JetCat Turboprop
JetCat Turboprop-Triebwerk mit Zweiwellen-Modell-Gasturbine
Modelle mit Propellerantrieb müssen nun nicht länger auf die Vorteile der Turbinentechnologie verzichten. Hohe Leistungsreserven im High-Tech-Gewand ist nun im Graupner/JetCat-Turboprop-triebwerk SPT5 realisiert worden. Werden in der manntragenden Fliegerei bereits die meisten Propellermaschinen mittels Turboproptriebwerken angetrieben, so steht dessen Siegeszug im Modellbau erst am Anfang. Wie der Name schon sagt, wird beim Turboprop-triebwerk, welches vollständig für »Propeller-Turbinen-Luftstrahltriebwerk« steht, ein Propeller mittels Gasturbine angetrieben. Die Vorteile des Turboprop im Bereich der personenbefördernden Luftfahrt liegen vor allem in seiner kompakten Bauform sowie der Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit bei Geschwindigkeiten unterhalb von 700 km/h. Der prinzipielle Aufbau und die Funktionsweise entspricht weitgehend dem in der manntragenden Fliegerei verwendeten Antrieben. Das Prinzip ist sehr einfach zu verstehen. Es gilt nur auf geeignete Weise die hohe Leistung des Triebwerks in nutzbare Wellenleistung zu wandeln. Das ist jedoch bei den sehr hohen Drehzahlen nicht ohne weiteres möglich. Die notwendige Untersetzung erfolgt in der vorliegenden Konstruktion in 2 Stufen. Einmal in einer Gasübersetzung, dann durch ein Zahnradgetriebe. Das heißt, der Gasstrahl des sogenannten Kerntriebwerkes treibt im Betrieb ein Turbinenrad an, welches auf einer 2. Welle sitzt. Diese zweite Welle ist mechanisch absolut unabhängig von dem Läufer des Basistriebwerkes und erhält seine Antriebsleistung nur aus der kinetischen Energie des Abgasstrahles. Die zweite Welle treibt direkt in ein für hohe Drehzahlen geeignetes Getriebe, welches die Drehzahl auf geeignete Propellerdrehzahlen reduziert. Ein im Getriebe integriertes Axialgebläse sorgt für den notwendigen Luftstrom zur Kühlung der mit höherer Temperatur beaufschlagten Komponenten. Völlig neu auf dem Markt ist die elektronische Regelung, welche sowohl die Drehzahlinformationen der Primär- und Sekundärwelle verarbeitet. Der Pilot kann sich vollständig auf das Fliegen konzentrieren, das komplexe Triebwerksmanagement erfolgt vollelektronisch. Als Reduktionsgetriebe wird ein speziell entwickeltes, hocheffizientes und kompaktes Planetengetriebe verwendet. Selbstverständlich erfordert der Einsatz einer Turbine wie jeder Einsatz eines neuartigen Antriebskonzeptes vom Modellflieger zunächst eine intensive Einarbeitung in die Materie. Bei entsprechender Sachkenntnis ist die Handhabung des Turbinenantriebes im Modellflugzeug einfacher als der Betrieb eines Kolbenmotors: die gesamte Triebwerkssteuerung benötigt nur einen einzigen Fernsteuerkanal, die Startvorbereitungen beschränken sich auf das Füllen der Kraftstofftanks und eines kleinen Hilfsgastanks für den Turbinenstart. Das Anlassen erfolgt »auf Knopfdruck« vom Sender aus, worauf der gesamte Startvorgang automatisch abläuft, gesteuert durch die Bordelektronik der Turbine (ECU). Dabei beschleunigt zunächst der eingebaute Elektromotor die Turbine auf ca. 6000 Upm, dann wird die Hilfsgaszufuhr geöffnet und das Gas in der Brennkammer der Turbine gezündet. Bei der weiteren Beschleunigung wird der Startermotor zunehmend von der Gasverbrennung unterstützt und schließlich abgelöst, bis eine ausreichend hohe Drehzahl für die Umschaltung auf Kerosinbetrieb erreicht wird. Nach erfolgreich verlaufenem Startvorgang und Einregeln einer stabilen Leerlaufdrehzahl wird die Kontrolle an den Piloten übergeben. Nach der Landung wird die Drehzahl vom Piloten in gleicher Weise wieder in den Leerlauf heruntergefahren, dann löst er über den selben Kanal den Abschaltvorgang aus, der wiederum automatisch abläuft unter Kontrolle der Bordelektronik: zunächst wird die Verbrennung gestoppt, dann wird mit Hilfe des Startermotors so lange Frischluft durch die Turbine gesaugt, bis die Innentemperatur unter 100°C gesunken ist; das Ende dieser Nachkühlphase wird über eine Leuchtdiode im Modell angezeigt, woraufhin die Empfangsanlage ausgeschaltet werden kann.
Technische Daten:
SPT5 Kerntriebwerk Gasgenerator
Massendurchsatz 0,14 kg/s
Wellenleistung 6 kW
Abgastemperatur 400 690 °C
Drehzahlbereich Turbine 50000 -175000 min-1
Kraftstoffverbrauch 65 180 ml/min
Antriebsdrehzahl 7500 min-1
Gewicht Turbineneinheit 2200 g
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