Revolutionär, die 100N-Turbine "Hawk 100R Turbojet"

[Falcon-Jet]

Hallo Quest,

wenn das alles mit Axialturbinen so trivial ist, warum macht das dann keiner?

Grüße,

Daniel

Berechtigte Frage! Quest, Du hast auch recht.

Auf gut Deutsch gesagt sind die "angesagten" Hersteller stinkfaul. Wie ihr selber bemerkt habt, lassen sich veraltete Produkte bestens zu einem äusserst gewinnbringenden Preis verkaufen. Gefeilt wird an Details, die vielleicht dem Extremisten (z.b. 3D-Jets) Vorteile bringt oder den Einbau erleichtern.
Weiterentwicklung bedeutet Kosten, und wieso weiterentwickeln, wenn die Konkurrenz ruht und sich die Produkte trotzdem verkaufen lassen?
Dienjenigen die wirkliche Verbesserungen bzw. Innovationen ans Tageslicht bringen und die Hersteller unter Druck setzen sind die Eigenbauer, das war früher so und ist bis heute gleich geblieben.

Warum hat fast kein einziger Hersteller Patente auf ihre Systeme angemeldet? Kopieren und kopiert werden.

My 5 cents.

Gruss
Johannes

 

[Turbo-Tom]

Wer sagt denn eigentlich, dass die Hawk speziell für den Modellflug entwickelt worden ist? Ich habe mich mit den Konstrukteuren ausführlich unterhalten, und sie sagten mir, dass sie daran Vollzeit arbeiten, also nicht als Neben- oder "Hobbyjob". Also müssen doch erhebliche Stückzahlen davon produziert und verkauft werden. Wo die hingehen, könnt Ihr Euch sicherlich denken. Da macht es eben schon einen Unterschied, ob man mit fünf Litern Sprit 15 oder 30 Minuten fliegen kann.

Bzgl. der Anwendung im Modell stimme ich übrigens zu, dass die meisten Piloten zuerst auf den (angegebenen) Standschub, dann auf den Preis und danach vielleicht noch auf den Hersteller schauen werden. Womit die Hawk wahrscheinlich im Modellflugbereich keine große Verbreitung finden wird.

Dennoch Hut ab vor der Leistung der Konstrukteure! So einfach halbiert man den spezifischen Verbrauch eines Turbojets nicht...

Gruß,
Thomas

 

[Spunki]

spezifischer Kraftstoffverbrauch ...

spezifischer Kraftstoffverbrauch ...

Hallo Thomas!

Leider hatte ich auf der JetPower-06 keine Gelegenheit mich mit den Jungs aus Schweden so ausführlich wie Du zu unterhalten ...

Wie auch immer, eines vielleicht noch kurz zum spez. Kraftstoffverbrauch, meine nachfolgene Gegenüberstellung beruht auf Herstellerangaben, wären also noch zu überprüfen, bei der "Hawk" als auch anderen Herstellern, ich will hier auch niemandem etwas unterstellen nur: Vertrauen ist gut, nachmessen noch besser ...

Folgendes, beim spez. Verbrauch komme ich auf folgende Werte:

"Hawk"
300ml/min ... @103N ... 0,14kg/Nh

"P120"
323ml/min ... @103N ... 0,15kg/Nh

Wie man sehen kann liegen bei gleichem (Stand)Schub da keine Welten dazwischen, allerdings liegt die Strahlleistung der Hawk dabei doch deutlich über der P120 ...

Abschließend möchte ich noch anmerken warum ich die "Hawk" immer gerade gegen eine "P120" "gegenrechne", ganz einfach, weil JetCat so fair ist und all diese Daten zur Verfügung stellt, das zeugt von Seriosität und Glaubhaftigkeit dieses Herstellers, andere sollten sich daran ein Beispiel nehmen ...


Grüße Spunki

 

[modellbobby]

@Spunki

darf ich mal fragen was das ganze hier im Thread eigentlich soll?
Kauf ne Hawk! bist Du bei den Jungs unter Vertrag oder was?

 

[Spunki]

Natürlich darfst Du fragen modellbobby, bekommst auch eine Antwort: all jene die das Thema hier nicht interessert zwingt niemand mitzulesen. Diejenigen können in tausend anderen Beiträgen ihren Senf abgeben, abseits vom Thema, so einfach ist das!

Und nein, ich bin weder bei Hawk noch bei JetCat oder Frank unter Vertrag deren Turbinen ich fliege ...


