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Re: TURBINE 42KG 150CV

MessagePosté: 26 Juil 2013, 14:06
par yellow_submarin
Le gros problème c'est la disponibilité d'un Wankel automobile de qualité à avionner ULM.

Le 13B MSP (le Renesis, le moteur de la Mazda RX8) est le plus avancé pour l'instant, mais le problème, c'est qu'il est plutôt du genre à tirer dans les 200hp, pour une masse sans accessoires de 100kg au minimum. Ce qui est excellent, mais trop sur les deux plans pour un ULM. En dehors de ça, les moteurs de RX7 sont trop lourds (flasques et rotors en fonte) même s'il est possible d'en tirer également une forte puissance, et qu'ils se trouvent à des prix ridicules.

Donc il ne reste qu'une solution, la fabrication de zéro. L'idéal, pour ne pas le nommer, serait un birotor scaled-down d'un Renesis, d'une cylindrée de 800cc environ, turbo-compressé. De cette manière, On devrait pouvoir arriver à un rapport poids/puissance excellent, un TBO correct, et un coût de production très intéressant. Le problème : c'est un gros boulot et un gros investissement. Le genre de truc qui me tenterait, mais c'est pas pour tout de suite :P

Concernant les turbines (qu'on devrait en fait appeler turbopropulseur, la turbine est juste l'étage de récupération d'énergie mécanique) :

Les seuls moteurs de cette taille (malheureusement) sont soit des APU (Garett JFS 100), soit ground generator (T62). Chacun a son avantage et son inconvénient : l'APU est "onboard" et a tendance à être plus légère, mais est dimensionnée pour un certain nombre de démarrages suivis d'un temps de fonctionnement très court. Le ground generator aura tendance à être plus lourd mais est fait pour fonctionner sur des durées plus longues. Quoiqu'il en soit, les deux ont l'air de fonctionner correctement sur des ultralight.

Maintenant, les deux facteurs qu'a cité Swift, la température de combustion et le taux de compression, sont deux facteurs très importants mais ayant des conséquences distinctes sur les caractéristiques du moteur. La température de combustion impacte directement la surface frontale du moteur. Dans le cas d'un turbojet ou turbofan, c'est forcément très important, car ça impacte la traînée. Plus la température est élevée, plus l'encombrement FRONTAL du moteur est réduit. Mais lorsqu'on sort de la chambre de combustion avec une température de plus de 1300°C, qui arrive directement dans la turbine haute pression, qui doit également supporter de grosses contraintes centrifuges et de flexion. Donc effectivement, il faut recourir à un "écran" d'air froid autour des aubes de turbine (pas si froid, en sortie de compresseur, donc au moins 700°C, mais il faut bien avoir une pression supérieure pour permettre un écoulement ...).
Pour le taux de compression, c'est plus ou moins lui qui régit le rendement du moteur. Le rendement thermodynamique précisément. Pour info, sur les moteurs commerciaux, on est actuellement à plus de 44:1 soit 44 bars relatifs. Sur les JFS 100 et T62, on est à -roulement de tambour- 3,5:1. Vu que ce sont des moteurs ayant une puissance faible et une durée de fonctionnement réduite, on se fout royalement de leur rendement, et monter en taux de compression augmenterait considérablement leur coût, sans intérêt. A noter que ces APU, de conception, ont près de 40 ans. Ce taux de compression a également un impact sur l'encombrement en LONGUEUR du moteur. A noter que les compresseurs axiaux ont un meilleur rendement mais nécessitent plusieurs étages successifs pour arriver au même taux de compression qu'un compresseur centrifuge (et c'est donc plus cher ...).
Morale de l'histoire : on ne peut pas en même temps augmenter le rendement et diminuer la masse, ou bien dans un certaine limite, et le coût grimpe de façon vertigineuse.
MAIS : il existe un moyen de tirer un rendement bien meilleur d'un moteur ayant un taux de compression très bas comme une APU. En utilisant un régénérateur qui transfère la chaleur des gaz d'échappement (énergie non récupérée par la turbine) afin de réchauffer les gaz en sortie de compresseur (en sortie d'un taux de compression de 3.5:1, la température ne dépasse pas les 400°C, l'échappement est à 700°C), on réduit efficacement la quantité de fuel à apporter. Avec un tel dispositif, une T62 pourrait par exemple passer de 45l/h à 35l/h. Avec quelques efforts, je pense que 30l/h voire 25 seraient accessible. Mais la masse de carburant serait un gros soucis pour un ULM, ou on fonctionnerait à autonomie réduite. Sachant qu'un régénérateur ramènerait la masse de l'ensemble plus proche de celle d'une motorisation à pistons.

Re: TURBINE 42KG 150CV

MessagePosté: 28 Oct 2013, 15:06
par Tristangif
kawa1135 a écrit:Se servir de CA?? non mais!! :lol: Comment crois-tu que Rotax fasse son beurre dans le petit monde de l'aviation légére?..tout simplement à cause du sacro-saint
"on ne touche surtout à rien"... le conservatisme, et la frilosité, reignent en maitres absolus, à coté bien sur de sa majesté 912!!
Toutes les solutions techniques alternatives existent, c'est juste la mentalité qui va avec, qui reste à inventer!! Tu sais comment est appellé un moteur autre que le Rotax ? un moteur éxotique!!! Pour moi, qui ai pratiqué la moto pendant presque 30 ans, l'éxotisme ce serait plutot le 912; mais plus dans le sens Jurassic Park! :D


Sauf si j'ai rêvé Rotax a hérité dans les années 70 des moteurs rotatifs de la licence des moteurs rotatifs de Curtiss Wright (ce serait même l'origine de son nom!) pour les adapter aux motoneiges avant de renoncer et revenir au moteur à pistons.


Modo UFO : correction de la borne de citation