stan_m

No tak.... Udało się Panu zburzyć moją teorię omijania obrotów wirnika. Argumenty mnie przekonują. Rzeczywiście drgania własne w układzie statycznym mogą występować w innym miejscu niż, gdy nałożą się na to drgania przepływającego powietrza.

Nie byłoby zatem możliwe precyzyjne ustalenie wąskich zakresów. A zbyt szerokie, jak 10% w podanym przeze mnie przykładzie, byłyby nie do przyjęcia.

Co do rejestracji parametrów nie jestem przekonany do rezygnacji z powodów ewentualnych domysłów użytkowników. Można to przecież zaszyć w niedostępnym drzewie menu pt. "serwis".

Nie jestem też przekonany do narzuconej ilości godzin resursu. Nie widziałbym w tym problemu, gdyby ta ilość mogła być z definicji większa i nie zależała w takim stopniu od jakości (higieny) użytkowania silnika. Modelarz latający tylko z pasów betonowych, mógłby się czuć niedoceniony :-)

Choć z drugiej strony, i tu sobie sam zaprzeczam, to średnio około 120 lotów i może po prostu należy to wliczyć w koszty eksploatacji. Przepraszam - to moje "głośne przemyślenia".

 

Wydaje mi sie, że dotknał Pan sedna problemu: czystość zasysanego powietrza. Nie można postawić znaku równosci między eksploatacją modelarskiego turbinowego silnika odrzutowego z pasa betonowego, asfaltowego a eksploatacja z pasa trawiastego czy drogi szutrowej...

Przepraszam, że ciagle odwołuje się do dużego lotnictwa ale:

Samolot MiG-23 MF wyposażony był w potężny silnik z podwójnym dopalaniem i miał tzw. dodatni kat postojowy tzn. wektor ciagu silnika posiadał wcale niemały kąt względem płaszczyzny pasa startowego. Moc tego silnika objawiała się tym, że na zakresie II dopalania przy dobrej pogodzie mozna było naliczyć siedem krażków interferencyjnych...ale tylko przez max.30 sekund na ziemi. Oznaczało to, że praktycznie kazdy start tego samolotu palił i kruszył pas startowy. Czyli kazdy nastepny samolot zasysał drobiny betonu lotniczego (nie mylić z ludźmi...) do silnika co prowadziło do wielu zniszczeń, usterek a nawet pożarów. Wszelkie reklamacje u producenta były zdecydowanie odrzucane a jako uzasadnienie służyły pokazywane wydobyte z silnika fragmenty pasa startowego...

To samo dotyczy modelarskich silników odrzutowych. Twierdzę, że nie ma takiego silnika, który bezproblemowo wytrzyma wielokrotne starty z nawierzchni trawiastych a nawet z ODKURZONYCH pasów asfaltowych.

Bo wiele razy widziałem co może zrobić malutki wróbelek z dużym turbinowym silnikiem odrzutowym.

I to tez jest argument, aby obligatoryjnie po określonym czasie coś w silniku wymienić. Nie myśli Pan tak?

 

No tak, Jurek (mój brat) tez to mi wytknął(...) .

Ach to my się znamy...przy okazji EXTRY-300 w Dęblinie, kilka lat temu.

Jest mi niezwykle miło....

czasokres obowiazkowego przeglądu i wymiany Ogólny czas pracy turbiny niewiele daje, skoro nie wiem jaki jest w tym udział poszczególnych obrotów. Różnica w ilości cykli dla łożysk może się różnić wielokrotnie. Co Pan o tym sądzi? Pewnie, ktoś mógłby teraz napisać, że to nie ma sensu. Powiedziałby, że tych silników produkuje się na świecie dużo i żaden nie jest wyposażony w takie rzeczy, bo nie potrzeba. Ale, skoro przyjąć jakąś linię rozwoju tej dziedziny, to uważam, że można pójść w tym kierunku. Czy zgadza się Pan ze mną?.

