Le Forum Avions Piel, consacré aux Pierres Précieuses. Super Emeraude, Beryl, Saphir, CP80 etc .

FAUVET Damien · Brevet de Base Inscrit le: 28 Mar 2006 Messages: 72

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 :

cp1315 · Administrateur Inscrit le: 07 Sep 2004 Messages: 1878

Salut Damien

Merci pour les infos

Ce tout petit truc que tu tiens dans la main remplacera un moteur ? Jumpy

Tu as trouvé la machine pour les tests grandeur nature ?

Les premiers essai grandeur sont prévus pour quand ?

J'ai hate de voir ça Laughing

Philippe Dejean · Posté le: Mer Mai 23, 2007 4:33 pm Sujet du message:

Bonjour à tous,

FAUVET Damien · Brevet de Base Inscrit le: 28 Mar 2006 Messages: 72

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 !

Mael · Brevet de Base Inscrit le: 26 Nov 2004 Messages: 78

Salut Damien,

Bravo pour ce beau projet très impressionant Exclamation

Tu annonces que ce turboprop pourra tourner avec tout un panel de carburants dont l'éthanol. Qu'en sera t'il de la consomation et de la puissance avec ce carburant bio qui a le mérite d'êre un des moins chers ?

Bon courage pour la suite... et n'oublie pas d'aller faire un petit tour en emeraude de temps a autre pour t'aérer les neuronnes... Laughing

Maël.

FAUVET Damien · Brevet de Base Inscrit le: 28 Mar 2006 Messages: 72

Salut Mael,

Le problème de l'éthanol, s'est son pouvoir calorifique très faible : 29700 J/kg, contre plus de 43000 pour le diesel ou le jet A1 !

Il y a donc 30 % d'énergie en moins dans l'éthanol que dans le jet A1.

La conso de la turbine étant directement liée à la quantité d’énergie contenue dans le carburant (ce qui est vrai pour tous les moteurs), tu consommeras 30% plus d’éthanol que de kéro pour obtenir la même puissance.

Pour le régime de croisière, tu passe donc de 22,7 l/h (kéro) à 29,5 l/h (éthanol)…

C’est vous qui voyez, comme dirait l’autre !

nicolaslamy · Posté le: Ven Juin 08, 2007 8:59 pm Sujet du message:

la puissane du turboprop sera de combien j ai un avion a motoriser 150CV sont necessaires dans quel coin est tu?

FAUVET Damien · Brevet de Base Inscrit le: 28 Mar 2006 Messages: 72

Bonjour,

La puissance du turboprop a été calculée à 86kW au décollage, soit 117 ch.
Avec cette puissance, une bonne hélice constante speed, et surtout 70 kg de moins par rapport à un Lycoming 0-320 et 100kg de moins qu'un Thielert 2.0, les perfos devraient être assez voisines (sinon meilleures...???). Et sans parler des consos.

Je suis basé à StCyr l'école, en région parisienne.

nicolaslamy · Posté le: Sam Juin 09, 2007 7:55 am Sujet du message:

moi j ai une cellule pour ton turbo prop il rest e plus qu a avionner tn turbo prop etl adapter dessus.
Actuellement l avion est est en repartion a cote de la ferte alais ( le train rentrant c est efface au roulage)
possibilte de venir voir l avion si interresse on est a 40KG l un de l autre environ

mais j ai peur que 117CH soit juste l avion accepte de 90cv a 200CV conventionnelle

cp1315 · Administrateur Inscrit le: 07 Sep 2004 Messages: 1878

Salut à tous, salut Damien

Une petite info pour dire que notre ami Damien n'est plus le seul sur le créneau !!!

C'est le forum Piel qui va donner un coup de pouce à Damien Jumpy

Damien, il va falloir mettre les bouchers double pour être le premier, si besoin, n'hésite pas à faire appel aux bonnes volontés.

Laurent