Vliegtuig: gebruik van zuigermotor, kleine verhouding

Transport en nieuw vervoer: energie, vervuiling, motor innovaties, concept car, hybride voertuigen, prototypes, bestrijding van verontreiniging, emissienormen, belasting. geen individuele vervoerswijzen: vervoer, organisatie, autodelen of carpoolen. Transport zonder of met minder olie.
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79357
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 11060

Vliegtuig: gebruik van zuigermotor, kleine verhouding




par Christophe » 14/04/08, 13:20

Ik heb een rapport geüpload van een klein studentenproject dat ik in 2001 had gedaan zuigermotoren in de luchtvaart (licht maar niet alleen). Het is vrij synthetisch en leert niets aan kk1 die een beetje van het veld weet. Voor anderen geeft het enkele basisprincipes.

Download hier: Luchtvaart, luchtvaart zuigermotoren

Hier is de samenvatting

1. Evolutie van zuigermotoren in de luchtvaart
1.1. geschiedenis motoren
1.1.1. De eerste motoren
1.1.2. zuigermotoren
1.1.3. jets
1.2. De invloed van het vliegtuig op automatische
2. Technologie bestaande zuigermotoren
2.1. De rol van een drijfgas, algemene
2.1.1. direct drive motoren
2.1.2. indirecte aandrijfmotoren
2.2. zuigermotoren: kracht en prestaties Notion
2.2.1. motorprestaties
2.2.2. propeller efficiency
2.2.3. algemene prestaties
2.3. Verschillende soorten zuigermotoren
2.3.1. online motoren
2.3.2. Radial motoren
2.3.3. motoren flat
2.3.4. V-motoren
2.4. Primer op propeller
2.4.1. geometrische kenmerken van een propeller
2.4.2. Grenzen van een helix
2.4.3. De propeller met variabele spoed
2.5. Variatie in de kracht van een vliegtuig zuigermotor
2.6. De werking van propeller fasering circuit
2.7. Kenmerken van een vliegtuigmotor ten opzichte van de auto
2.7.1. De speciale componenten
2.7.2. studie carburetion
2.7.3. Overvoeding in luchtvaart
2.7.4. koeling
3. Vervangingen voor de luchtvaart zuigermotoren
3.1. Andere aandrijfsystemen
3.1.1. turboprops
3.1.2. turbojets
3.1.3. de stratoréacteurs
3.1.4. De raketmotoren
3.2. De vervanging van zuigermotoren: het voorbeeld van Canadair
3.3. Dieselmotoren: het voorbeeld van Renault motor Morane


Download hier: Luchtvaart, luchtvaart zuigermotoren
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79357
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 11060




par Christophe » 14/04/08, 13:27

Na de verspreiding van dit rapport ontving ik een e-mail van de heer Paul Lucas, mede-maker van de Dieselis, hij heeft veel wijze opmerkingen tegen me gemaakt. Ik vroeg hem of ik ze hier kon plaatsen of beter dat hij zelf registreert op de forums.
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79357
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 11060




par Christophe » 14/04/08, 14:13

Hier zijn de opmerkingen die ik zo snel mogelijk in het rapport zal opnemen

Paul Lucas schreef:1.1.2

>> er was een ander type motor nodig, lichter en gespierder

nee, het was een beter ontworpen cel die essentieel was: zo niet stabiel en gemakkelijk te besturen, wat op zijn minst controleerbaar was, wat niet het geval was met de machines van Ader.

Anderzijds was zijn motor duidelijk krachtiger en lichter dan die van Wright (12 cv).

De beslissende bijdrage van de Wright is niet hun drijvende kracht, het is hun experimentele methode: testen, methodische progressie, leren piloot en de gecontroleerde oefening van de drie-assige bocht (kromtrekken).



>> een sterk gewijzigde automotor

een motor van het autotype (4 cil in lijn)



>> geef de lift die zojuist nodig is

niet heffen, snelheid



>> geest van st louis uitgerust met een wervelwind

van een Wright "Whirlwind".