 

Rzeczywiście, tak jak Pan pisze o poważnych konstrukcjach, w tej również mamy ogromny przedział częstotliwości, a nawet dużo większy. I znów pojawia się pomysł na modyfikację programu sterownika. Dlaczego nie wprowadzić zabronionych przedziałów pracy wirnika. Obroty przypadające na harmoniczne częstotliwości drgań własnych, byłyby automatycznie omijane. Jest akurat tak, że przedział 80 tys.obr./min (+/- 5 tyś) przypada na bardzo niekorzystną częstotliwość. A to właśnie średnia moc, wykorzystywana najczęściej. Elektronika wykonałaby korektę, o czym użytkownik nawet by nie wiedział.

 

W praktyce dobrze wyważony wirnik, w nowym silniku, nie powoduje wyczuwalnych drgań w całym przedziale pracy. Ten stan się zmienia w trakcie eksploatacji i o tym właśnie powiadomiłaby elektronika. Czy według Pana takie rozwiązanie ma sens?

 

Myślę, że mając te parę dodatkowych informacji można pokusić się o większe sprecyzowanie okresu międzyprzeglądowego, a podczas przeglądu wychwycić nieprawidłowości i reagować, nie na zasadzie wymiany obligatoryjnej, a tylko wynikającej z faktycznej potrzeby.

 

Panie Tomaszu,

Jestem wielkim zwolennikiem rejestracji jak największej ilosci parametrów mozliwych do zapisania. Przykładem jest niezwykle atrakcyjna deszyfracja pracy regulatora napiecia silnika bezszczotkowego dokonana po locie modelu z napędem elektrycznym. Ileż bezcennych informacji mozna zdobyć na temat napedu, pakietu akku czy nawet przebiegu lotu...Jednak miniaturowy turbinowy silnik elektryczny jest urzadzeniem ideologicznie niezwykle prostym o czym Pan juz pisał. Obawiam sie ,że rejestrator parametrów aczkolwiek niezwykle przydatny na etapie hamowania silnika, w eksploatacji wzbudziłby wiele nietechnicznych emocji, np. posądzenie wytwórcy silnika o niepewność własnego wyrobu.

Jednak przestrzegam przed zastosowaniem automatycznego omijania obrotów odpowiadajacych harmonicznym czestotliwosci drgań własnych. Deklarowany przez Pana zakres obrotów "do pominięcia" (pozwolę sobie na mianowanie procentowe jak na wskaźniku obrotów w kabinie) w okolicach 80 % wynosi aż 10% co oznacza, że w skrajnym przypadku regulator obrotów po osiagnieciu 75 procent popchnie Dźwignię Sterowania Silnika na 85 procent. Myślę, że pilot lekko sie zdenerwuje w normalnym locie poziomym. Co będzie jednak gdy zdarzy sie to w czasie przerwania ladowania?...

I jeszcze jeden aspekt metodologiczny:

Określenie przez Pana zakresu obrotów "do pominięcia" nastąpiło zapewne w czasie statycznych prób silnika przy ustalonym przepływie.

Co jednak będzie z harmonicznymi drgań własnych UKŁADU "kinematyczno-akustycznego" silnik turbinowy-kadłub. Weźmy chociaz układ dolotowy powietrza typu "MiG-21" i typu "TS-11". To zasadniczo dwie rożne koncepcje pod względem generatora drgań własnych a szkodliwe harmoniczne nie muszą zawsze pokrywac sie w tych samych przedziałach. No i oczywiscie jest jeszcze konieczność opisania stanu dynamicznego czyli w locie. Oczywiscie nie mam na to dowodów chyba tylko taki, że w czasie budowania hamowni turbinowych silników odrzutowych po wybudowaniu nowego stoiska z hamulcem hydrodynamicznym został zaproszony wybitny specjalista od teorii drgań i zalecił wyburzenie jednej sciany i wybudowanie nowej w sciśle określonym miejscu...

