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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Jeu 10 Avr, 2014 9:17 pm 
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Inscription: Jeu 09 Jan, 2014 10:41 pm
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Merci à tous les deux pour l'analyse,
J'avais trouvé (en impérial) seulement la conso spécifique à haut régime donc je n'arrivais pas à faire le calcul.

ça me parait plus cohérent comme écart et comme on n'a pas tenu compte du gain apporté par la masse et la trainée de refroidissement inférieures on est en droit de s'attendre à une différence encore plus faible (sans tenir compte non plus du coût du carburant)

Et comme un avion d'aéroclub ne fait pas que des tours de pistes (et heureusement) mais aussi des navs et quelques voyages on peut se dire que la turbine de Damien a un fort bel avenir devant elle .... serait-ce le moteur idéal pour les 50 années à venir ?

Une petite question pour Damien, pour avoir vu quelques turbines JetCat ou autre tourner pas mal quand je faisais activement du modélisme (au plessis-belleville) on parlait souvent du temps nécessaire au réacteur pour passer du plein ralenti au plein gaz ou d'un régime intermédiaire à un autre et sur certains modèles ça pouvait pouvait poser pas mal de problèmes (surtout les hélicos, on comprend bien) je suppose qu'en aviation grandeur ça ne devrait pas poser autant de soucis mais as-tu pu faire des mesures là dessus sur ton proto ?

@+.
Hervé


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Ven 11 Avr, 2014 10:00 am 
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Bonjour Hervé,

Ta question sur la constante de temps de variation de puissance, qui n'est pas forcément la même pour la montée en puissance que pour la réduction de puissance, amène à considérer plusieurs paramètres.

1/ Les constantes de temps dynamiques varient avec l'échelle.
Plus le modèle réduit est petit, plus la constante de temps est faible. la réduction de puissance sur un petit modèle indoor se traduit par une réduction de vitesse quasi immédiate alors qu'un "petit-gros" a un comportement qui se rapproche de celui d'un avion léger.
A l'inverse, un bateau de très grande taille et masse et relativement peu motorisé (un pétrolier de 500.000 tonnes par exemple) peut avoir une constante de temps de réduction de vitesse supérieure à une dizaine d'heures.

2/ La constante de temps de baisse de puissance est plus grande en cycle régénératif qu'en cycle simple. En effet la réduction des feux au niveau de la chambre de combustion à moins d'effet puisque l'air qui sort du compresseur est d'abord réchauffé par les fumées chaudes avant de passer dans la chambre de combustion.
Pour la montée en puissance, le phénomène est le même, mais le FADEC peut en réduire l'importance en augmentant temporairement le débit de carburant au delà de celui ce la pleine puissance stabilisée...

Compte tenu que les turbines sont utilisées couramment sur les avions et les hélicoptères depuis plus d'un demi-siècle, je ne pense pas que le comportement de la turbine de Damien pose de problèmes particuliers.
Peut-être faudra-t-il modifier quelque procédures, comme celles de la remise de gaz, où on nous apprend à afficher une assiette cabrée avant de repousser la manette des gaz...
Ceci vient des "gros" avions à moteurs à pistons qui avaient à la fois une inertie non négligeable et des moteurs plutôt réactifs. Sur ces avions, un ré-affichage de la pleine puissance sur une trajectoire descendante se traduisait par une accélération sur cette trajectoire avant que celle ci ne s'incurve vers le haut, et donc un point bas potentiellement dangereux.

Sur les gros avions à réaction modernes le problème est le même car si les réacteurs ont une constante de temps de montée en puissance plus longue que celle des moteurs à pistons, l'inertie d'un gros porteur est aussi plus longue que celle d'un avion plus ancien.

Pour un avion léger motorisé par une turbine en cycle régénératif, il faudra probablement agir en même temps sur le manche à cabrer et sur la manette des gaz... mais je ne pense pas que cela pose le moindre problème : c'est plus intuitif et surtout plus simple que la gymnastique d'attendre l'assiette adéquate avant de remettre les gaz (tout en scrutant les phénomènes annonciateurs du décrochage)...
Il faudra toujours tenir aux pieds l'équilibre en roulis de l'avion en contrant le souffle hélicoïdal de l'hélice lors de la remontée en puissance du moteur alors que l’avion est à basse vitesse, mais il n'y aura pas besoin de gérer la manette des gaz en même temps.

