Малые ГТД общего назначения

[.]

В ГТД, есть два пути их дальнейшего совершенствования
Первый - использование выхлопных газов за турбиной. По которому сейчас и идёт развитие всех существующих ГТД.
Второй - снимать полезную мощность с Газогенератора, или связки Компрессора Турбины.
Второй путь это однорежимные упрощённый вспомогательные СУ, где находят одну боле менее стабильную точку пересечения между линией мощности получаемый с Турбины, линией потребления Компрессора и и линией снятия полезной мощности. Это может быть 10- 20% от общей мощности ГТД ( рассчитать можно и больше). Но это всегда на графиках прямые линии, так как изменив параметры одной из них, тут же остальные просто рушаться.
Поэтому если говорить о Двигателе который работает и в 30 % и 90% от своей мощности. То тип двигателей с жёсткими рамками работы, с изменением в режиме не больше 5% не стоит рассматривать в принципе. Но к сожалению многие не вникнуть в теорию останавливаются именно на ней. Ибо это самая простая и значит самая доступная из возможных.
На последнем рисунки это двигатель ДАРТ с двух каскада схемой Газогенератора, и снятие мощности на Винт происходит с вала Низкого давления Компрессора и его можно рассматривать как переходную схему между двумя основными.
Но и он имел два режима Взлётной и основной, в разнице по мощности между ними 5 %

 

[.]

Что бы дальше разговор шёл в нужном русле, думаю что правильно будет ограничиться именно схемой двигателя со Свободной Турбиной или ещё её называют Силовой Турбиной или Турбиной Низкого Давления ( так её обозначают в современных российских учебниках, так как помимо того что с неё снимается основная мощность, она служит приводом для Каскада Низкого Давления Компрессора).

 

[.]

Так же такого типа ГТД называют или Общего назначения или Вертолетного типа.

 

[.]

К этому типу можно относиться и Вспомогательные СУ, вот как эта

 

[.]

Двигатели мощностью 200 - 300 л.с помимо того что могут устанавливаться на легкие самолёты и вертолётную технику, так же востребованы были бы и на Аэролодки и на Суда на Воздушной Подушке.
Под эти мощности подходят или советский ГТД 350 или украинский АИ450. Из иностранщенны французские Safran Arrius или Rolls Royce Allison 250 серии или более новые 300 серии.

 

[Ромашчандр]

К этому типу можно относиться и Вспомогательные СУ, вот как эта

Посмотреть вложение 510195

Можете объяснить почему из ВСУ не получаются турбопропы. Народ периодически мастер т но никто до финала (установки на самолёт, аэролодку) не дошёл.

 

[.]

Можете объяснить почему из ВСУ не получаются турбопропы. Народ периодически мастер т но никто до финала (установки на самолёт, аэролодку) не дошёл.

Как мне кажется. В первую очередь это огромные вложения знаний, сил, денег. Необходимы станки и специальное оборудование. Это на первый взгляд все просто, так как 90 работы выполнено до них. Но даже последние проценты оказываются не под,емными для самодельщиков. Например мозги для управление ГТД и редуктор.
И когда самодельщик в реальности оказывается перед чужим железом, то понимает что надо вложить больше чем он может или рассчитывал сделать.
Это в общем. В каждом случае есть и свои особенности.
Выход из этого или взять Поршневой Двигатель ( тем более что в размерности до 100 - 150 л.с. у них по всем показателям преимущества) и к нему подобрать из готового все недостающее.
Или создать небольшую *гаражную мастерскую* (нелегальную) которая будет делать наборы для самостоятельной сборки ГТД( много хороших идей немогут пробиться через легализацию готового продукта), и тогда продав около 100 наборов сможет и себе оставить один набор поразумной цене- себестоимости.
Это если не брать в расчёт сам ВСУ (есть такие которые вообще неподходящие для переделок)
Но это мои размышления и идеи.

 

[.]

Это если не смотреть на техническую сторону.

 

[.]

А что бы огород не городить из чаще всего на это не годное и при том старое и отработавшее свое железо, надо делать свой двигатель из нового ( без всякой гарантий на успех).
Начал писать что для этого надо, самого испугало, сколько для этого надо.
Но если допустить что это решаемые вопросы, тогда не так безнадёжно получается.
Но для начало надо составить Тех, задание на двигатель и выбрать общею концепцию двигателя.

 

[.]