 

Całkowicie mnie Pan przekonał,że własciwie i uczciwie wyważony wirnik dzięki małej odległości podpór przestanie generować szkodliwe drgania. Tak jest potwierdzam bo identyczny skutek ma wyważanie wirników żyroskopów np. na wyważarce SCHENCK. Tam też prawidłowe wywazenie nie niszczy łożysk selsynów...

Ja jednak niezmiennie stoję na stanowisku, że wymiana obligatoryjna części - tak np. po 25 godz. pracy. Dlaczego po 25 godz.? O ty wie tylko konstruktor. A inni nie muszą....

[To nie miałby być dodatkowy nadajnik lecz

 

 

No tak, Jurek (mój brat) tez to mi wytknął. Użyłem słowa "nadajnik" jako określenia czujnika, sensora, podpiętego kablem do ECU, tak samo jak termopara, czy czujnik obrotów wału silnika, z przyzwyczajenia, po prostu tak te elementy nazywamy w firmie (pressure transmitter = nadajnik ciśnienia, angle-of-attack transmitter = nadajnik kata natarcia itp.)

 

 

W lotnictwie termin "nadajnik" jest wszechobecny. Najlepiej wiedzą o tym specjalisci osprzętu lotniczego. Np.nadajnik indukcyjny, nadajnik ciśnienia barometrycznego, nadajnik ciśnienia oleju, nadajnik pionu żyroskopowego. Czasem zastępuje go słowo "dajnik". Ja jednak uważam, że prawidłową forma zakorzenioną w instrukcjach słuzby inzynieryjno-lotniczej jest termin "nadajnik" o ile urządzenie pracuje w układzie ciągłego pomiaru parametru obrazowanego na wskaźniku a nie jest elementem sygnalizatora.

W "dużym" lotnictwie jest z tym różnie ale Rosjanie

 

Panie Stanisławie, w "naprawde dużym" lotnictwie juz dawno nie eksploatuje się silników (i innych podzespołów też) według resursu. Zastapiła to eksploatacja według stanu. Oczywiscie trzeba prowadzić tzw. trend monitoring, czyli śledzenie zmian w czasie parametów pracy silnika (N1, N2, EGT, FF, VIB), robić specjalne inspekcje wnętrza silnika przy użyciu boroskopu, kontrole korków magnetycznych itp. inspekcje, ale dzieki temu np. silnik firmy GE na lotowskim B767-200 do pierwszej wybudowy wylatał ponad 27 000 godzin lotu i trafił do zakładu na obsługę o wiele mniejszym zakresie niż remonty silników radzieckich. Oczywiście nalot to nie wszystko, liczą sie też cykle, czyli ilość rozruchów. Akurat w Locie B767 eksploatowane są na długich trasach (średnio jeden rozruch na osiem godzin lotu) co pozwoliło na osiągnięcie takiego wyniku, ale i pozostałe typy silników turboodrzutowych i turbośmigłowych osiągają kilkakrotnie większe naloty między wybudowami z płatowca niz przytoczone przez Pana, nawet PW 124 z ATR-a (zresztą jedyny silnik eksploatowany w Locie, na którym producent nie przewidział pomiaru wibracji). .

 

Zapomniałem napisać, Panie Piotrze, że pisałem o resursach rosyjskich WOJSKOWYCH turbinowych silnikach odrzutowych, których resurs ani chybi jest liczony NIE WG STANU TECHNICZNEGO a wg kalendarza godzinowego. Posiadam jeszcze na pamiątkę Ksiażki Pokładowe -Silnikowe z odpowiednimi adnotacjami. Oczywiście kazdy silnik był poddany obsłudze przedlotowej, polotowej i okresowej wg Jednolitego Zestawu Obsługi Technicznej co w pewnym zakresie czyniło eksploatację wg "stanu technicznego" tzn. usterki lub powazne niesprawności zauważone wg powyższego powodowały wymianę silnika w płatowcu i skierowanie do naprawy lub remontu.

