Dampfmaschine als Antrieb für Flugmodell

Hallo,
am Wochenende war bei uns Hobby und Freizeitausstellung. Es waren auch einige sehr nette Herren dabei die ihre Dampfmaschinen vorführten.

Die haben mir einen Floh ins Ohr gesetzt.

Ein Flugmodell mit Dampfmotor.

Hat sich von Euch schon mal jemand darüber Gedanken gemacht.

Ich bin für jede Anregung dankbar.

Gruß Christian
 
Hallo,
ich hab mich ein bisschen schlau gemacht.

Meine Anforderungen wären:
Gesamtgewicht des Antriebes inclusive Betriebsmittel 2300gr
Leistung 3,11KW
Drehzahl max 10000Umin
eine Drehrichtung

Ich hoffe Ihr könnt damit was anfangen. Würde mich über Eure Vorschläge freuen.
Zu dieser Maschine wird dann ein passendes Modell konstruiert.

Gruß Christian
 

KNO3

User
Hallo!
Einfach wird es nicht sein, eine fliegende Dampfmaschine zu bauen (Leistung / Gewicht ist der entscheidende Faktor) aber möglich ist es. Flugmodelle mit Dampfmaschinen wurden schon gebaut.
Kennst Du diese Website?
http://www.flysteam.co.uk/
Da sind einige Dampfflieger beschrieben.
 
Dampfantrieb für Flugmodelle

Dampfantrieb für Flugmodelle

Hallo Christian!

Google und dem Internet sei Dank; hier noch ein Link zu solchen fliegenden Dampfmaschinen:

http://modelenginenews.org/sparey/hh_groves.html

In 'Model Engineer' - auch so eine Publikation von der Insel dort - war mal ein Bericht über ein erfolgreiches fliegendes Modell. Kann im Moment meinen scan von dieser Seite nicht finden, bestimmt aber könnte die 'Model Engineer' Redaktion Auskunft geben.

Wenn Du bei Google "Model Engineer Steam Powered Model Airplane" oder nur "Steam Powered Model Airplane" eingibts, erhälts Du ne ganze Menge Hits.:)

Gruß, Eppo
 
Zuletzt bearbeitet:

udogigahertz

User gesperrt
Roter Baron II schrieb:
Meine Anforderungen wären:
Gesamtgewicht des Antriebes inclusive Betriebsmittel 2300gr
Leistung 3,11KW
Drehzahl max 10000Umin
eine Drehrichtung
Gruß Christian
Hört sich so an, als würden diese Anforderungen nur durch eine Dampfturbine erfüllt werden können. Eine solche zu konstruieren und zu bauen, dürfte nicht allzu schwer sein. Die Flumodellturbinenbauer könnten da sicher weiterhelfen.

Damit ließen sich sogar die Vorgaben einhalten .........

aber dann kommts:

Wo kriegst Du den hochgespannten Dampf her? Knapp über 100°C erhitzter Dampf wird da nicht reichen, man braucht da schon sogenannten überhitzten Dampf mit mindestens 400°C. Das kriegt man nur hin in einem extrem aufwändig konstruierten Dampfkessel mit Überhitzerrohrsystem.
Leider kann man da auch keine Leichtbauweise anwenden, da muss alles überstabil sein und damit schwer.
Ich schätze mal, dass so ein Dampfkessel für diese Leistung mindestens 10 kg wiegen wird. Und da ist dann noch nicht mal der Brenner sowie die Regulierungsmechanik, der Brennstoffvorrat und vor allem auch der Wasservorrat eingerechnet, der geht nämlich noch extra.
Der Wasserverbrauch wäre dann ein weiteres Problem, denn einfach den Abdampf ungenutzt an die Außenwelt abgeben, sorgt für einen sauschlechten Wirkungsgrad und erhöht vor allen Dingen auch den Wasserverbrauch enorm, wenn man nicht noch 20 Liter Wasser für eine Laufzeit von 5 Minuten mitschleppen will. Da bräuchte man also zwingend einen Abdampfkondensator und der wird nochmal einiges wiegen.

Grob überschlagen komme ich bei Deiner geforderten Leistung (3,11 kw) auf ein Systemgewicht von mindestens 20 kg!