La baisse de puissance me semble moins problématique, dans la mesure où en général on peut l'anticiper en vol...

Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Ven 11 Avr, 2014 2:07 pm 
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Coucou,

J'suis en phase avec l'ami Philippe ! L'échangeur permet de récupérer environ 60 kW de puissance thermique, mais l'énergie de stockage absorbée ou transférée lors des accélérations / décélérations est relativement faible au regard de la puissance absorbée par le flux d'air...donc l'inertie amenée par l'échangeur est assez faible. La turbine aura donc une accélération de idle à plein gaz d'environ 2 à 3s...

A+


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Dim 18 Mai, 2014 11:34 am 
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Bonjour Damien,

Alors, ca avance les petits capteurs dans tous les sens?

Je vais passer te voir bientot... Tu es toujours au hangar le Samedi?

Olivier.


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Lun 19 Mai, 2014 8:57 pm 
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Salut !

Nous terminons demain normalement : j'ai pris une semaine de congés pour terminer l'instrumentation et éliminer les quelques petites fuites d'huile !

Quel boulot : j'en ai marre des thermocouples, capteurs de pression, débimètres, stations d’acquisition :bangin:

J'suis donc au terrain toute la semaine !

A+


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Mar 16 Sep, 2014 12:19 am 
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Bonjour,

Je suivais avec grand intérêt cette discussion... Est-il possible d'avoir des nouvelles ?

Eric

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Nous avons chacun, ma femme et moi, notre brevet ULM et elle est en formation PPL. Nous volons actuellement avec un VIRUS 912 marque PIPISTREL et je construis un RV10 avion 4 places produit en kit par VAN'S AIRCRAFT: http://www.aeropelu.com


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Mar 16 Sep, 2014 4:04 pm 
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Bonjour RMSE, bonjour à tous !

Je suis de retour de vacances depuis hier...et promis juré, il y aura des nouvelles la semaine prochaine !

A bientôt...


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Lun 22 Sep, 2014 7:03 pm 
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Comme promis, voici des nouvelles de notre démonstrateur technologique de turboprop à cycle régénératif… en pas encore régénératif, puisque les échangeurs ne sont pas encore montés !
Alors, nous nous étions quittés, avant l’été, sur l’instrumentation qui était en cours d’installation.
Cette instrumentation est destinée à mesurer les caractéristiques de chaque composant, afin de comprendre les éventuels écarts par rapport aux calculs théoriques…
Après, comme indiqué précédemment, ce démonstrateur n’étant pas la configuration qui volera, l’instrumentation servira surtout à caractériser les échangeurs thermiques…
Voici quelques exemples de sondes installées sur le moteur : les prises de pression statique et totales sont constituées de micro-tubes, en inox pour les parties froides ou en Inconel pour les parties chaudes, qui coulissent dans des fourreaux avec joints en PTFE. Idem pour les thermocouples (type K). Cela permet de prendre les pressions totales et statiques en plusieurs hauteurs de veine, afin de tenir compte du gradient de vitesse d’écoulement. Les fourreaux sont scellés avec une patte céramique haute température.
Voir Photos 1 et 2

Nous en avons profité pour changer le système d’allumage, précédemment réalisé par une bougie de préchauffage de moteur Diesel en céramique, par un système à « éclateur » … c’est plus efficace et il permet de ne pas avoir de temps de préchauffage… par contre, il faut réaliser un petit montage électronique pour générer des impulsions qui commutent la gâchette d’un thyristor qui alimente une bobine. La bougie est une bougie de moto modifiée.
Voir photo 3