По упрощённом ТЗ, под свои "хотелки" остановился бы на двигателе мощностью около 200 л.с. или 150 кВт. Под Воздушный винт изменяемого шага. С высотой использования до 0 - 1000 м., в нормальных среднеклиматических условиях Лето - Зима, с возможностью использования в том числе на земном и водном транспорте. Многотопочном ( помимо Керосина, ещё солярка, бензин и пропан). Упрощённым управлением и слежением на уровне карбюраторного Поршневой Двигателя. Приемлемым расходом топлива. С весом 1/2 от турбированого Поршневого Двигателя тойже мощности. С электрикой 12 вольт. С минимум оригинальных запчастей. Со встроенным редуктором с выходом вала под два варианта Тянущий -Толкающий.

 

[.]

Если проектировать двигатель из этого " ТЗ" , и ориентироваться на классическую схему для такого типа двигателей Двухвальную схему. То нужно выбрать и общию схему Газогенератора.
Где надо выбрать какого типа Радиального или Осевого.
Таккак от выбора связки Компрессора + Турбины будет зависит их общий КПД, а это и производительность и необходимая мощность для его работы.
Как пример КПД одного радильного колесного компрессора ок 80% и столько же у турбины, то общий их КПД будет 80%х80% = 64%. А если взять осевую турбину, которой КПД более 90%, тогда 80%×90% = 72%. Если же и бы и турбина и компрессор были бы осевые то можно было бы получить 90%×90%= 81%. Но это не так, заковыка в том что при повышение давления у компрессора падает КПД каждой последующей ступени. Тем самым реальное КПД многоступенчатого осевого компрессора не превысит те же 80 %, что и одноступенчатого радиального. Но радиальный техже размеров компрессор не может произвести столько же кг воздуха. Поэтому его диаметр должен быть больше чем осевого. Вот первая существеный компромис. Или увеличивать общею длину двигателя, а это в том числе значит более длинные валы и их диаметр и т.д. или увеличивать поперечную площадь, что для авио варианта бывает неприемлемо.
Как компромисс устанавливают Радиальный компрессор с одной-двумя осевыми ступенями, которые увеличивают производительность, и не сильно влияют на КПД компрессора и поперечной сечение двигателя уменьшается. Но при этом из-за абразивного износа лопаток снижается ресурс компрессора.
И ставят осевую турбину

 

[.]

Как пример можно привести эволюцию ГТД фирмы RR, где схема из осевого радиального компрессора в 250 серии, перешла в чисто радиальный компрессор 300 серии.
К стати наш ГТД 350 это точная копия 250 серии, так что и он может служить примером изначально варианта

 

[.]

Изначально радиальный компрессор ставится и к французских Safran Arrius

 

[Ромашчандр]

Почему в авиадвигатель горячая часть всегда из осевых колёс состоит, а не из радиальных как на машинах?

 

[.]

Почему в авиадвигатель горячая часть всегда из осевых колёс состоит, а не из радиальных как на машинах?

Были всякие. Но как мне кажется в связи с тем что КПД радиальных ниже при увеличенным расходе воздуха, плюс сильно влияют диаметр колеса, чем он больше тем сложнее организовать центростремительное движение газа, хотя кариллиосовые силы добавляют эффективность но проще с осевыми. Плюс не эффективное охлаждение из за большей площади диска, что перегревает лопасти. Пэтому в основном и применяют осевые, которые раньше вытачивались копировально фрезерный станком. Сейчас ЧПУ.

 

[.]

Есть ещё Диагональные компрессора и турбины

 

[Ромашчандр]

Я к тому что это все таки форум самоделкиных. И наверное вы предполагаете какую то идею постройки ТВД. И самое сложное в этой затее я вижу изготовление колёс горячей части... Как вы себе это представляете в гаражный условиях?

 

[.]

Я к тому что это все таки форум самоделкиных. И наверное вы предполагаете какую то идею постройки ТВД. И самое сложное в этой затее я вижу изготовление колёс горячей части... Как вы себе это представляете в гаражный условиях?

В гаражные условиях не как.
Изготовление рабочих колес турбин это только металлургия в вакумных печах точного литья по выплавляемым моделям. Или порошковая металлургия, что в разы сложней.
Но моя идея ( патент) как раз и избавляет от гонки за *градусами*. Хотя не избавляет от сложной металлообработки.
А так как этот Форум посещают все кто в теме, этой веткой хочу привлечь к себе внимание. В этом Вы правы.

 

[Ромашчандр]

Но моя идея ( патент)

Ну и?

 

[.]

Ну и?

А как же поговорить?
Любую новую идею надо раскрыть, объяснить в чем новизна, а для этого прежде рассказать историю проблемы, как она возникла, как пытались её решать и т.д.
Без этого не хватит " трагизма" и пропадёт соответствующий настрой у *Возможных преобретателей*