Bonjour à tous,
Comme le titre "Projet de turboréacteur pour Saphir" n'est plus très adapté, j'ai préféré créer une nouvelle rubrique pour vous exposer l'état d'avancement de notre projet de turbopropulseur à échangeur (dit à cycle régénératif).
Vous trouverez donc ci-après quelques photos du corps HP (ou générateur de gaz), avant et après sa fermeture.
Comme vous pouvez le constater, ce corps HP est dors-et-déjà équipé de toutes les sondes qui permettront d’en mesurer les caractéristiques.
Vous pourrez également y voir les prémices de l’installation sur le banc mobile, avec les réservoirs, câbles, durites, radiateurs, pompes… qui commencent à trouver leurs place.
Pour ce qui est des caractéristiques du futur moteur, les calculs donnent les valeurs suivantes.
Poids en ordre de marche : 55 kg (complet, avec hélice réducteur, échangeur, équipements)
Au décollage :
- T° en entrée de turbine :..........950°C
- Puissance :...............................86 kW
- Conso Spé :............................253 g/kW/h
- Rendement Th :......................33,8 %
En croisière 78% :
- T° en entrée de turbine :..........850°C
- Puissance :...............................67 kW
- Conso Spé :............................272 g/kW/h
- Rendement Th :......................31,4 %
Avantages concurrentiels:
- Capacité poly-carburant. La turbine fonctionne au : Jet A1, Diesel, 100 LL, SP98 et SP95, Fuel lourd, Biocarburant, Ethanol, Gaz liquéfié, hydrogène...
- Rapport poids/puissance : 0,639 kg/kW (contre 1,56 kg/kW pour le diesel)
- Consommation : inférieure de 10 % à un Lycoming/Continental
- Potentiel visé : 5000 H
- Peu polluant : pas d’imbrûlés, peu de NOx
- Pas de vibration
- Très faible niveau sonore
- Permet un gain de traînée important (jusqu’à 25%)
Toutes ces performances sont parfaitement réalisables : le dernier défit, comme souvent, c’est le coût de fabrication, surtout pour l’échangeur, dont la conception s’achève grâce à l’aide de l’ENSAM Paris.
En effet, de tels échangeurs existent déjà en acier inox 347, mais pour 100m^2 de surface d’échange, leur poids est de 110 kg.
Pour ma part, et cela répondra à la question de Philippe sur la techno permettant d’avoir un échangeur léger, je me suis orienté vers les composites thermo-structuraux.
Grâce à une densité de 1800kg/m^3, ces composites, constitués d’un renfort de fibre de carbone noyé dans une matrice de carbure de silicium, sont déjà grandement utilisés dans le domaine aérospatial (tuyères de fusées et de réacteurs militaires).
Mais si la fibre de carbone est abordable, le carbure de silicium est au contraire très onéreux… je suis cependant sur une piste low-cost… à suivre !
Allez trêve de blabla, voilà les photos :
Un Turbopropulseur pour avions légers...
-
FAUVET Damien
- Pilote Privé Voltige
- Messages : 313
- Enregistré le : 28 mars 2006 09:47
-
Philippe Dejean
- Pilote Professionnel
- Messages : 1096
- Enregistré le : 29 juin 2005 14:15
Bonjour à tous,
(Enfin, relativement à leur puissance : Les turbines que je côtoie habituellement ont des puissances qui varient de 600 à 1500 MW
- huit cent mille à deux millions de chevaux vapeur...
... ou encore pour les inconditionnels du Potez 4E20, l'équivalent de 10000 à 30000 moteurs en croisière,
Alors leurs 30 à 50 mètres de long, ce n'est pas si grand que ça, finalement !)
Plus sérieusement, ce qu'on ne voit pas sur la photo, c'est l'échangeur qui sera nettement plus gros qu'elle, mais d'une taille encore très raisonnable...
Se reporter aux vues CAO 3D qu'il avait postées dans le précédent sujet, où on voit que tout ça tiendra très bien sous un capot de CP750 bien profilé, et à plus forte raison sous un capot de RD
A suivre...
Et Bravo Damien !
Et oui, une turbine, ça surprend toujours par sa petite taille.cp1315 a écrit :Salut Damien
Merci pour les infos
Ce tout petit truc que tu tiens dans la main remplacera un moteur ?
Tu as trouvé la machine pour les tests grandeur nature ?
Les premiers essai grandeur sont prévus pour quand ?
J'ai hate de voir ça
(Enfin, relativement à leur puissance : Les turbines que je côtoie habituellement ont des puissances qui varient de 600 à 1500 MW
- huit cent mille à deux millions de chevaux vapeur...
... ou encore pour les inconditionnels du Potez 4E20, l'équivalent de 10000 à 30000 moteurs en croisière,
Alors leurs 30 à 50 mètres de long, ce n'est pas si grand que ça, finalement !)
Plus sérieusement, ce qu'on ne voit pas sur la photo, c'est l'échangeur qui sera nettement plus gros qu'elle, mais d'une taille encore très raisonnable...
Se reporter aux vues CAO 3D qu'il avait postées dans le précédent sujet, où on voit que tout ça tiendra très bien sous un capot de CP750 bien profilé, et à plus forte raison sous un capot de RD
A suivre...