Also: Vergiss es!
(Was glaubst Du, warum es keine Dampfmaschinen auf manntragenden Flugzeugen gibt/gegeben hat? Das wäre doch sicher naheliegend gewesen, meinst Du nicht auch? Man hat aber lieber vom Verhältnis Gewicht zu Leistung sehr viel bessere Verbrennungsmotoren eingesetzt, obwohl die damals noch in den Kinderschuhen steckten, sehr unzuverlässig liefen und obwohl es doch bereits sehr bewährte Dampfmaschinen gegeben hatte.)

Grüße
Udo
 

Volker Cseke

Moderator
Teammitglied
Hallo Udo,

ein Dampfkessel muß nicht immer als dickes Rohr mit viel Wasser drin gebaut werden. Auch die Dampfmodellbauer kennen sogenannte Durchlauf-Rohrkessel, die in der Lage sind, in kurzer Zeit sehr viel Dampf zu liefern. Die Kessel sind aus gewickeltem, dünnwandigem Rohr gefertigt und sehr leicht. Ebenso sind schon sehr leichte Kolbenmaschinen mit hohen Leistungen gebaut worden.

Ich selbst habe in England schon einen Freiflieger mit einer Dampfmaschine als Startaggregat fliegen sehen. Der Flieger hatte eine Spannweite von ca. 3m und die Maschine lief ca. 30 Sekunden für eine Höhe von ca. 100m. Dann war der Treibstoff alle, das Wasser hätte für ca. 45 Sekunden gereicht.

Gefertigt war das alles in sehr einfacher Technik ohne moderne Werkstoffe.

In der Dampf-Modell-Buchreihe gibt es einen Band über ein dampfgetriebenes Modellrennboot, hier sind einige Grundlagen enthalten.

Mein Votum: Machbar, aber viel Werkzeug, viel Wissen, viel Geld und viel Erfahrung bzw Erprobung.

Volker
 

AdV

User
Lieber Udo, zu meinen etwas zu wissen heißt lange noch nicht dass man es weiß!
Es für mich immer wieder erstaunlich womit du meinst dich auszukennen.

http://www.youtube.com/watch?gl=DE&hl=de&v=nw6NFmcnW-8

Ich spiele auch schon seit längeren mit den Gedanken solch ein Projekt in angriff zu nehmen.
Der Dampfmotor ist das kleinste Problem. Schwierig wird im Grunde nur die Dampferzeugung, Wasserspeisung und ein wirksamer Kondensator zu konstruieren und zu bauen, und das möglich leicht.

Aber wie heißt es so schön „Geht nicht gibt’s nicht“

Gruß Armin
 
Hallo,
was passiert, wenn man einen Viertaktmotor von der Vergaserseite her mit Dampf beaufschlagt?
Läuft er dann, bringt er Leistung, oder ist das eine Schnapsidee?
Da könnte man den Motor dann noch abspecken.
Problem ist sicherlich die Dampferzeugung.

Danke für eure bisherigen Antworten

Gruß Christian
 
Roter Baron II schrieb:
Hallo,
was passiert, wenn man einen Viertaktmotor von der Vergaserseite her mit Dampf beaufschlagt?
Läuft er dann, bringt er Leistung, oder ist das eine Schnapsidee?

Frage 1: er rostet...:D
Frage 2: Eher letzteres...;)

Das ist ein doch sehr unterschiedliches Prinzip...
Von der Vergaserseite her sicher nicht, wenn dann durch die Kerzenöffnung, aber da gibt es sicherlich einfachere und leichtere Kolben/Zylinder-Einheiten für Dampfmaschinen. Aus meiner Sicht ist besonders die Ventil-Regelung die Herausforderung bei einer Dampfmaschine.
 

FamZim

User
Hi

Ich würde den Motor als zweitakt-Dieselmotor (wegen der Einspritzung) bauen.
Die Zylinder und das Einpritzwasser heizen, welches dann nach dem einspritzen im Zylinder Expandiert.
Was soll man mit einem Kessel ???????????

Gruß Aloys.
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Wo ist das Problem?

Wo ist das Problem?

Aufbau:

Aus einem drucklosen Wassertank mit sehr wenig Inhalt wird das Wasser über eine Speisepumpe (logischerweise von der Maschine selbst bewegt ) in der richtigen Menge in ein Rohrwendel gespritzt in welchem ein Brenner die Heizenergie liefert. Dieser Brenner wird aus einem weiteren Tank mit Brennstoff versorgt. Der Brennstoff wird dabei von einer Speisepumpe in ein Verdampferrohr gespritzt und dann gasförmig verbrannt.