 

W swojej wiadomości pisze Pan o niekonsekwencji, której, rzecz jasna, nie traktuje jako zarzut:-). Ale czy może Pan doprecyzować, co miał na myśli. Droga do Canossy... może się stać moim udziałem, ale łatwo pola nie oddam :-)

 

Bardzo przepraszam za nadużycie terminu "niekonsekwencja" gdyż mam świadomość jego dwuznaczności...Chodziło mi jedynie o konsekwentne sformułowanie zasad eksploatacji turbinowego silnika modelarskiego gdzie czasokres obowiazkowego przeglądu i wymiany podzespołów oraz tzw."nadzorowana eksploatacja" byłyby przyjęte do wiadomości przez użytkownika.

Co zaś sie tyczy techniki...

Czytając opisy i obserwując problemy miniaturowych silników odrzutowych łatwo zauważyć, że przyczyną wiekszosci nieszczęść są drgania w szerokim zakresie czestotliwości. Jest to problem również "dużych" silników. Pamietam jak wielkie były problemy integracji dwóch silników TW3-117 z przekładnią główną śmigłowca. Wszelkie parametry "drganiowe" były w srodku przedziału a mmo to w czasie próby silników śmigłowcem trzesło tak, że załoga natychmiast przerywała próbę...Lekarstwem na to było "parowanie silników" aż do skutku.

Albowiem turbinowy silnik odrzutowy jest generatorem drgań, które pojawiają sie w najbardziej nieodpowiednim momencie i niszczą wszystko w dowolnej kolejnosci.

Bardzo ciekawym rozwiązaniem w silniku TW3-117 jest podparcie wału głównego w TRZECH punktach co było wyzwaniem głównie technologicznym (konstrukcja podpór i specjalne łożyska). Konstruktorzy tego silnika twierdzą, że to właśnie rozwiązanie znacznie ograniczyło generowanie drgań....Ciekaw jestem co Pan sądzi o takim rozwiazaniu w silniku modelarskim.

Pozdrawiam

Stanisław Margielewicz

Panie Tomaszu,

Z dużym zainteresowaniem obserwuję Pańską stronę www i prace nad małymi turbinowymi silnikami odrzutowymi. Mam wrażenie jednak pewnej niekonsekwencji w działaniu co nie jest absolutnie zarzutem :

1.Określenie resursu silnika : obowiazkowej wymiany części po określonym w godzinach czasie pracy oraz obowiązek wykonania remontu głównego.

W "dużym" lotnictwie jest z tym różnie ale Rosjanie daja zwykle 350-400 godz.resursu międzyremontowego i max. dwa remonty główne czyli technical live=800godz.

Wiem,że to trudne albowiem wymaga hamowania dynamicznego silnika (w locie) przez tysiace godzin. Trzeba też zauważyć, że lot modelu z turbinowym silnikiem odrzutowym daje wiecej narażeń mechanicznych niż lot dużego samolotu. Np.zwykły zakręt modelu jest już dużym wymuszeniem dla szczególnie łozysk i ich osadzenia ale również dla wału głównego.

2. Zastosowanie właściwych materiałów i obróbki. O jakosci turbinowych silników modelarskich decydują w zasadzie dwa czynniki: metalurgia i jakość(tolerancje) wykonania podzespołów. W swoim czasie zajmowałem się silnikami TW3-117M,MT,3 seria (m.in.ze śmigłowców Mi-24D). Jedne z najlepszych na swiecie o jakze ciekawej konstrukcji. Do wykonania weryfikacji mechanicznej cześci używalismy wówczas prymitywnej defektoskopii magnetycznej ale nawet ta metoda pozwalała zauwazyć np. mikropęknięcia czopu czy wielowypustu. Zdaję sobie sprawę jak trudno dobrać właściwy materiał produkujac od podstaw (co Pan przeciez czyni)

3. Próby hamowniane. Program prób powinien być tak skonstruowany, aby wyłowić możliwe niesprawnosci lub zwrócić uwage na niezgodność parametrów z WT.