Ensuite, comme la procédure de démarrage n’est pas forcément simple à réaliser « à la main », nous nous sommes lancés dans la réalisation d’un module permettant d’automatiser cette séquence. Il est constitué d’une carte de commande équipée d’un petit processeur. Un programme, chargé dans cette carte permet de piloter divers équipements de puissance (régulateurs DC/DC, relais, contrôleur brushless, etc…). Nous en avons également profité pour refaire l’ensemble du câblage… c’est pas facile mais les copains sont là pour aider !!!
Voir photo 4 et 5

Voilà, je pense que la turbine va retourner avec l’ensemble de ces nouveaux équipements ce WE, ou le suivant… le moteur sera donc bien fiabilisé, et nous pourrons passer aux tests avec échangeur….
A+


Fichiers joints:
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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Lun 22 Sep, 2014 7:12 pm 
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Le nouveau câblage en multi-brins gainé : ça va être bien propre...(oui, je suis maniaque)...


Fichiers joints:
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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Lun 22 Sep, 2014 7:14 pm 
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La boîte magique...réalisée dans un Flycase...


Fichiers joints:
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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Lun 22 Sep, 2014 7:17 pm 
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Je sais ce que mon copain Marc se demande : mais pourquoi le Bit d'entrée du protocole RS232 perturbe le PWM du synchroniseur spatial à protons actifs...


Fichiers joints:
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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Lun 22 Sep, 2014 7:20 pm 
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Le débitmètre carburant (issu de l'automobile), et modifié avec les plus hautes technologies aéronautiques : du fil frein en inox et des raccords Festo


Fichiers joints:
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9.jpg [ 63.03 Kio | Vu 3941 fois ]


Dernière édition par FAUVET Damien le Lun 22 Sep, 2014 7:27 pm, édité 1 fois.
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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Lun 22 Sep, 2014 7:23 pm 
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Le couplemètre, capable d'encaisser jusqu'à 500Nm...de retour de réparation suite à un "bousillage" en règle sur une erreur de branchement de notre part :blushing:


Fichiers joints:
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10.jpg [ 41.45 Kio | Vu 3922 fois ]
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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Mar 23 Sep, 2014 11:09 am 
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Bonjour Damien,

C'est toujours super de voir ce si beau projet avancer... Et même si ça risque de te lasser un peu : BRAVO!

FAUVET Damien a écrit:
Nous en avons profité pour changer le système d’allumage, précédemment réalisé par une bougie de préchauffage de moteur Diesel en céramique, par un système à « éclateur » … c’est plus efficace et il permet de ne pas avoir de temps de préchauffage… par contre, il faut réaliser un petit montage électronique pour générer des impulsions qui commutent la gâchette d’un thyristor qui alimente une bobine. La bougie est une bougie de moto modifiée.
Voir photo 3


D'après la photo, il me semble que c'est la surtout la bobine qui est d'origine "moto"...

Pour la bougie elle-même, si j'en crois ma vieille (au sens ancienne, pas longue) expérience au labo de physique des décharges (électriques, pas ordures), le meilleur métal pour résister à un plasma d'air c'est le Rhodium... ça existe en aiguilles toutes faites ou en fil qui ressemble à de la corde à piano. Ce n'est pas franchement donné, mais il n'en faut pas des tonnes pour faire un éclateur très durable !

FAUVET Damien a écrit:
Voilà, je pense que la turbine va retourner avec l’ensemble de ces nouveaux équipements ce WE, ou le suivant…


Contrairement à un moteur piston ça ne va pas pêter, :bomb: mais siffler ! :yop:
(N'oublie pas les bouchons d'oreilles...) :angel_not:

FAUVET Damien a écrit:
le moteur sera donc bien fiabilisé, et nous pourrons passer aux tests avec échangeur…
A+


Nous attendons tous la suite avec impatience... :Jumpy:

Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Mer 24 Sep, 2014 11:47 am 
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Salut Philippe,

Merci encore, encore et....encore pour les encouragements ! Je ne m'en lasse pas !

Pour la suite, je vais essayer de poster des infos plus souvent...de toute façon, nous n'avons jamais été aussi proche du but (faire tourner le démonstrateur avec les échangeurs :Jumpy: ) !!!


