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Harald1984

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1

Mittwoch, 3. August 2011, 14:45

Kraftsoffversorgung/Krafstoffsystem bei Militärjets bzw. bei Kunstflugmaschinen

Hallo allerseits,

Wir haben hier gerade ein bisschen über die bereits vergangene Airpower 11 in Zeltweg diskutiert, und sind dabei auf die schon im Threadtitel erwähnte Frage gestoßen. Vielleicht weiß hier jemand mehr darüber.
Wie funktiniert solch ein Krafstoffsystem? Wie wird die Krafstoffversorgung der Triebwerke bei solch extremen Kunsftflugmanövern sichergestellt?
Bei den Flugmanövern wirken ja teilweise extreme G-Kräfte auf das Flugzeug und somit auch auf den Treibstoff; auch bei Rückenflugmanövern wird sich der Treibstoff in den Tanks irgendwo hin vertschüssen und für den Ansaugstutzen schwer erreichbar ... ?

Würde mich über Antworten von den Fluzgzeugschraubern unter uns freuen!

Danke im Voraus und einen schönen Sommertag noch! :sonne:
Grüße aus Oberösterreich

Hari

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Harald1984« (3. August 2011, 14:45)


Viking01

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2

Mittwoch, 3. August 2011, 14:52

Ich bin zwar kein Schrauber, aber soviel zu Kraftstoffsystemen:

Bei Kampfjets wird der Kraftstoff mittels Pumpen so zu den Triebwerken geleitet,so dass eine ständige Versorgung sichergestellt ist. Dazu gehört auch die Berücksichtigung von hohen G-Werten.

Lange Flüge im Rückenflug stellen nicht so sehr für das Kraftstoffsystem ein Problem dar (ggf. werden z.B. Rückenflugtanks eingebaut), sondern eher für die Schmierung der Lager und ggf. die gesamte Ölversorgung. Daher gibt es da durchaus zeitliche Beschränkungen für Rückenflug.
Viele Grüße



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topfen

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3

Donnerstag, 4. August 2011, 10:57

Dass die Kraftstoffversorgung ein Problem sein kann zeigt ja zum Beispiel die L39. Die kann ja nur kurze Zeit im Rückenflug bleiben, wenn man es übertreibt, geht das Triebwerk aus.
Ich kenne auch noch ein anderes System. Direkt vor dem Motor befindet sich dabei eine Art Mini-Tank, der Fuel-Accumulator. Wenn dieser mal keinen Nachschub aus den großen Tanks bekommt, weil die Ausgänge trocken liegen o.Ä. stellt der zumindest für eine bestimmte Zeit die Kraftstoffversorgung sicher.

Bei zivilen Kunstflugmaschinen ist die Motorschmierung etwas anders als bei "normalen" GA-Fliegern. Sie haben ein anderes Ölkreislaufsystem, die in jeder Fluglage mit genügend Öldruck arbeiten kann. Das System heißt Trockensumpfschmierung, glaube ich.
Beste Grüße

Marc

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »topfen« (4. August 2011, 10:58)


4

Donnerstag, 4. August 2011, 11:03

Zitat

Trockensumpfschmierung


Trockensumpf Umlaufschmierung. :yes: Haben aber alle mir bekannten Jet Triebwerke.

Viele Grüße

5

Donnerstag, 4. August 2011, 17:25

... und auch das M 137A (Einspritzer) der Zlin Z-42.
Am Ende des Flugbetriebs-Handbuches sind ein paar schöne Grafiken. So oder so ähnlich wird das bei vielen Typen gehandhabt. Bei Vergasermotoren baut man zusätzlich einen Rückenflugvergaser ein.
Mit freundlichen Grüßen
von 53.624474,11.418816

6

Freitag, 5. August 2011, 00:00

Wie funktiniert solch ein Krafstoffsystem? Wie wird die Krafstoffversorgung der Triebwerke bei solch extremen Kunsftflugmanövern sichergestellt? Bei den Flugmanövern wirken ja teilweise extreme G-Kräfte auf das Flugzeug und somit auch auf den Treibstoff


Servus Hari,

Generell werden bei Flugantrieben mit hohem Kraftstoffbedarf sowie für Einbauten in Fluggeräten die für aussergewöhnliche Belastungen konstruiert sind zentrale Kraftstoff- Einspritzanlagen oder Direkt- Einspritzanlagen eingesetzt. Wie dir der Name schon verrät, wird hier Kraftstoff eingespritzt. Um nun in einen unter Druck stehenden Brennraum Kraftstoff einzuspritzen, muss dieser mit hohem Druck beaufschlagt werden, die Art und Weise der Einspritzsteuerung und der Dosierung soll hier mal wurscht sein. Wichtig für dein Verständnis ist lediglich, es sind hier Motorzugehörige Kraftstoffdruckpumpen im Einsatz um Fördervolumen und den benötigten Förderdruck bereitstellen.