Grüße Spunki

 

[phantom]

Hallo,
gibt ´s denn hier keine Fachleute, die "Schei....." schreien!
Radial-Verdichter mit Radial-Turbinen gab`s doch schon in den Fünfziger `n.
Warum haben die (meisten) Groß- Triebwerke Axial-Verdichter und Axial-Turbinen?
Unsere Klein-Triebwerke kann man zwar nicht unbedingt mit den Großen vergleichen, jedoch hat es schon einen Grund (nicht nur abschauen) warum die meisten Radial-Axial verwenden.
Mit 170 tausend Umdrehungen kann man natürlich einige Nachteile kuschieren; aber nicht Alle.

Jetzt muss ich Dir, Spunki, doch tatsächlich mal wiedersprechen

Strahlgeschwindigkeit Mach 0,9 kann nirgendwo nahe der Erdoberfläche 581 m/s (2092 km/h) sein. Eher so um die 330 m/s.
Denke, dass einige theoretische Berechnungen völlig falsch sind!
Turbine sollte mal im unabhängigen Test Schub, Spritverbrauch und Acceleration nachweisen!
Danach werden wir diese Turbine wieder schnell vergessen haben.
Aber interessant wie schnell man auf ner Messe mit ein paar Schautafeln
soviel Interesse wecken kann.
Scheint ja sonst nicht allzuviel Neues zu geben!
Gruß
Manni

 

[Spunki]

Hallo Manni!

Den Wert Mach 0,9 hab ich vom Hersteller bekommen. Die Turbine ist laut den Jungs auf hohe Machzahlen ausgelegt und ich vertraue diesem Wert vorerst mal genauso wie ich den Werten der JetCat vertraue. Die Werte der JetCat sind rechnerisch schön in sich geschlossen (Massendurchsatz, Strahlgeschwindigkeit, Strahlleistung, Schub) und ich gehe mal davon aus das die seriös ermittelt wurden und stimmen ...

Zur "Schallgeschwindigkeit", die Schallgeschwindigkeit im Medium Luft ist lediglich abhängig von der Temperatur, ich zitiere nur mal kurz:

>>Die Schallgeschwindigkeit ist allein von der Temperatur der Luft abhängig.<<
und
>>Vergiss hierbei den Luftdruck! Angabe "Meeresspiegel" ist Unsinn.<<

Quelle: http://www.sengpielaudio.com/Rechner-schallgeschw.htm

In dem Video kann man gegen Ende im Diagramm sehen dass die Hawk bei Vollgas rund 760°C Abgastemperatur aufweist, steht auch so in den technischen Daten auf deren Homepage ...

Geben wir nun in obigen Online-Rechner 760°C ein so erhalten wir die Schallgeschwindigkeit im heißen Abgasstrahl bzw. im langen Schubrohr der Hawk, sprich wir erhalten damit Mach 1 (645m/s). Multiplizieren wir nun diesen Wert mit 0,9 dann bekommen wir eben die besagten 581m/s ...

Aus diesen 581m/s und dem statischen Schub (103N) lässt sich nun wiederum der Massendurchsatz ausrechnen, nach der Formel S(N)=`m(kg/s)*v(m/s), wir erhalten die 0,18kg/s ... (P120 0,32kg/s).

Wohlgemerkt, die Mach 0,9 (581m/s) gelten innerhalb des heißen Schubstrahles und nicht bezogen auf die kalte Umgebungsluft, gilt aber für alle anderen Turbinen genauso ...

Vielleicht nur noch so viel zu meiner "Herumrechnerei": Ich "erfinde" da ja nichts "neues" sondern ich habe gegebene Daten der Hersteller und ein paar einfache allgemein gültige Formeln, die vier Grundrechnungsarten reichen dafür. Was ich nun mache ist lediglich die Daten der Hersteller in diese Formeln einzusetzen und die Ergebnisse gegeneinander zu vergleichen ...

Im Prinzip also nichts anderes wie das täglich die Elekroflieger z.B. mit Strom, Spannung und Wirkungsgrad tun um die Ergenisse nachher untereinander zu vergleichen ... bei denen ist das "gang und gäbe" ...

Natürlich vorausgesetzt ich habe mich nirgends verrechnet , kann ja aber jeder nachprüfen und ich bin der letzte der nicht zugibt sich geirrt zu haben ...