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Mer 22 Oct, 2014 3:54 pm 
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Bonjour à tous,

Je sais que beaucoup de lecteurs de ce sujet (j'en connais quelques-uns) pestent quant au choix de la puissance du Turbomoteur de Damien (75 kW) en le trouvant trop faible pour l'avion qu’ils veulent construire ou re-motoriser...

75 kW ça fait bien 100 HP, c'est vrai, mais une turbine de 75 kW et un moteur de 100 HP, ça ne ne tire pas pareil dans le nez d'un avion !

D'un côté la turbine capable de délivrer 75 kW en continu du niveau de la mer jusqu'au niveau... suffisant pour nous sans oxygène.
Une hélice (Tripale) à pas variable électrique garantissant un rendement de 80% sur toute la plage d'utilisation.
Une masse totale du GMP en ordre de marche de l'ordre de 55 à 60 kg et pas de trainée de refroidissement.

De l'autre un O-200 ou un Rotax 912 délivrant 100 HP (en fait plutôt 97 HP) pleins gaz au niveau du sol avec une hélice petit pas (moins avec une hélice grand pas...) et 75% soit 73 HP en croisière avec une hélice grand pas (moins avec une hélice petit pas) jusqu'au niveau 85, au dessus, ça baisse...
Une hélice bois(-carbone) à pas fixe bien choisie... dont le rendement atteint 80% au point d'adaptation... et 70% ailleurs (souvent moins au décollage et en montée initiale pour une hélice grand pas).
Une masse totale de GMP en ordre de marche de l'ordre de 75 kg (Rotax) ou 95 kg (O-200)
Une trainée de refroidissement qui peut être optimisée, mais qui représente quand même au moins 5% (souvent 10%) de la trainée totale de la cellule.

Alors faisons les comptes de la puissance utile :

Décollage et montée
Turbine.
Puissance sur arbre : 75 kW
Rendement hélice : 80%
Puissance utile nette : 60.000 Watts

Moteur O-200 ou Rotax 912 avec hélice petit pas.
Puissance sur arbre : 97 HP, soit 72.362 Watts
Rendement hélice : 70%
Puissance utile : 50.653 Watts
Puissance utile dissipée dans le refroidissement (5%)
Puissance utile nette : 48.120 Watts (20% de moins que la turbine)

Moteur O-200 ou Rotax 912 avec hélice grand pas.
Puissance sur arbre : 90 HP (limitation des tours moteur), soit 67.140 Watts
Rendement hélice : 65%
Puissance utile : 43.641 Watts
Puissance utile dissipée dans le refroidissement (5%)
Puissance utile nette : 41.460 Watts (31% de moins que la turbine)


Croisière
Turbine.
Puissance sur arbre : 75 kW
Rendement hélice : 80%
Puissance utile nette : 60.000 Watts

Moteur O-200 ou Rotax 912 avec hélice petit pas.
Puissance sur arbre : 63 HP, (limitation de la pression d'admission pour ne pas dépasser les tours moteur), soit 47.000 Watts
Rendement hélice : 80%
Puissance utile : 37.600 Watts
Puissance utile dissipée dans le refroidissement (5%)
Puissance utile nette : 35.720 Watts (40% de moins que la turbine)

Moteur O-200 ou Rotax 912 avec hélice grand pas.
Puissance sur arbre : 73 HP , soit 54.460 Watts
Rendement hélice : 80%
Puissance utile : 43.568 Watts
Puissance utile dissipée dans le refroidissement (5%)
Puissance utile nette : 41.390 Watts (31% de moins que la turbine)


Discussion

On voit que dans le cas "petit pas" malgré une puissance comparable, le moteur à piston génère une traction utile 20% plus faible que la turbine au décollage. En croisière, l'écart est beaucoup plus grand, mais si on a fait le choix "petit pas", c'est pour privilégier les performances au décollage au détriment de la croisière.

L'avantage de la turbine n'est donc que de 20%, ce qui revient à dire qu'il faudrait un moteur de 125 HP équipé d'une hélice "petit pas" pour tirer autant que la turbine.