Um deine Frage zu beantworten:

Bei diesen Einspritzdrücken ist es völlig egal ob mit diesem Motor nun ein Flugzustand mit negativem Lastvielfachen, oder mit hoher Rollrate geflogen wird. Diese Flugmotoren unterscheiden sich grundsätzlich nicht von "normalen" Motoren und werden demnach ebenso in Fluggeräten verbaut, welche nicht für hohe Belastungen konstruiert und zugelassen wurden. Es sind lediglich Nuancen, die unterschiedlich sein können, aber das hat mit deiner Frage nichts zu tun :) .

auch bei Rückenflugmanövern wird sich der Treibstoff in den Tanks irgendwo hin vertschüssen und für den Ansaugstutzen schwer erreichbar ... ?


Ich kombiniere mal einen Teil der ersten Frage mit dieser zweiten Frage, fangen wir nun mal nich weiter vorne im Kraftstoffsystem an:

Zuerst sei dir gesagt, das es verschiedene Lösungen von Kraftstoffsystemen gibt. Wie von Forenkollegen schon erwähnt gibt es auch Lösungen für Vergasermotoren, hier muss für den Flug mit negativer Belastung ein zweites System in der Kraftstoffanlage "einspringen", um eine kontinuierlich dosierte Kraftstoffversorgung zu gewährleisten, ob dies nun zusätzliche Rückenflugvergaser, Pendelgesteuerte Komponenten sind, wird wohl zu weit führen.

"Schwappender" Kraftstoff in den Tanks:

Genau das ist in der Tat ein Problem, Hari. Der Kraftstoff soll duch "Schwappen" nicht die Fluglage oder Schwerpunkt und Flugstabilität beeinflussen. Man schwächt dieses duch Kammern oder separierte Einzeltanks ab.

Wie kommte der Kraftstoff aus dem Tank/ den Tanks zum Motor?

Ein Beispiel: Du findest bei Schulterdeckern oft einen hoch im Flügel gelegenen zentralen Tank oder auch mehrere. Der Kraftstoff fliesst durch Schwerkraft aus dem Tank und führt vorbei am Absperrhahn und des Vergasers in Richtung Motor. Hier reicht der vom Motor erzeugte Unterdruck aus, um das der Schüttler seinen benötigen Brennstoff erhält. Dieses so verbaute Kraftstoffsystem ist für unseren Einstatz im Kunstflug völlig ungeeignet, es fehlt eine Kraftstoffvörderpumpe im Tank. Warum?
Für uns wäre wichtig, den Kraftstoff direkt ab dem Tank unter Druck setzen, die Natürliche Schwerkraft und unterschiedlicher Unterdruck im Motor ist abhängig von der Motordrehzahl. Fliegen wir im Leerlauf auf dem Rücken mit negativem Lastvielfachem, reicht ohne eine Pumpe der Kraftstoffdruck nicht aus und reisst komplett ab. Zusätzlich zu Förderpumpen kann auch der Motor eine zusätzliche Ansaugpumpe haben.

Nun haben wir also eine Förderpumpe am tiefsten Punkt im Tank, bringt aber herzlich wenig, wenn wir im negativen Rückenflug sind und die Pumpe nur Luft ansaugt, oder?

Genau, die Pumpe hat keinen Kontakt zum wild umherschwappenden Treibstoff und zieht Luft, Gift für den Motor und die Pumpe selbst, denn Kraftstoff kühlt die Pumpe und bewahrt sie vor technischem Versagen. Hier baut man beispielsweise Kraftstoffschläuche mit Schwerkraft-Pendel an die Pumpe und das Pendel saugt immer von der situativ tiefsten Stelle im Tank. Das Problem des "Luft ansaugens" ist schonmal reduziert, reicht aber noch nicht aus.

-> Lösung: Sogenannte Supply-Tanks, Entnahme-Tanks, Kunstfug-Tanks oder wie auch immer der Hersteller des Luftfahrzeugs seine Tanks in den manuals benennt.

Es wird also ein zusätzlicher kleiner Tank verbaut, welcher von unserem Haupttank permanent befüllt wird. Die Förderpumpe im Tank versorgt also nicht direkt den Motor, sondern füllt unseren Kunstflugtank kontinuiertlich. Ist dieser Kunstflugtank voll, fliesst überschüssiger Kraftstoff zurück in den Haupttank. Ergo bedient sich der Motor eines immer randvollen Tanks und das Ansaugen von Luft ist ausgeschlossen.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Nico081« (5. August 2011, 00:02)