Het bedrijf is vernoemd naar de gebroeders Wright, maar ze maken er geen deel van uit.



113


>> zuigermotoren 1/2 kg stuwkracht voor elke kg motor

Statische stuwkracht?

de stuwkracht is ongeveer 1.5 tot 2 kg per paard

de massa van zuigermotoren uit de tijd van de eerste reactoren (1944) was ongeveer 0.5 tot 0.6 kg / pk

die 3 tot 4 kg stuwkracht per kg motor maakt



>> tijdens krachtige acceleratie, de propellers ...

het is bij de maximale continue snelheid, in niveau (rotatiesnelheid + voortbewegingssnelheid) dat het snelheidsprobleem bij de punt van het mes ontstaat.



222 Propeller-efficiëntie

de volgende formule is degene die we in alle boeken lezen, maar het staat open voor discussie omdat het geen fysieke realiteit vertegenwoordigt.

Als we Vp = 0 (vlak bij stoppunt) instellen, hebben we nulefficiëntie, dus theoretisch nul tractie, wat niet het geval is.

De propeller versnelt een vliegtuig niet, het versnelt een luchtmassa.

We moeten daarom niet de snelheid van het vliegtuig overwegen, maar de snelheid van de luchtmassa die door de propeller gaat, die nooit nul is, zelfs niet als het vliegtuig stilstaat.

De snelheid stroomafwaarts van de propeller is> vliegtuigsnelheid.



>> constante efficiëntie, bijna 0.85

het hangt af van het vluchtregime (klim of cruise).

De efficiëntie varieert meer, afhankelijk van het regime waarvoor de schroef is geoptimaliseerd, bijvoorbeeld van 0.70 tot 0.85



23

>> 4 grote gezinnen

2 families: ster,

in lijn, enkel of dubbel (V of vlak)





132 Curtiss



>> de krachtigste stermotor

enkele ster: 2100 pk, ok

tweesterrenmotoren bereikten 3500 pk



241 bleek en niet bleek



>> de twist komt overeen ...

de draaiing is een variatie van de instelling om een ​​optimale liftverdeling over het blad te verkrijgen.



>> verwijzingsgedeelte

bij 70 of 75%, niet bij 50%



27

>> de snelheid is ongeveer 3000 omwentelingen

eerder 2500 - 2700



>> ... hoe stabieler het gemiddelde koppel

is regelmatig.



311

Met de evolutie van de olieprijs (en zorgen over vervuiling) ontbreekt essentiële informatie over TP (turboprop): de variatie van hun specifiek verbruik als functie van het% vermogen. Ik was in staat om een ​​curve te bepalen voor de Cessna 208 Caravan (vliegproef). Met de ATR-doc kon de vorm van deze curve worden gevalideerd. De sfc van een turbine bij inactiviteit is zeer hoog, zie bijgevoegde curve (bron doc ATR). Hoog verbruik op de parkeerplaats (ATR in Hotel-modus: de juiste motor vervangt de APU), tijdens het rijden, bij het afdalen. Deze info verschijnt natuurlijk niet op de website van een TP-fabrikant. De zeer slechte prestaties van reactoren en TP's met lage belastingen (en bijbehorende emissies, onvolledige verbranding) is verantwoordelijk voor zeer hoge vervuiling op luchthavens. Het ergste van alles, de Concorde: 800 kg tot 1 ton brandstof voor taxiën.



32

>> TP worden nog steeds gebruikt in verouderde vliegtuigen (?)

ATR 72-500, Bombardier Q-400: verbruik minder dan jets en verkoop zeer goed!



>> de propeller maakt het mogelijk om M 0.6 tot M 0.8 te bereiken

M 0.5, ok, M 0.6 groot max. Voorbij dat is speciale transonische propeller



32 Renault Morane

aanduiding gewijzigd daarna SR: Snecma-Renault



>> ratio 10 tussen de auto en het vliegtuig

Ik vind een verhouding van ongeveer 3 tot 5

auto 40 tot 80 kW / ton

vliegtuigen 100 tot 200 kW / ton



>> robuust ontwerp

de motor kan robuust zijn, maar het ontwerp?