Sans même tenir compte du gain de masse du GMP qui, s'il est bien utilisé, se retrouve dans la charge utile, on voit que la turbine fait facilement jeu égal avec un O-235 de 120 HP.


On voit que dans le cas "grand pas", le moteur à piston génère une traction utile 31% plus faible que la turbine, tant au décollage qu'en croisière.

Cela revient à dire qu'il faudrait un moteur de 140 HP équipé d'une hélice "croisière" pour tirer autant que la turbine.

Sans même tenir compte du gain de masse du GMP qui, s'il est bien utilisé, se retrouve dans la charge utile, on voit que la turbine fait facilement jeu égal avec un O-235 de 120 HP, mais aussi avec un O-290 de 135 HP, et n'est pas très loin d'un O-320...

On peut donc conclure que si le O-200 s'était révélé trop juste pour le Diamant, la turbine de Damien pourra motoriser un Super Diamant, ce que le puissance nominale sur arbre est loin de laisser supposer !

Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Ven 24 Oct, 2014 10:19 am 
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Bonjour,

Petit rectificatif :

J'avais annoncé une masse totale de GMP en ordre de marche (avec batterie, huile, alternateur, hélice et tout et tout...), de l'ordre de 75 kg (Rotax) ou 95 kg (O-200).

Il semble que pour le O-200, on soit plus près des 125 kg pour la version avec démarreur alternateur et batterie.

De même, les 75 kg annoncés pour un GMP en ordre de marche sur base de Rotax 912 qui ne fait que 64 kg à sec, avec ses accessoires mais sans batterie ni hélice, sont assez optimistes. Même avec une batterie et une hélice légères, 80 à 85 kg semblent plus réalistes.

La turbine de Damien permet donc de gagner au moins 30 kg par rapport au Rotax et plus du double par rapport à un O-200...

Et si on la compare avec un O-235 ou in O-320, c'est facilement la masse d'un passager standard (77 kg) qu'on gagne avec la turbine de Damien...

Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Ven 24 Oct, 2014 11:23 am 
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Bonjour à tous :

FAUVET Damien a écrit:
Et il y a aussi des roues libres sur les hélicos, en sortie de turbine. Sur le hélicos bi-moteurs, cela évite notamment que la turbine qui s'éteint ne soit entraînée par l'autre... :angel_not:


Et même sur les monomoteurs, c'est un point important pour la sécurité de réduire le "frein moteur" au strict minimum et de permettre l’auto-rotation en réduisant le pas collectif, (ce qui est l’équivalent de rendre la main et de planer avec un avion) quand le(s) turbomoteur(s) ne fonctionne(nt) plus.

L'hélico descend à vitesse stabilisée, reste pilotable (en un mot plane)... et à quelques mètres du sol une traction progressive sur le pas collectif permet d'augmenter la portance et réduire la Vz, en consommant un peu de l'énergie cinétique du rotor... (En avion, c'est l'arrondi)... et se poser en sécurité.

Sans roue-libre, en cas de panne moteur, un hélico, même monomoteur, serait un caillou... Et si la trajectoire balistique d'un caillou peut être très élégante, c'est quand même très rare qu'il se pose en douceur !

Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Ven 24 Oct, 2014 5:09 pm 
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Bonjour à tous,

Dans un message précédent, j'ai montré que la turbine qui peut produire 75 kW en continu, et sans générer de trainée de refroidissement, tirait autant qu'un moteur atmosphérique de 140 HP équipé d'une hélice adaptée à la croisière (comme c'est généralement le cas sur un avion de voyage. :angel_not: )

Mais contrairement à la turbine qui peut maintenir sa puissance continue jusqu'à une altitude bien suffisante pour nous, le moteur perd de la puissance avec l'altitude.

Jusqu'au niveau 70 (7000 ft), le moteur peut maintenir sa puissance de croisière rapide, soit 75% de sa puissance nominale, soit 105 HP pour un moteur de 140 HP, ce qui, une fois retranchés les 5% de puissance consommés par la trainée de refroidissement, correspond bien aux 75 kW (100HP) de la turbine.

