So funktioniert seine Gasturbine
Der M1 Abrams unterscheidet sich beim Antrieb von den meisten modernen Kampfpanzern. Während Leopard 2, Challenger 3 oder K2 von Dieselmotoren angetrieben werden, arbeitet im amerikanischen Kampfpanzer eine Gasturbine.
Die Honeywell AGT1500 leistet 1.500 PS und gehört seit den frühen 1980er-Jahren zum technischen Grundkonzept des Abrams. Anders als ein Dieselmotor besitzt die AGT1500 keine Kolben, die sich in Zylindern auf und ab bewegen und über Pleuel eine Kurbelwelle antreiben. Stattdessen strömt Luft kontinuierlich durch das Triebwerk. Sie wird verdichtet, mit Kraftstoff vermischt und verbrannt. Die dabei entstehenden heißen Gase setzen Turbinenräder in Bewegung und erzeugen so die mechanische Leistung für den Panzer.
Vom Lufteinlass bis zur Turbine
Am Anfang des Prozesses steht die Umgebungsluft. Die Gasturbine benötigt davon große Mengen, die angesaugt und zunächst gefiltert werden. Das ist besonders bei Einsätzen in staubigen und sandigen Regionen notwendig, da Fremdkörper und Schmutz nicht in das Triebwerk gelangen sollen.
Anschließend gelangt die Luft in einen mehrstufigen Verdichter, der ihren Druck erhöht. Danach strömt sie in die Brennkammer, wo Kraftstoff eingespritzt und das Gemisch verbrannt wird. Im Gegensatz zum Viertaktmotor laufen Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Ausstoßen nicht nacheinander in einzelnen Zylindern ab. Der gesamte Prozess erfolgt als kontinuierlicher Gasstrom durch das Triebwerk.
Heiße Gase erzeugen die Antriebsleistung
Nach der Verbrennung strömen die heißen Gase durch die Turbinenstufen und treffen dort auf die Turbinenschaufeln. Ein Teil der dabei gewonnenen Energie treibt den Verdichter an. Die verbleibende Energie steht für den Fahrzeugantrieb zur Verfügung.
Damit bewegt sich der Panzer allerdings noch nicht. Die hohe Drehzahl der Gasturbine eignet sich nicht für die direkte Übertragung auf die Ketten. Beim Abrams sitzt deshalb hinter der Turbine das automatische Allison-Getriebe X-1100-3B. Es passt Drehzahl und Drehmoment an die jeweilige Fahrsituation an und leitet die Kraft über den mechanischen Antriebsstrang zu den Ketten weiter.
Die AGT1500 ist kompakter als ihre Leistung vermuten lässt
Honeywell gibt für die AGT1500 eine Wellenleistung von 1.500 shp – das entspricht ungefähr 1.119 kW beziehungsweise rund 1.521 metrischen PS - an. Das Drehmoment beziffert der Hersteller mit 2.750 lb-ft (umgerechnet 3.729 Newtonmeter) bei 3.000 Umdrehungen pro Minute.
Die Turbine ist dabei vergleichsweise kompakt. Sie misst laut Honeywell rund 1,69 Meter in der Länge, 1,02 Meter in der Breite und 0,81 Meter in der Höhe. Das Volumen liegt unter 1,35 Kubikmetern, das Gewicht unter rund 1.134 Kilogramm. Honeywell führt gerade das geringe Volumen und Gewicht als Vorteile des Triebwerkskonzepts an.
Unterschiedliche Kraftstoffe sind möglich
Die AGT1500 ist für den Betrieb mit verschiedenen Kraftstoffen ausgelegt. Honeywell nennt die Mehrstofffähigkeit ausdrücklich als eine Eigenschaft des Triebwerks. Für militärische Streitkräfte erleichtert eine solche Auslegung die Kraftstofflogistik, weil der Antrieb nicht zwingend auf einen einzigen Kraftstoff angewiesen ist.
Eine weitere Eigenschaft ist die Kaltstartfähigkeit. Honeywell nennt zudem das schnelle Ansprechverhalten und die vergleichsweise geringe Geräuschentwicklung als Vorteile. Durch das Funktionsprinzip einer Gasturbine treten zudem nicht dieselben Bewegungen großer Kolben und Pleuel auf wie bei einem Hubkolbenmotor.
Im Leerlauf steigt der Kraftstoffbedarf
Ein Nachteil des Konzepts zeigt sich bei geringer Last und im Leerlauf. Auch wenn der Panzer steht, benötigt die laufende Gasturbine Kraftstoff. Das spielt bei einem Kampfpanzer eine besondere Rolle, weil Sensoren, Funkgeräte und andere elektrische Systeme auch während längerer Standzeiten mit Energie versorgt werden müssen.
Honeywell nennt für die weiterentwickelte digitale Motorsteuerung DECU eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs im Leerlauf um 20 Prozent. DECU steht für Digital Electronic Control Unit und übernimmt neben der Steuerung des Triebwerks auch Diagnosefunktionen.
Seit mehr als 40 Jahren im Abrams
Die AGT1500 treibt den M1 Abrams seit den frühen 1980er-Jahren an. Nach Angaben von Honeywell haben die damit ausgerüsteten Abrams zusammen mehr als 40 Millionen Meilen zurückgelegt. Das entspricht mehr als 64 Millionen Kilometern.