Nie wiem czy stosuje Pan w swoich silnikach analizę pola temperatur ale wiem, że w dużych silnikach jest to metoda niezwykle skuteczna. Jak Pan wie o jakosci pracy silnika decyduja najogólniej dwa parametry:obroty oraz temperatura gazów wylotowych. Inne to (np.temperatura przed turbina i za czy tez ciąg) to pochodne tychże. W mojej karierze inzynierskiej bywało juz tak, że doświadczony technik obserwujac gradient temperatury potrafił wychwycić nieprawidłość montazu...

To mi sie nasunęło po przeczytaniu Pańskich wyjaśnień.

Jeżeli sie mylę w czymkolwiek chętnie pójde do Canossy.....

Z dużym zainteresowaniem przeczytałem publiczną wymianę zdań między producentem turbinowych silników modelarskich Panem Tomaszem Kicińskim a Panem Karlheinz (Robercie, mam nadzieję, że mnie jeszcze pamiętasz ze wspólnych startów w Ułężu k/Dęblina). Odkładając na bok rozliczenia i zalezności finansowo-handlowe między Panami chciałbym zauważyć techniczne aspekty problemu;

Drogi Robercie,

Decydując się na zakup turbinowego silnika odrzutowego od polskiego producenta zapewne miałeś świadomość udziału w wydarzeniu pionierskim albowiem znając Twój upór i zaangażowanie wiedziałeś,że konstrukcja silnika w roku 2002 nie moze być zbliżona do ideału a tym samym wolna od wad, które mogą się ujawnić tylko i wyłącznie w eksploatacji.

W swoim czasie brałem udział w modernizacji samolotu I-22 IRYDA polegajacej m.in. na wymianie silników SO-3W na nowe, też polskie K-400 "Kaszub". Był to czas kiedy polscy menedżerowie lotniczy mysleli, że rzucą na kolana swiat nowym polskim samolotem i nowym polskim silnikiem. To był szalenie kosztowny i wstydliwy bląd. "Najstarszy" protpotyp K-400 napracował na hamowni ....400godz. W locie zachowywał sie dziwnie i nieprzwidywalnie. Przekładając to na rzeczywistość modelarską: potrzebne są tysiące godzin pracy dynamicznej silnika (w locie) i lata eksploatacji, aby wyeliminować i ulepszyć większość wad. Ty brałeś w tym udział jako oblatywacz i uzytkownik. Rozumiem, że jako kupujący zainteresowany byłeś tylko użytkowaniem silnika w modelu latającym.Myślę, że w takim razie ten silnik nabyłeś zbyt wczesnie....

Mocowanie na końcu daje problem zrównoważenia tego 1,5kg na takim długim ramieniu.

Najbardziej sensowne wydaje się mocowanie tak dużej masy blisko środka ciężkości. Podobnie jak jest z umieszczeniem zbiornika z paliwem. Rura wcale nie ogranicza tak ciągu, jak się wydaje. Dysza silnika umieszczona musi być odpowiednio przed wlotem rury i mamy zjawisko inżektorowe.

Mamy też do czynienia z dużym momentem pochylenia względem środka ciężkości i środka masy kadłuba. W przypadku znacznego oddalenia turbinowego silnika odrzutowego od środka cięzkości występuje też wpływ efektu żyroskopowego na skuteczność sterowania w kanale przechylenia. Podobny efekt występuje w modelach samolotów z napędem pchajacym. Np. model samolotu J-1 Prząśniczka wyposażony w wysokoobrotowy silnk dwusuwowy charakteryzuje się małą skutecznoscia lotek, które przechylaja model z opóźnieniem.