Au delà de cette altitude, la puissance diminue inexorablement. :bye1:
Si le moteur est équipé d'une hélice à pas variable, il est possible sur une petite marge d'altitude supplémentaire, de compenser la perte de couple moteur en diminuant légèrement le pas, et en permettant donc au moteur de tourner plus vite, mais le régime moteur ne pouvant croitre que dans de faibles proportions, le gain d'altitude à 75% est assez faible.

Pour développer les 105 HP équivalents à la puissance de la turbine, il faudrait disposer d'un moteur plus puissant.
La courbe suivante donne la puissance nominale de ce moteur en fonction de l'altitude.

On voit que dès le niveau 85, la turbine équivaut à un Lycoming O-320 A de 150 HP.

Au niveau 100, c'est un Lycoming O-320 B de 160 HP qu'il faudrait pour tirer autant que la turbine.

Au niveau 125, à la limite d'altitude où on peut voler sans oxygène, la turbine fait jeu égal avec un Lycoming O-360 de 180 HP.

Si on va plus haut, les moteurs à piston non suralimentés ayant de plus en plus de mal à ingérer de l'air de moins en moins dense, la (trop ??? :eyes: ) petite turbine de Damien équivaut à des moteurs de plus en plus puissants, extrêmement rares sur les avions de construction amateur :
- Au niveau 155, le Continental IO-360 du Cessna 172 Rocket du du White lightning,
- Au nineau 180, le Potez 4D32 de 240 HP du MS733
- et au niveau 195, qui constitue la limite pour nous simples pilotes amateurs, les 260 HP du SF260... :cool1:

Je sens déjà le scepticisme de certains : :taz:
"Bon, la petite turbine de Damien suffira peut-être à propulser un Super Diamant, mais pour décoller court ou pour un avion plus lourd, comme un BD4, les 100 petits chevaux de la turbine ne pourront quand pas même faire des miracles !"

Effectivement, pour un avion plus lourd, par exemple un BD4, conçu pour un moteur O-360 de 180 Hp, la traction générée par un GMP composé autour d'une petite turbine de 75 kW sera insuffisante dans certaines phases de vol.
Il faudrait une turbine de 100 kW... ou, bien mieux, un GMP constitué de deux turbines de 75 kW comme évoqué précédemment.

La puissance d'un moteur avec une hélice à pas fixe "petit pas" équivalent à celle de 2 turbines de 75 kW avec une hélice à pas variable, serait de l'ordre de 240 HP au décollage et en montée initiale.

En montée, la puissance moteur équivalente serait de 280 HP...
De quoi rejoindre rapidement (Vz augmentée d'au moins 1000 ft/min par rapport à la motorisation O-360) l'altitude de croisière (niveau 100 à 125 où avec une des deux turbine arrêtée, les performances seraient équivalentes à celles avec le moteur originel de 180 HP...

Mais dans une mesure raisonnable, disons pour l'ensemble des avions Piel, à l'exclusion du Rubis, la turbine de Damien devrait suffire car indépendamment de sa puissance, elle permet un gain de masse conséquent qui correspond bien à une meilleure accélération, une vitesse de décollage plus faible et un taux de montée plus fort qu'avec un moteur à piston développant une puissance équivalente. :bounce:

Bons Vols

Philippe Dejean


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Dim 26 Oct, 2014 6:36 pm 
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Inscription: Dim 13 Jan, 2013 3:43 am
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très beau travail et félicitations.
reste à attendre les essais, avec les échangeurs, car sans ceux-ci , ce n'est pas envisageable.
il faudra aussi avoir les poids complets monté sur aeronefs, près à décoller ! et le prix que pourrait coûter cet ensemble.
on notera que sur les moteurs modernes à pistons, on arrive a des conso aux environs de 200 g/cv/heure et que le rendement dépasser les 40 %
c'est à suivre. tout le problème est dans les échangeurs pour diminuer la consommation, n'oublions pas que nos petits avions volent à 95 % en basse altitude.
à noter également qu'un ( même petit ) moteur turbo conserve sa puissance en altitude ( 4.000 m. autorisés ) et que pour le poids, et surtout le prix, il n'y a pas photo avec un 0-200 , ni un Ratox x12
Bonne chance à Damien, et félicitations pour sa persévérance.


