EDePro turbomotori za propulziju letelica - razmatranje/razvoj

• 6Ovo se svidja korisnicima: Kaplar, SVEVID, zixo, Bahuss, victoria, pedja63
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Uloguj se preko Facebooka da bi skinuo fajl:

EDePro je odavno zapoceo razvoj turbo-mlaznih i turbo-vratilnih motora - i po svim indikacijama taj razvoj se nastavlja. Jedan od prvenstvenih primera je TMM-40 turbo-mlazni motor - pogon za ALAS vodjenu raketu z-z.


https://www.mycity.rs/must-login.png

Navodi se da ovaj mali turbojet sa 40 daN potiskom ima mogucnosti za "scale-up" do 500 daN potiska. Do sada je izgleda uradjen prvi stepen "scale-up" programa - TMM-75. Ove konfiguracije upotrebljavaju aksialni dizajn kompresora i turbine.





Postoji i radijalni dizajn koji se prvenstveno upotrebljava za turbo-vratilnu svrhu. Veoma kompaktna konfiguracija sa radijalnim kompresorom i turbinom "back-to-back".



Primer upotrebe TVM-40 je APU konfiguracija.



Sledeci korak razvoja je "Phoenics-250" turbo-vratilni motor za pogon BVP helikoptera Strsljen. Predstavnici firme navode da je snaga motora 250 kW i da je konfiguracija radijalni kompresor i turbina gas genratora i aksialna slobodna turbina. To sam licno skontao na osnovu fotografije relativno zdepastog motora - i sklepao skicu.





Postoje jos nekoliko konfiguracija i "scale-up" mogucnosti - i to je ideja ove teme ...razmatranje mogucih konfiguracija daljeg razvoja.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Da li bi oni turbo-vratilne motore uparivali sa generatorima naizmenične struje?

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Da ...vec uradjeno sa TVM-40 ... 15 kW 400 Hz AC generator @8000 rpm.
http://www.edepro.com/products/turbo-machinery/turbo-shaft/tm-40/

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Sledeci koraci za aksialni turbojet (TM-40 i TM-75) mogu biti recimo TM-200 ...pa onda TM-500. Recimo TM-200 aksialni bi bio malo veceg precnika i malo duzi. Usisna povrsina kompresora je determinant precnika turbojet motora ... povrsina preseka usta koja moraju da "progutaju" kolicinu vazduha za postizanje odredjenog potiska. Cim je precnik kompreora/turbine veci - to automatski znaci da se ogranicenje za 100%N obrtaja smanjuje - da bi "rotor tip speed" brzina vrha lopatice bila ispod sonicne brzine (Mach 1).



Ta "scaled-up" aksialna masina moze da posluzi za turbo-vratilnu verziju sa slobodnom turbinom za pogon vratila - prikazano na slici. EDePro nije upotrebio taj aksialni koncept za razvoj motora za Strsljen helikopter.

Sledeci korak dalje je 500 daN "scale-up" ....

• 2Ovo se svidja korisnicima: aBobban, pedja63
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Добра тема... Једно питање. килико је пут од оваквих мотора до употребљивод турбопроп мотора за Ласту на пример. Које су препреке у развоју, материјали, нека специфична технологија...?

• 3Ovo se svidja korisnicima: Bahuss, victoria, pedja63
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

@Bahuss
Ovaj motor Feniks-250 koji je projektovan za Strsljen UAV helikopter je apsolutno idealan za Lastu. Snaga je navodno 250 kW (335 hp) - recimo 320 hp kad se oduzmu gubitci u reduktoru. Mozda cak moze da se "nafrizira" i malo veca snaga - povecanjem temperature sagorevanja - ali to zavisi od materijala i potencijalnij termickih premaza na mlaznicama i lopaticama turbine.

Lasta trenutno ima Lycoming motor 300 hp jacine. Dakle posao je vec odradjen 80-90% - jedino je potreban novi planetarni reduktor da smanji obrtaje pogonskog vratila sa sadasnjih 6000 rpm (za helikopter) na otprilike 2500-3000 rpm za propeler (zavisno od vrste propelera - iskreno ne znam tacno sadasnje obrtaje Lasta propelera ... verovatno oko 2700 rpm). I taj motor Feniks-250 kako navode je samo 65 kg tezine i izuzetno kompaktan.

Pogledaj moj pocetni post ...a evo opet fotke sa IDEX 2017 sajma.



Potrudicu se da prikazem motor na skici Laste - kao moguci dalji razvoj.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Da li postoji razlika u motorima sa ljudskom posadom i onih predvidjenih za bespilotne letelice u smislu bezbednosti, upotrebe kvalitetnijih materijala, broj radnih sati...?
Ovaj Fenix250 mi je mnogo „zdepast” motor da li je to dobro zbog prostora na Lasti.