Betrouwbaarheid komt voort uit het elimineren van ontsteking, inname door injectiepomp in plaats van carburateur, brandstofsmering van de pomp, en vooral door de opgebouwde ervaring van miljoenen (of miljarden) industriële en andere motoren. Om deze reden moet een vliegtuigdieselmotor zo dicht mogelijk bij massaproductie zijn en niet een "ideale" motor, waarvan de ontwikkeling onvermijdelijk lang en duur zal zijn. Het ontwikkelen van een "nieuwe" motor kost drie keer meer dan het aanpassen van een bestaande motor. Orde van grootte 3 ME in plaats van 100 - 30 (info engine engineer van Renault). Bijgevoegd is een uittreksel uit Snecma doc betreffende de technische keuzes van de SR-engine.





>> specificaties dieselmotor

een beslissend criterium missen (gerespecteerd door Thielert die Mercedes-bases gebruikt):

- de motor moet zijn afgeleid van een automotor om de ontwikkelingskosten tot een draaglijk niveau terug te brengen en de knowhow van de automobielindustrie te integreren (betrouwbaarheid). Het blok moet zo min mogelijk worden aangepast. Dit impliceert een verplaatsing van de unit <0.7 liter en waterkoeling. Bijna alle autofabrikanten hebben de luchtkoeling opgegeven. In de luchtvaart leidt luchtkoeling tot een beperking van het vluchtbereik: motor altijd te warm op weg naar boven (we verrijken om af te koelen, de top!) En te koud op weg naar beneden, thermische schok. Snelle vliegtuigen met Lycoming-motoren kunnen niet steil klimmen of dalen.



Conclusie

Wat de ontwikkeling van de zuigermotor in de jaren 50 stopte, was de snelheidslimiet (propelleraandrijving), geconfronteerd met de vraag naar hoge snelheid (transatlantische langeafstandsvluchten), de komst van betrouwbare reactoren EN de minimale kosten brandstof. Het verbruik van de eerste reactoren was zeer hoog. De laatste DC-7 en Lockeed Constellation hadden 30 en 35 liter brandstof, de B 000 kon de Atlantische Oceaan 707 tot 80 liter oversteken.



Voortgang reactor

Hier zijn enkele documenten:



Verbetering van de prestaties van vliegtuigen 1960 - 2000. Zie document Dgac - Snecma.

Motorfabrikanten (reactoren) presenteren hun technische vooruitgang met voordeel door zuigermotoren "te vergeten".

De laatste "compound" motoren die energie terugwonnen uit de uitlaatgassen hadden een sfc van 0.175 kg / pk / h



idem, met cijfers sinds 1930.

Uit cijfers vóór 1960 blijkt dat er vooral vooruitgang is geboekt op het gebied van snelheid, maar niet veel van verbruik / kilometer.

Middellangeafstandsvliegtuigen (A320) verbruiken meer dan langeafstandsvluchten, niet omdat ze minder efficiënt zijn, maar omdat ze meer tijd besteden aan lage motorbelasting.



Perspectieven

Tegenwoordig kunnen we vliegtuigen maken met dieselmotoren (propellers) die half zoveel verbruiken als turbopropvliegtuigen en drie keer minder dan straalvliegtuigen.

Luchtvervuiling kan ook worden gedeeld door 10 (LTO-cyclus):

. een A380 verbruikt 3980 kg brandstof in de LTO-cyclus, d.w.z. 7 kg voor 550 passagiers

. een vliegtuig met dieselmotor verbruikt 700 g per passagier voor dezelfde cyclus.