Grüße Spunki

 

[netraxo]

Hier ein paar Formel zur Berechnung einiger Kennwerte:

Sind alle gültig für die Troposphäre bis 11km Höhe:

Berechnung der Temperatur bezogen auf Meereshöhe:

1.1) T = To - (n-1)/n * g/R * (H-Ho)

Berechnung des Drucks (Luft als ideales Gas):

1.2) p = D * R * T

Berechnung der Dichte:

1.3) D/Do = [1 - (n-1)/n * g/(R*To) * (H-Ho)]^(n/(n-1))

Schallgeschwindigkeit:

1.4) a = (K*R*T)^0.5
1.5) Ma = v / a = v / (K*R*T)^0.5

mit:

D = Dichte
Do = Dichte auf Meereshöhe
T = Temperatur
To = Temperatur auf Meereshöhe
p = Druck
v = Geschwindigkeit in m/s
n = 1,235
g = 9,81 m/s^2
Ho = 0 m
R = 287,05 J/(kg*K) = spezifische Gaskonstante von Luft
K = 1,405 = Adiabatenexponen
a = Schallgeschwindigkeit in idealen Gasen

Die Schallgeschwindigkeit in idealen Gasen ist abhängig 
vom Adiabatenexponen K, der Dichte D und dem Druck p.
a = (K * p / D)^0,5 mit 1.2 folgt 1.4

Und noch ein kleines Beispiel:

Flugplatz liegt auf 250m Höhe und es hat eine Temperatur von 20°C sowie einen auf Meereshöhe bezogenen Druck von po = 1030hPa,

Berechnung der Kennwerte auf Meereshöhe:

gegeben: 
p0 = 1030 hPa = 1,03 bar
T = 20°C = 293,15 K
H = 250m
Ho = 0m

nach 1.1) To = 294,775 K (Temp. auf Meereshöhe)
nach 1.2) Do = 1,21727 kg/m^3 (Dichte auf Meereshöhe)
nach 1.3) D = 1,18896 kg/m^3 (Dichte am Flugplatz)

nach 1.4) a = 344,796 m/s (Schallgeschwindigkeit am Flugplatz)

bei Mach 0.9

nach 1.5) v = 310,316 m/s (Geschwindigkeit bei Mach 0,9)

Hoffe ich hab mich nicht verrechnet :-)

Gruß

PS: also die Geschwindigkeitsberechnung bezieht sich zum Beispiel auf die Flugeschwindigkeit in Umgebungsluft. Wie Spunki schon sagte, sind die Bedingungen im Abgasstrahl ja anders weil höhere Temp. d.h. die lokale Schallgeschwindigkeit könnte höher sein. Da kenn ich mich aber nicht so genau aus...

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Andreas,
die Schallgeschwindigkeit ist auch von der Gaszusammensetzung abhängig, da gibts irgend wo eine Webseite (ich find das Ding nimmer), auf der das genauer bestimmbar ist, insofern, hast du sicher einen Fehler drin.

Gruß
Eberhard

 

[Spunki]

Hallo netraxo!

Nein, Du hast Dich nicht verrechnet, passt schon, Dein Wert für Mach1 bei 20°C = 344,796 m/s, der Online-Rechner spuckt hingegen 343.421 m/s aus, eine Differenz von 1,375 m/s (4,95 km/h) ... also eine geringe "Unschärfe" von 0,4% die aber später schon alleine durchs Runden beim Rechnen verloren geht ...


Hallo Eberhard!

Mag sein, aber wir wollen hier nicht auch noch die "Mücken" zählen die mit angesaugt werden und zur Masse beitragen

An sich ist es üblich den Treibstoff hierbei zu vernachlässigen, die geringe zusätzliche Masse des Kerosin (bei der P120 rund 1,6% vom Luftmassenstrom, kann sich jeder ausrechnen!) fällt kaum ins Gewicht ...

Der Sprit und die dadurch bedingte Änderung der chem. Zusammensetzung der Luft nach der Verbrennung mag einen gewissen Einfluss auf die Absolutwerte der Schallgeschwindigkeit haben. Mag sein. Nur dieser Einfluss gilt ja dann für beide Triebwerke gleichermaßen und "kürzt" sich in unserer Betrachtungsweise daher wieder weg ...


Grüße Spunki

 

[Eberhard Mauk]

Andreas,
du machst es dir etwas einfach, die Mücken sind etwas dicke Mücken,

Schallgeschwindigkeit in Luft und CO² bei 0 Grad, 331 und 253 m/s sind nach meiner Rechnung 80 m/s Differenz.