Nasao sam neke informacije na u jednom radu na cemu se jos radi u Edepro-u a vezano za TMM:

• CFD симулација струјања у статору и ротору компресора и турбине мотора ТММ 40
• Прорачун простирања топлоте у турбомлазном мотору
• Симулација кинематике главе ротора (Catia V5 modul Kinematics)
• Аеродинамички прорачун, оптимизација као и дизајн лопатица аксијалне турбине и
компресора за турбомлазни мотор TMM 500 (CompAero, TurbAero)
• Концептуални дизајн и израда мапе компресора и мапе турбине мотора TMM 500
(GasTurb)
• Аеродинамички прорачун, оптимизација као и дизајн лопатица центрифугалног
компресора и радијалне турбине као и слободне турбине за turbo shaft мотор TMS 200
(CompAero, TurbAero)
• Прављење Real time симулатора Turbo shaft мотора са слободном турбином (Matlab) ради
вршења контроле мотора
• Прављење GUI апликације за контролу мотора (MikroC pro)
• Прављење LabView апликације за аквизицију параметара на teststandu мотора

• 2Ovo se svidja korisnicima: victoria, pedja63
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Lasta sa Feniks-250 .... otprilike.

• 1Ovo se svidja korisniku: buster
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

^^
Apsolutno postoji razlika izmedju motora za BPL i za leteilica sa posadom. Prvenstveno u odnosu na materijal koji se upotrebljava za komponente ... a i samim dizajnom (i.e. koliko je konstrukcija robusna da podnese kontinuiranu upotrebu). Npr. TMM-40 mlazni motor je projektovan za zivotni vek od 10 h - dakle kriticni komponenti ne mogu da podnesu visebrojnu upotrebu i pogotovo umorenost pod mnogobrojnim ciklusima operacije ("cycle fatigue" i "metal fatigue").

Sve sto si naveo da EDePro radi u razvoju TMM-500 i TVM-200 su apsolutno potreban analiticki rad - plus empiricno proveravanje analitickih predikcija. Da ne izmisljam rupu na saksiji - to je jednostavno fakta.

U jednom periodu mog zivota skoro sve te delatnosti sam licno radio ...i to bez naprednog kompa u kancelariji - nego na "mainframe" IBM sa input data parametrima itd. itd. ....ali to je bilo odavno. Sada postoji gomila komercijalnog softvera koji je pristupacan... ali dzabe sav taj softver ako nema znanja da se analizira problem i da se interpretiraju rezultati. Mislim (ali ne znam tacno) da EDePro poseduje potrebno znanje ...i potreban softver. To je dobro. I sa tim znanjem mora se biti oprezan - jer pogotovo mladji inzinjeri imaju tendenciju da veruje sve sto softver izbaci kao rezultate ...pogotovo kad se radi o FEM ("Finite Element Analysis") i dinamicnih modela ekstremno komplikovanih procesa dinamike i termodinamike - gde adekvatnost modela koji se upotrebljava u analizi je najbitniji ("crucial") element analize. Posedujem licna iskustva iz mog kasnijeg perioda u karijeri gde su ogromne i veoma bitne greske naparavljene bas verujuci rezultatima FEM kao primer - i to u verovatno najmocnijoj tehnoloskoj firmi na svetu. Meni je "vruc krompir" pao u ruke kao "management issue" .... ali uspeli smo nakon velike muke da nadjemo adekvatno resenje. Da ne davim dalje o tome ....

• 3Ovo se svidja korisnicima: Bahuss, SVEVID, victoria
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Da napomenem o TMM-200 i TVM-200 .... 200 daN=450 lbf potiska. Iako ne postoji laka/direktna korelacija izmedju potiska i konverzije te energije u upotrebljiv mehanicki rad postoji "rule of thumb" - dakle generalni odnos koji se moze u vecini slucajeva upotrebiti. To je da otprilike 0,9 do 1,0 hp mehanicke snage je jednako 1,0 lbf mlaznog potiska. Dakle, 200 daN (450 lbf) je ekvivalentno 400 hp (300 kW) do 450 hp (335 kW) snage na osovini. Potencijalno turbo-vratilni motor na bazi TMM-200 bi pruzio recimo 300 kW snage.

Da zavrsimo ciklus vec predvidjenog potencijalnog razvoja aksialnog motora ...dakle 500 daN (1120 lbf) potisak koji bi mogao isto da posluzi za turbo-vratilnu verziju sa snagom oko 1000 hp (750 kW). Ta moguca verzija TMM-500 bi verovatno izgledala nesto slicno ovoj skici.



Posle ovogo mozemo da diskutujemo dalje moguce varijacije, hibride i konfiguracije ..... za sada jos nema mnogo diskutovanja nazalost ...vecinom samo ja glabam.