Met vriendelijke groet,

Paulus Lucas
0 x
Chatham
Ik postte 500 berichten!
Ik postte 500 berichten!
berichten: 536
Inschrijving: 03/12/07, 13:40




par Chatham » 14/04/08, 15:14

Ik ben het in het algemeen eens met de opmerkingen van Paul Lucas, behalve:
De krachtigste zuigermotor die in gebruik is geweest, ontwikkelde 3750 pk (Wright R3350 18cyl turbocomponent in de nieuwste versie), maar 3500 pk (directe benzine-injectie) op de superconstellation.
De efficiëntie van de propeller 70 tot 85% op kleine vliegtuigen, bereikte 98% in het beste geval op de hoogte en snelheid van betere efficiëntie: Sovjet tegengesteld draaiende propellers van het transonische type: zie bommenwerper TU 95 die vliegt met 925 km / u (235kw / ton) met 15000 km autonomie ... is veel beter dan een B52-jet ... die net iets sneller is (1000 km / u)

In de jaren vijftig schakelden we ook over op reactoren voor andere factoren:
- 4 x lagere onderhoudskosten
-gewicht half minder bij gelijke stuwkracht
- minder geluid en geen trillingen
Voor de snelheid hadden we commerciële propellervliegtuigen zonder al te veel problemen met 800 km / u kunnen laten vliegen (zie TU 114 uit de jaren 50 en 60 = 770 km / u tijdens het varen ...)

In 1935 was er de Clerget-sterdieselmotor waarvan het verbruik 175 g / cv / u was, hetzelfde als de Renault Morane 60 jaar later, maar met een veel betere vermogen-gewichtsverhouding dan de SMA die echt niets heeft revolutionair ... en wiens ontwikkeling gepaard is gegaan met tal van incidenten : Mrgreen:
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79357
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 11060




par Christophe » 14/04/08, 15:43

Een goede curve is beter dan alle toespraken zoals we zeggen:

Beeld
Dernière édition par Christophe de 15 / 09 / 08, 22: 58, 2 keer bewerkt.
0 x
plxdesi
Ik ontdekte econologic
Ik ontdekte econologic
berichten: 2
Inschrijving: 15/04/08, 18:26




par plxdesi » 15/04/08, 19:26

> De efficiëntie van de propeller 70 tot 85% op kleine vliegtuigen, bereikte 98% (Sovjet-tegengesteld draaiende propellers)
Nee, zeker niet: het maximale voortstuwingsrendement ligt rond de 0.90 voor een contra-roterende machine en onder Mach 0.7. De totale snelheid (vliegtuigsnelheid plus rotatiesnelheid) maakt deze Mach een absolute barrière waarboven de efficiëntie alleen kan afnemen omdat de snelheid aan de punt van het mes aanzienlijk hoger is dan M 0.80. Lijnvliegtuigen (stijgende vleugels, superkritische profielen) overschrijden om dezelfde reden M 0.85 niet.

> de TU 95 bommenwerper die vliegt met 925km / u (235kw / ton) met 15000km bereik ... aanzienlijk beter dan een jet B52 ... die net iets sneller is (1000km / u)

Tu 95, kruissnelheid 720 tot 750 km / u. Snelheidsrecord opgenomen in 1989: 834 km / u. De Tu 95 kon deze snelheid bereiken omdat hij zeer krachtig was. Speciale transonische propellers (dit was niet het geval bij de Tu 95) kunnen oplopen tot M 0.80, maar dit gaat ten koste van een verlies aan efficiëntie, dat daalt tot ongeveer 0.82 bij Mach 0.80.
Bronnen "Peyrat-Armandy, transportvliegtuigen", Tu-95 Bear Warbird Tech Series
0 x
Chatham
Ik postte 500 berichten!
Ik postte 500 berichten!
berichten: 536
Inschrijving: 03/12/07, 13:40




par Chatham » 15/04/08, 21:59

Christophe schreef:Een goede curve is beter dan alle toespraken zoals we zeggen:

https://www.econologie.com/photo/puissan ... iation.gif


Ik ken deze curve, de vangst is dat deze scheef is omdat er in de jaren 50 geen charter was, het vliegtuig een luxe vervoermiddel was en de punten die bekend staan ​​om recente jetvliegtuigen zijn de versies met hoge dichtheid (A380 met 800 stoelen bijvoorbeeld ... (hallo comfort ...)
Zo hebben de meest moderne vliegtuigen A340, B777 of A380 in de normale versie een verbruik dat in werkelijkheid nauwelijks equivalent is aan dat van de BR763, die zelf eigenlijk iets lager was dan dat van de Loockeed 1049 Superconstellation (bron Air France), wat waar is sneller ...

Wat Plxdesi betreft, hij neigt de geschiedenis van de luchtvaart te herschrijven op basis van een enkele bron ... Ik geloof liever serieuzere en meerdere bronnen, vooral wanneer de informatie overlapt ...
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79357
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 11060




par Christophe » 15/04/08, 22:04

Ah ja goede opmerking Chatam ...

Trouwens, de A380 ontbreekt, het moet "zuid zuidoosten" van de B 777 zijn, neem ik aan ...

Dus waar wachten ze op om de diesel opnieuw uit te voeren dan de fabrikanten?
0 x
Andre
Pantone motor onderzoeker
Pantone motor onderzoeker
berichten: 3787
Inschrijving: 17/03/05, 02:35
x 12




par Andre » 16/04/08, 07:04

Dag

Voor de kleine luchtvaart zijn weinig kleine motoren ontwikkeld en geslaagd (in het bereik van 60 pk tot 180 pk). Ik zou het niet hebben over betrouwbaarheid, maar over aanpassing van vliegtuig / motor / propeller.
Onder de meest succesvolle de Continental 90 pk is de aankomende 180 pk
De slecht aangepaste en meest verspreide continentale 100 pk, de 85 pk, de Franklin 125 pk
De slechtste schroef van de motor bevindt zich op de Cessna 150 en het is het best verkochte vliegtuig ...
Een vliegtuigmotor moet een hoog koppel hebben, het moet een ander ontwerp hebben dan een auto,
Hij moet draaien bij maximaal 2800 tpm, zijn maximumkoppel rond 2300 tpm bereiken, 75% van zijn vermogen bij 2400 tpm kunnen leveren 80% van zijn vermogen continu te leveren, en indien gemonteerd op een propeller met een vaste spoed 100% van zijn nominale vermogen in niveau.
Eenvoudig, licht, robuust, betrouwbaar zijn,
Dit is geschikt voor (grote) verplaatsingsmotoren met een nokkenas die een parure heeft voor het koppel en het vermogen bij lage snelheid (alles tegenovergesteld aan de scherpe automobielmotor)

Vreemd genoeg merken we op dat dit kenmerken zijn van de dieselmotor
Het nadeel van autodiesel is zwaar, vertraagd, heeft een redelijk consistent vliegwiel nodig, het zoekt zijn maximale vermogen bij snelheden van 4000 tpm, waarvoor de fabrikant een verloopstuk moet installeren, dat de nadeel van het beperken van de keuze in de propellers.
Metalen propellers met een tandwieloverbrenging vormen een probleem op tandwielen
Riemreductoren moeten om de 500 uur worden vervangen
Een verloopstuk is ook mechanische verliezen, de gewichtstoename op de motor gaat verloren in het verloopstuk.
Een ander probleem bij automotoren is alle elektronische dienstbaarheid die voor betrouwbaarheid niet kan worden verdubbeld en die minder bruikbaar is bij motoren met constant toerental.

In de luchtvaart komt betrouwbaarheid boven prestaties en zuinigheid.

Als de autofabrikanten een indirecte mechanische injectie van een dieselmotor hadden ontworpen, die een vrij grote verplaatsing heeft, zijn volledige vermogen bij 3000 tpm
Zijn maximale koppel bij 2000 tpm een ​​interessant gewicht, het zou de ideale kandidaat voor een vliegtuig zijn.