Da aber in der Verbrennung erhebliche Mengen an Wasserdampf anfallen, der wiederum eine deutlich geringere Dichte als Luft hat (ca. 30% weniger Dichte) verändert auch der die Schallgeschwindigkeit in den Abgasen nochmal erheblich. Vermutlich auch Richtung geringere Schallgeschwindigkeit.

Gruß
Eberhard

 

[phantom]

Moin,

@Spunki:

Sorry; Hab tatsächlich vergessen die Temperatur zu berücksichtigen.



Bin aber trotzdem auf die ersten unabhängigen Tests gespannt.

Gruß
Manni

 

[Spunki]

Mahlzeit Eberhard!

uiii, jetzt wirds aber unnötig kompliziert!

>>Schallgeschwindigkeit in Luft und CO² bei 0 Grad, 331 und 253 m/s sind nach meiner Rechnung 80 m/s Differenz.<<

Diese Werte gelten jeweils für Luft (331m/s) bzw. reines CO2 (253m/s) jeweils bei 0°C und Normaldruck, sind also in dieser Form nicht wirklich relevant für uns ...

Stimmt, bei der Verbrennung von Kerosin entsteht in unseren Turbinen CO2 und H2O. Wer sich nun die unnötige Mühe machen will kann diese Anteile mit reinrechnen. Ausgangsbasis dafür: 1,6% Spritmasse vom Gesamtluftmassenstrom, viel Spaß!

Aber wie gesagt, üblicherweise werden diese Anteile nicht (bzw. von keinem Hersteller) berücksichtigt da zu gering, somit ist ein Vergleich wieder zulässig ...

Wie auch immer, die 581m/s stehen weiterhin zur Diskussion und ich bin gerne bereit diese zu revidieren falls sich wer die Mühe macht ...


@Manni, kein Problem ... ja, vergleichende Tests würden mich auch interessieren, vor allem der Spritverbrauch ...


Danke und Grüße

Spunki

PS: vielleicht noch eine kleine Hilfestellung dazu:
>>Die Luftfeuchtigkeit hat geringe vernachlässigbare Auswirkung auf die Schallgeschwindigkeit<<
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-schallgeschw.htm
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-luftdruck.htm

 

[Spunki]

Vortriebwirkungsgrad ...

Vortriebwirkungsgrad ...

Für all jene die das Thema hier weiterhin interessiert, hohe Strahlgeschwindigkeit bei geringem Massendurchsatz hat aber auch Nachteile, neben höherem Lärm sinkt z.B. auch der Vortriebwirkungsgrad, hier die Hawk wieder im Vergleich mit der P120:

"Hawk" (581m/s)
@000km/h ... 00%
@200km/h ... 18%
@400km/h ... 32%
@600km/h ... 45%

"P120" (375m/s)
@000km/h ... 00%
@200km/h ... 26%
@400km/h ... 46%
@600km/h ... 62%

Wie man sehen kann steht die P120 beim Vortriebwirkungsgrad im Schnitt um rund 13% besser da als die Hawk ...


Grüße Spunki

Berechnungsgrundlage:
http://de.wikipedia.org/wiki/Strahltriebwerk#Schubformel_und_Vortriebwirkungsgrad

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Andreas,
ich fasse dann mal so zusammen, wie ich deine herausgearbeiteten Daten als Leihe verstehe.

Die Hawk hat gegeneüber der P 120 einen um 0,01 kg/Nh geringeren spezifischen Verbrauch,
dafür ist die Strahlleistung der P 120 bei der bei uns etwa üblichen Geschwindigkeit um die 200 km/h um 13 % höher!
Was für uns doch bedeutet, das da die 120 er die Nase deutlich vorn hat?
Also bei unseren Geschwindigkeiten den besseren Wirkungsgrad hat.
Da Preis bzw. Gewicht der P 120 geringer sind, dafür die Leistung höher, was spricht dann eigentlich noch für die Hawk?

Gruß
Eberhard

 

[Spunki]

Hallo Eberhard!