Ist das ganze richtig Dimensioniert erhält man am anderen Ende des "Rohrkessels" extrem überhitzten Dampf.

Dieser wird nun mit einer "simplen" Kolbendampfmaschine in mechanische Arbeit umgewandelt.

Der Abdampf wird in einem Kühler kondensiert und in den drucklosen Tank zurück gefördert.

Das Prinzip ist nicht neu, sondern bereits erprobt:

http://www.flysteam.co.uk/steaming.htm

Gruß

Stefan
 

udogigahertz

User gesperrt
AdV schrieb:
Lieber Udo, zu meinen etwas zu wissen heißt lange noch nicht dass man es weiß!
Es für mich immer wieder erstaunlich womit du meinst dich auszukennen.
http://www.youtube.com/watch?gl=DE&hl=de&v=nw6NFmcnW-8
Gruß Armin
Nun gut, Du hast recht: Die Dampfflugzeuge haben das Luftfahrtgeschehen ganz massiv beeinflusst und waren ein Riesenerfolg!

Mann mann mann.

Grüße
Udo
 

udogigahertz

User gesperrt
Dj Nafets schrieb:
Aufbau:

Aus einem drucklosen Wassertank mit sehr wenig Inhalt wird das Wasser über eine Speisepumpe (logischerweise von der Maschine selbst bewegt )
Gruß

Stefan
Wie willst du denn das drucklose Wasser in das System bekommen, wenn die Maschine mangels Wasser und Druck noch gar nicht läuft?

Der Brennstoff wird dabei von einer Speisepumpe in ein Verdampferrohr gespritzt und dann gasförmig verbrannt.
Ähhh..... verbrennen kann immer nur ein Gas, nie etwas anderes.

Dieser wird nun mit einer "simplen" Kolbendampfmaschine in mechanische Arbeit umgewandelt.
Eine Kolbendampfmaschine kann niemals die notwendigen Vorgaben einhalten, auch wenn Armin da was anderes behaupten wird. Die wird entweder viel zu schwer oder wird voel zu wenig Leistung abgeben. Und die geforderten 10.000 Rpm kann eine Kolbendampfmaschine schon gar nicht erreichen, da müsste man dann noch ein Getriebe anflanschen, was wiederum Gewicht kosten wird.

Das Prinzip ist nicht neu, sondern bereits erprobt:

http://www.flysteam.co.uk/steaming.htm
Jau erprobt! Hast Du Dir den Artikel überhaupt durchgelesen (und verstanden?) ich habe nicht den Eindruck, denn da handelt es sich um vergleichsweise sehr kleine, wenig leistungsfähige und nur relativ kurze Zeit laufende Antriebe, die auf keinen Fall die hier vom Fragesteller geforderten Parameter einhalten können, auch nicht bei größtmöglicher Optimierung.

Aber es ist ja alles soooo einfach, nicht? Alles kein Problem.

Grüße
Udo
 

udogigahertz

User gesperrt
FamZim schrieb:
Hi

Ich würde den Motor als zweitakt-Dieselmotor (wegen der Einspritzung) bauen.
Die Zylinder und das Einpritzwasser heizen, welches dann nach dem einspritzen im Zylinder Expandiert.
Was soll man mit einem Kessel ???????????

Gruß Aloys.



?


Was? :confused: :confused: :confused:

Grüße
Udo
 

udogigahertz

User gesperrt
Roter Baron II schrieb:
Hallo,
was passiert, wenn man einen Viertaktmotor von der Vergaserseite her mit Dampf beaufschlagt?
Läuft er dann, bringt er Leistung, oder ist das eine Schnapsidee?
Da könnte man den Motor dann noch abspecken.
Problem ist sicherlich die Dampferzeugung.

Danke für eure bisherigen Antworten

Gruß Christian
Also, wenn man einen Viertaktmotor von der Vergaserseite her (besser noch: Direkt am Einlassventil, warum überhaupt Vergaser? den braucht er dann ja nicht mehr) mit Druck beaufschlagt, dann läuft der Motor natürlich, ganz klar. Gewisse Großmotoren werden übrigens nur so gestartet, in dem man Druckluft in den Zylinder einbläst.

Aber einen effektiv arbeitenden Dampfmotor hast Du damit noch lange nicht und wenn Du z. B. den Abdampf wieder kondensieren willst, um ihn in einem Kreislauf wieder zu verwenden, so darf der Dampf nie nicht und auf keinen Fall mit der geringsten Menge Öl in Verbindung kommen. Ein zusätzliches Problem.