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Dim 26 Oct, 2014 9:46 pm 
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Bonjour !
Juste pour compléter la description du poser en autorotation par Philippe (et ce n'est qu'une parenthèse dans le post initial de Damien), le poser un autorotation en hélicoptère est un peu plus compliqué et il ne suffit pas d'appliquer du collectif: la première action est, à quelques mètres du sol, d'"arrondir" la trajectoire assez franchement au cyclique, ce qui est appelé "flare" - d'où diminution franche du taux de chute et de la vitesse alors que l'appareil est stabilisé en descente - puis à ce moment-là seulement, d'appliquer du collectif. Ensuite, remise à plat de l'appareil (action au cyclique) , avant que le rotor de queue ne touche terre, et application progressive du restant de collectif pour terminer une glissade en douceur. Beaucoup d'entraînement pour réussir cet exercice toutes conditions de vol, sachant que deux autorotations ne seront jamais identiques, et que tout est dans l'appréciation.
Ce n'était qu'un complément d'information !
En tout cas, bravo à Damien pour son travail, et souhaitons lui le succès final attendu !
Bons vols !


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Mar 28 Oct, 2014 5:19 pm 
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Philippe,
Merci de penser a mon BD4. c'est gentil....Je suis ici chez les Pielistes et me sens un peu comme le caillou dans la chaussure......
Et si je fais une regle de trois basique, une turbine de Damien a 120 kw ferai le boulot pour mon "tank"?

Cordialement
Pascal


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Mar 28 Oct, 2014 10:15 pm 
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Bonjour Pascal,

Une turbine de 120 kW, c'est à dire de 160 HP, avec une bonne hélice à pas variable ferait certainement l'affaire, mais elle ne serait pas forcément aussi bien adaptée à un usage économique en voyage.

En croisière économique, une turbine de 75 kW suffirait à propulser ton avion en palier pour une conso de carburant tout à fait intéressante, qu'une turbine de 120 kW serait incapable d'atteindre car étant moins chargée, sa consommation spécifique serait moins bonne.

En revanche, la turbine de 120 kW serait capable de propulser seule ton BD4 lors des phases de décollage et d'atterrissage, ce que celle de 75 kW ne pourra pas faire.

La solution du GMP constitué de 2 turbines de 75 kW est excellente dans la mesure où par sa puissance plus importante (150 kW soit 200 HP au niveau de la mer) permet des décollages courts, des taux et pentes de montée améliorés, et de rejoindre rapidement une altitude de croisière éconmique où une turbine sur les deux pourra être arrêtée...

Compte-tenu qu'à ce jour, Damien n'a pas envisagé de développer une turbine de 120 à 150 kW, ta solution monoturbine n'est donc pas envisageable pour ton BD4...

Bons Vols

Philippe dejean

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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Mer 29 Oct, 2014 6:26 pm 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonjour à tous,

Dans les quelques messages précédents, j'ai tenté de comparer la turbine et les moteurs aéronautiques existants en fonction de l'altitude, en partant des postulats suivants :

1/ La turbine étant légère, le surcroit de masse d'une hélice à pas variable n'était pas pénalisant, alors que le gain de rendement propulsif était considérable au décollage par rapport à une hélice à pas fixe adaptée à la croisière.

2/ La turbine n'ayant pas besoin de refroidissement (ou très peu, juste pour l'huile du réducteur, cette fonction étant assurée par l'air admis par la turbine) la trainée de refroidissement qui représente facilement 5% de la puissance utile d'un GMP à base de moteur à pistons devait être déduite de la puissance de ces GMP pour les comparer avec le GMP à turbine.

3/ La turbine peut maintenir indéfiniment sa puissance maximale continue alors que les moteurs à pistons ont généralement une puissance maximale continue limitée à 75% de la puissance maximale temporaire au niveau du sol.