>>Die Hawk hat gegeneüber der P 120 einen um 0,01 kg/Nh geringeren spezifischen Verbrauch<<

Stimmt Eberhard, siehe nochmals die Gegenüberstellung:

Hawk: 300ml/min ... @103N ... 0,14kg/Nh
P120: 323ml/min ... @103N ... 0,15kg/Nh

>>dafür ist die Strahlleistung der P 120 bei der bei uns etwa üblichen Geschwindigkeit um die 200 km/h um 13 % höher!<<

Leider verwechselst Du Strahlleistung mit Vortriebwirkungsgrad, die Strahlleistung der Hawk beträgt 30,4kW (P120: 22,5kW), liegt also um rund 35% über der P120, im Gegenzug dazu liegt aber der Vortriebwirkungsgrad der P120 im Schnitt rund 13% über der Hawk ...

Wie gesagt, sämtliche Berechnungen basieren auf Basis von Herstellerangaben, und wer mehr über die einzelnen Wirkungsgrade wissen möchte dem sei dies hier empfohlen: http://www.exl.at/helicopter/turbinen/turbinen.htm

>>Was für uns doch bedeutet, das da die 120 er die Nase deutlich vorn hat<<

Kann man so nicht sagen, je nach Anwendungsfall hat mal diese Turbine die Nase vorne, dann die andere ...


Grüße Spunki

 

[Gast_1814]

Wie kann die Strahlleistung um 35% höher sein, der Votrieb aber um 13% schlechter?

 

[Michel 69]

Durchsatz

Durchsatz

Ganz einfach wenn ich einen Wasserschlauch mit einer düse von 4mm habe kommt da ein stärkerer Strahl raus als bei einer düse mit 10 mm aber bei einer 10 mm düse habe ich mehr Masse die den Schlauch verlässt.
Man möge mir diesen Laienhaften vergleich verzeihen.

Gruss Michel

 

[Andreas U.]

Also dat driftet hier jetzt zu sehr in Bits und Bytes ab.
Mal gaaanz objektiv betrachtet wollen doch die meisten eins:

eine Turbine
möglichst günstig
stark genug um ne 2 meter Maschine mit ordentlich wumm fliegen zu können
einfach im Betrieb
günstig im Unterhalt
zuverlässig
nicht zu laut

Welche Strahlgeschwindigkeit die Turbine hat zu welchem Zeitpunkt unter welchen Bedingungen ist mir ehlich gesagt ziemlich schnuppe. Sicher sind diese Parameter wichtig aber ich bin kein Entwickler sondern ein User.
Und auch wenn es vielleicht falsch ist suche ich mir meine Turbine über die Schubleistung aus.
Und als User möchte ich die obigen Dinge erfüllt sehen, ich will und kann Sie ja eh nicht variieren da Sie vom Hersteller vorgegeben sind.

Somit ist das zwar interessant mal gelesen zu haben, verschwindet aber relativ schnell in irgend einer Ecke meines Vakuumverhinderers.

Und wenn ich mir das obige Anforderungsprofil ansehe erfüllt die Hawk schon mindestens zwei Parameter nicht und ein dritter wäre noch als Beweis zu erbringen.

Die Prölls mit Ihrer Nachbrennerturbine waren auch sehr innovativ hatte auch bestimmt eine wahnsinnige Strahlgeschwindigkeit. Aber erfolgreich waren Sie damit auch nicht. Und der Hawk profphezei ich ähnliches Aufgrund Ihres Preises. Da kann mich auch der vermeintlich niedrige Verbrauch nicht zu Begeisterungsstürmen hinreissen.

Und wenn ich mir den Auslasskegel ansehe kommen mir da Erinnerungen an die "heisse Sophie" und die hat dermassen gekreischt
Sowas will ich auf unserem Platz zumindest nicht in der Luft haben.

 

[Spunki]

>>Und auch wenn es vielleicht falsch ist suche ich mir meine Turbine über die Schubleistung aus.<<

Nein, geb Dir schon recht Andreas, stimmt schon, wer hohen Standschub haben will (kurze Startstrecken, 3D-Herumturnen) nehme die preisgünstigere P120, wer hingegen auf absolute top-speed setzt ist mit der Hawk vermutlich besser bedient, ab 400km/h hat die (zumindest rein rechnerisch) die Nase vor der P120 und das obwohl "schubschwächer" ...

Schub ist eben doch nicht Schub, je nach Anwendungsfall (und persönlichen Vorlieben) eben ...

Und den Kraftstoffverbrauch könnte ja mal ein unabhängiger Tester für beide ermitteln und gegenüberstellen, derzeit müssen wir uns da auf die Herstellerangaben verlassen ...


Grüße Spunki