Du kannst jeden verfügbaren Viertaktmotor umbauen auf Dampfantrieb, aber Du wirst bitter enttäuscht sein über die "Leistung", die da dann rauskommt, von den erforderlichen Kesseln, Brennern, Wasservorrat, Regelungseinrichtung usw. gar nicht zu reden.

Grüße
Udo
 
Hallo,
jetzt werde ich die Anforderungen noch mal ändern.
Modell ca. 3m Spannweite, Profil nur auf bestes Lastentragen abgestimmt. Modell sollte wenn möglich 10 minuten mit Dampfantrieb fliegen.
Propellerdurchmesser ist egal, Modell wird darauf abgestimmt.
Wenn nötig wird der Propeller auch über Getriebe zum rotieren gebracht.

Das ganze soll Ferngesteuert werden.

Gruß Christian
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Udo, einfach mal......

Udo, einfach mal......

Udo, ich habe von dir im gesamten Forum noch nicht einen konstruktiven Beitrag gesehen. Nur geistig flaches Gewäsch. Hätte mich auch gewundert wenn sich das jetzt ändern würde.

1. Beim Andrehen des Motors fördert die Speisepumpe sofort in die granatenheißen Rohre. Da sehe ich kein Problem.

2. Schlaues Kerlchen :rolleyes: Es ist aber ein Unterschied ob nur die Gasphase über einem Flüssigkeitströpfchen brennt oder ob ich einen bereits verdampften Treibstoff dazu nutzen kann um ihn -wie bei einem Gasbrenner üblich- über das Injektorprinzip mit Luft mischen zu können.

3. Warum kann eine Kolbenmaschine nicht über 10k 1/min drehen? :confused: die Fesseldampfboote drehen das locker.

4. Die Seite habe ich nur als Beispiel für eine Lösung genannt. Es gibt eine kleine Szene die die Technik in Fesseldampfbooten ganz gut im Griff hat. Eventuell hat da ja mal einern nen Link zu.

Allerdings habe ich auch keine Lust mit jemandem über Kolbenmaschinen zu schreiben, der in anderen Threads seine vollkommene Ahnungslosigkeit zu dem Thema preisgegeben hat. :rolleyes:

Over and Out.

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Christian, machbar wird sowas sicher sein, allerdings ist der Entwicklungsaufwand enorm. Freuen würde ich mich über ein solches technisches Meisterwerk auf alle Fälle.

Hier mal Infos:

http://www.youtube.com/watch?gl=GB&hl=en-GB&v=hVN8iHfQl3s

http://www.kwpmbc.co.uk/tetheredhydro.php?active=1&articleid=39


Gruß


Stefan
 

udogigahertz

User gesperrt
Roter Baron II schrieb:
Hallo,
jetzt werde ich die Anforderungen noch mal ändern.
Modell ca. 3m Spannweite, Profil nur auf bestes Lastentragen abgestimmt. Modell sollte wenn möglich 10 minuten mit Dampfantrieb fliegen.
Propellerdurchmesser ist egal, Modell wird darauf abgestimmt.
Wenn nötig wird der Propeller auch über Getriebe zum rotieren gebracht.

Das ganze soll Ferngesteuert werden.

Gruß Christian
Wird nicht machbar sein. Leider.


Grüße
Udo
 

udogigahertz

User gesperrt
Dj Nafets schrieb:
Udo, ich habe von dir im gesamten Forum noch nicht einen konstruktiven Beitrag gesehen. Nur geistig flaches Gewäsch. Hätte mich auch gewundert wenn sich das jetzt ändern würde.
Gruß
Stefan
Danke viemals Stefan für Deine höflichen Worte. Aber wenigstens hast du die Weisheit mit Löffeln gefressen, wie ich sehe. Du weißt alles, kannst alles und kennst alles. Dann zeig uns doch mal Deinen Entwurf zu den Anforderungen des Themenstarters. Bitte möglichst detailliert mit Skizzen und Materialzusammenstellung. Ach ja, da Du ja so schlau bist, bitte auch gleich mit den zu erwartenden Leistungsdiagrammen.

Aber ich wette, da kommt nur heiße Luft und wieder mal eine Beleidigung meiner Person, weiter nichts.


Grüße
Udo
 
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