In tegenstelling tot wat veel mensen denken aan propellers, heeft een propeller met variabele spoed alleen op een bepaalde positie een perfecte draaiing, wanneer het blad op de naaf draait, varieert de theoretische draaiing sneller aan de punt van het blad dan aan de naaf
Het wordt ongunstig voor de grote stap.
Een propeller met variabele pitch is alleen nuttig voor een snel vliegtuig, het monteren van een propeller met variabele pitch op een Piper J3 of een ULM met een snelheid van 120 km / u bergop en een snelheid van 160 km / u cruisen is belachelijk, een propeller met vaste pitch goed proportionering is ook efficiënt.
Een goede propeller heeft een lage slip bij het varen rond 10%
Het moet een voldoende grote diameter hebben om een ​​snelheid te hebben aan het einde van het mes rond 750 kmh (degene die het snelst draait op de Cessna 180 bereikt 1050 kmh aan het einde van het mes bij het opstijgen) in een cruise rond 800 kmh.
De trend is om propellers met een kleine diameter te installeren, om het gebrek aan koppel van de motoren te compenseren, dit zorgt voor een aanzienlijke slip bij het opstijgen en monteren. (geval van Cessna 150)
Er zijn verschillende denkrichtingen, afhankelijk van het land
In Rusland zijn het grote propellers, lichte druppel, vierkante punt
In Amerika is het een grote minimale schroef 1,80 m tot 2,15 m met middelgrote, vierkante of afgeronde bladen. Duraluminium en composiet
In Frankrijk zijn het kleine propellers, met smalle uiteinden, puntig of licht afgerond in het algemeen in hout of composiet.

De beste propellers werden ontworpen door Lucien Chauvier in de vroege dagen van de luchtvaart, bijna alle propellers werden overgenomen uit zijn ontwerpen.
Soms vraag ik me af waarom deze kennis verloren is gegaan.

Andre
0 x
plxdesi
Ik ontdekte econologic
Ik ontdekte econologic
berichten: 2
Inschrijving: 15/04/08, 18:26




par plxdesi » 16/04/08, 10:56

> de punten die worden opgemerkt voor recente jets zijn de versies met hoge dichtheid (A380 met 800 stoelen bijvoorbeeld ...
Dit cijfer komt uit een Dgac-Snecma-document uit 2005. De A380 is er waarschijnlijk niet.
> Wanneer hij in Plxdesi is, neigt hij ertoe de luchtvaartgeschiedenis te herschrijven op basis van geloof vanuit één bron ... ik geloof liever serieuzere bronnen.
1. Bedoelt u dat het boek van Peyrat Armandy geen serieuze bron is? Het zou goed zijn om je bronnen te vermelden.
2. Het document op de Tu-95 citeert 14 wereldrecords, in snelheid en hoogte bij verschillende ladingen. Als dit vliegtuig 900 km / u of meer zou kunnen bereiken, vraagt ​​men zich af waarom dit record niet was gevestigd.
> De efficiëntie van de propeller 70 tot 85% op kleine vliegtuigen is in het beste geval 98% bereikt ... tegengesteld draaiende propellers.
Het rendement van 0.98 dat je geeft voor een tegengesteld draaiende propeller is de theoretische waarde van het voortstuwingsrendement (in perfecte vloeistof zonder rotatieverliezen), wat duidelijk beter is dan het effectieve propellerrendement, waarvoor je gaf " kleine vliegtuigen ". Interactie geeft voor de Tu-95 een drijfgasefficiëntie van 0.988 voor een effectief propellerrendement van 0.90. Een "klein vliegtuig" kan een effectieve opbrengst van 0.86 - 0.87 halen.
0 x

Terug naar "Nieuwe vervoer: innovaties, motoren, vervuiling, technologieën, het beleid, de organisatie ..."

Wie is er online?

Gebruikers die dit bekijken forum : Geen geregistreerde gebruikers en 290-gasten