4/ La puissance maximale d'un moteur à piston non turbo-normalisé diminue avec l'altitude (environ 30% plus vite que la densité de l'air)

5/ La puissance maximale continue de la turbine est constante en fonction de l'altitude, du moins jusqu'à une altitude supérieure à celles où nous volons...

Si les Points 1, 2 et 4 sont toujours vrais, et que le point 3 est également vrai dans le cas de la turbine de Damien, le point 5 est FAUX ! :akuma: et tout ce qui en découle l'est également, bien sûr... :oops:

La Puissance maximale continue de la turbine diminue avec l'altitude...
Heureusement cette diminution est moins rapide que celle d'un moteur à piston, et contrairement à ce dernier, sa consommation spécifique s'améliore avec l'altitude.
(autrement dit, la turbine consomme moins de carburant - kérozène ou gazole - pour une même puissance produite quand elle est plus haut).

Ces données sont résumées dans la figure suivante :

On voit par exemple qu'au niveau du sol, le turbine consomme environ 30 litres à l'heure pour produire 75 kW, alors qu'un moteur à piston de 100 CV consommerait un peu moins de 30 litres à l'heure pleins gaz...

(que le moteur consomme de l'essence plus chère que le kérozène ou le gazole consommé par la turbine n'est pas pris en compte ici... Pas plus que le fait que le moteur ne puisse maintenir sa puissance maximale que pendant quelque minutes alors que la turbine peut produire sa puissance maximale continument.)

Par contre, on voit qu'au niveau où la turbine consomme 20 litres à l'heure, ce qui correspond à la consommation d'un O-200 de 97 HP à 75%, qui développe donc 54,3 kW, la turbine produit 58,3 kW soit 7% de plus...

Sur cette base, on voit bien que la turbine a des avantages par rapports à nos moteurs actuels qui seront détaillés dans les posts suivants...

Bons Vols

Philippe Dejean


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 Sujet du message: Re: Un Turbopropulseur pour avions légers...
MessagePosté: Lun 03 Nov, 2014 5:38 pm 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonjour à tous,

En reprenant les postulats précédents, mais en prenant en compte la variation de la puissance maximale continue de la turbine en fonction de l'altitude, j'ai essayé de comparer un moteur à piston et la turbine.

En particulier, de répondre à la question :
Quelle serait la puissance nominale (puissance maximale au décollage au niveau de la mer) d'un moteur à piston atmosphérique qui en croisière, développerait la même puissance utile que la turbine en fonction de l'altitude ?

Remarques :
1/ Pour le moteur et la turbine, on suppose que le rendement hélice est le même (il n'y a pas de raison de supposer une valeur différente)

2/ Comme le moteur a besoin d'être refroidi, et que sa trainée de refroidissement représente 5 à 10 % de la trainée de l'avion, la puissance du moteur est dégrevée de 7%, alors que celle de la turbine qui n'a pas besoin d'être refroidie est gardée entière.

Le résultat sur la courbe ci-dessous montre deux domaines d'altitude.

En dessous du niveau 70, le moteur maintient sa Puissance Maximale Continue égale à 75% de sa Puissance Nominale, alors que la Puissance Maximale Continue de la turbine diminue avec l'altitude. La puissance du moteur équivalent à la turbine diminue donc avec l'altitude.

Au dessus du niveau 70, la puissance du moteur diminue plus vite que la turbine en fonction de l'altitude. La puissance du moteur équivalent à la turbine augmente donc de nouveau avec l'altitude.

Au niveau 70, point bas de la courbe, on voit que la puissance du moteur équivalent à la turbine est de 125 HP.

En croisière, la turbine est donc toujours supérieure ou égale à un moteur de 125 HP, ou un O-235 ou un O-233, comme le moteur de l'APM 40 Simba.

A des altitudes plus faibles, ou plus élevées, la turbine est équivalente à des moteur plus puissants en croisière.

Ceci illustre clairement qu'un moteur de 100 HP (O-200 ou Rotax 912ULS) et une turbine de 75 kW, ça ne tire pas pareil...

Bons Vols

Philippe Dejean


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