Et Bravo Damien !
Les fourmis sont des guêpes comme les autres !
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FAUVET Damien
- Pilote Privé Voltige
- Messages : 313
- Enregistré le : 28 mars 2006 09:47
Salut Laurent, salut Philippe (merci pour les encouragements),
Voici les réponses aux questions de Laurent :
Salut Laurent,
On ne peut pas vraiment dire que ce corps HP remplace à lui seul un moteur à piston.
En fait, il représente 1/3 du turboprop complet. Ce corps HP, que l'on appelle aussi générateur de gaz, est en fait l'élément qui fournira sa puissance au futur turboprop, sous la forme d’un jet d’air comprimé et très chaud. Pris séparément, le corps HP est un petit turboréacteur simple flux (un modèle réduit du réacteur Marboré du Fouga Magister), qui produirai environ 30kg de poussée en lui installant une tuyère, c’est d’ailleurs ce qui va être fait, afin de simuler la charge de la turbine BP, pour ensuite la dessiner « au plus juste ».
Comme tu l’a compris, il y a deux possibilités d’utiliser la puissance de ce corps HP :
- détendre les gaz dans une tuyère, et ainsi obtenir une poussée « directe », grâce aux gaz éjectés à très grande vitesse (1800 km/h)
- ou détendre les gaz dans une turbine de puissance (dit turbine BP), placée juste derrière le corps HP. On récupère alors non pas une poussée, mais une puissance motrice sur l’arbre de la turbine BP.
On peut donc tout-à-fait simuler l’influence d’une turbine BP sur les paramètres du corps HP en plaçant une tuyère possédant une section de fuite équivalente ( théorème de Bernoulli).
Comme je vous l’expliquais dans mes précédents messages, si l’on se contente de placer une turbine BP derrière le corps HP, on obtiendra bien un turboprop, qui sera certes très léger (15 ou 20 kg) pour 86 kW, mais avec les faibles taux de compression et T° du cycle , la conso serait faramineuse (3 fois celle d’un Lycoming !!!), d’ou la présence de l’échangeur, qui permet d’obtenir une conso proche d’un moteur diesel (le Thielert est à 220 g/kW/h à la BEP, et à 250g/kW/h en croisière 75%).
Donc, pour conclure, le corps HP que je tiens dans mes mains développe bien 86 kW au travers de son jet d’air comprimé, mais ce n’est pas le turboprop complet (il manque la turbine BP, le réducteur et l’échangeur).
Voici une vue du moteur complet, avec les différents éléments.
Le corps HP devrait tourner dans 2 ou 3 semaines.
Pour la cellule de test (on en est pas encore là), je ne l'ai pas encore trouvée !
Voici les réponses aux questions de Laurent :
Salut Laurent,
On ne peut pas vraiment dire que ce corps HP remplace à lui seul un moteur à piston.
En fait, il représente 1/3 du turboprop complet. Ce corps HP, que l'on appelle aussi générateur de gaz, est en fait l'élément qui fournira sa puissance au futur turboprop, sous la forme d’un jet d’air comprimé et très chaud. Pris séparément, le corps HP est un petit turboréacteur simple flux (un modèle réduit du réacteur Marboré du Fouga Magister), qui produirai environ 30kg de poussée en lui installant une tuyère, c’est d’ailleurs ce qui va être fait, afin de simuler la charge de la turbine BP, pour ensuite la dessiner « au plus juste ».
Comme tu l’a compris, il y a deux possibilités d’utiliser la puissance de ce corps HP :
- détendre les gaz dans une tuyère, et ainsi obtenir une poussée « directe », grâce aux gaz éjectés à très grande vitesse (1800 km/h)
- ou détendre les gaz dans une turbine de puissance (dit turbine BP), placée juste derrière le corps HP. On récupère alors non pas une poussée, mais une puissance motrice sur l’arbre de la turbine BP.
On peut donc tout-à-fait simuler l’influence d’une turbine BP sur les paramètres du corps HP en plaçant une tuyère possédant une section de fuite équivalente ( théorème de Bernoulli).
Comme je vous l’expliquais dans mes précédents messages, si l’on se contente de placer une turbine BP derrière le corps HP, on obtiendra bien un turboprop, qui sera certes très léger (15 ou 20 kg) pour 86 kW, mais avec les faibles taux de compression et T° du cycle , la conso serait faramineuse (3 fois celle d’un Lycoming !!!), d’ou la présence de l’échangeur, qui permet d’obtenir une conso proche d’un moteur diesel (le Thielert est à 220 g/kW/h à la BEP, et à 250g/kW/h en croisière 75%).
Donc, pour conclure, le corps HP que je tiens dans mes mains développe bien 86 kW au travers de son jet d’air comprimé, mais ce n’est pas le turboprop complet (il manque la turbine BP, le réducteur et l’échangeur).
Voici une vue du moteur complet, avec les différents éléments.
Le corps HP devrait tourner dans 2 ou 3 semaines.
Pour la cellule de test (on en est pas encore là), je ne l'ai pas encore trouvée !
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