Technikfrage: Kraftübertragung Helicopter mit 2 Turbinen
 

Als ich letztens bei der Bell 412 die beiden Turbinentriebwerke nacheinander angelassen habe, stellte sich mir die Frage, wie wohl die Kraftübertragung auf den Rotormast realisiert sein mag. Wenn man Engine 1 startet, beginnt sich der Rotor schon zu drehen. Engine 2 läuft dann aber ebenfalls normal von 0% Drehzahl hoch und mischt dann irgendwie mit. Weiß also jemand wie der Kraftschluß funktioniert?

Danke und Gruß

Simeon

Hi Simeon,

vielleicht hat dein Hubi sog. Free Turbines? Nur ein Verdacht von mir.
Andererseits muss ja wohl irgendein Freilauf vorhanden sein zwecks Autorotation, oder nicht?
LG

Heu

Ganz einfach über ein Strömungsgetriebe.
Die Turbine wird gestartet der Strömungswandler wird mit ÖL gefüllt.
Dieser arbeitet wie eine Hydraulische Kupplung.

Heu Tilo,

wie ich deinem Profil entnehme, interessierst du dich für die Bahn aus Eisen. Stammt die Idee mit dem hydr. Getriebe aus dem Bereich der Diesellokomotiven?

Hallo

Ob da jetzt unbedingt der Schienenfahrzeugbau pate gestanden hat weiß Ich nicht.
Zum kommt noch dazu das Diesellokomotiven mit Hydraulischer Leistungsübertragung etwas typisch Deutsches ist.(alle anderen Elektrisch).
Die ersten Turbinenhubschrauber kamen mitte-ende der 50 auf bis dahin
Hubkolbenmotoren(normal wie im Auto).
In den USA gab es schon die automatikgetriebe und man hatte für die
kupplungssteuerung (füllen und leeren des Wandlers also dem Kupeln)
gute erfahrungen,zudem einmal richtig eingestellt wenig Wartungsaufwand.daher kommt es eher aus dieser richtung.


Um eine Leitung von ca 1000 Wellen PS in drehmoment von einer Turbine umzusetzen geht es nur mit einen Hydraulischen Wandler.

Habe jetzt mal bei wikipedia nachgeschlagen, aber zu diesem Thema nix Brauchbares gefunden.
Mir bleibt das dumme Gefühl, dass der Leistungsverlust in einem Drehmomentwandler zu groß ist, als dass man ihn in einem Luftfahrzeug hinnehmen könnte. Außerdem wäre er ja nur nötig solange die Turbinen noch nicht auf Betriebsdrehzahl hochgespoolt haben. Danach wäre eine starre Verbindung ausreichend. Glaube ich.

Ich nicht - denn wer verbietet den Heli mit unterschiedlichen Drehzahlen N1 und N2 zu fliegen (1 und 2 beziehen sich auf die Engines nicht auf die Stufe). Das kann man über seperate Regler am Kollektivhebel einstellen. Ich habe auch schon mal im Netz nach Heli Gearbox gesurft und bin auf keinen grünen Zweig gekommen.


Danke für Euer mitknobeln!

Simeon

hier habe ich noch was gefunden zum Thema Kraftübertragung

www.nva-flieger.de

dort unter Hubschraubertheorie -> Zelle --> Kraftübertragung und Getriebe.

Dort steht was von Freilaufkupplung. Ist zwar nicht von ´ner Bell 412
sondern von der guten alten MI-8, aber vom Prinzip dürfte sich da nicht allzuviel geändert haben.

Netter Link von Volker.

Wenn man wegen der Autorotationsmöglichkeit schon nicht um einen Freilauf herumkommt, denke ich, wird man die Motoren der Einfachheit halber mit gleicher Drehzahl laufen lassen. Ein unterschiedliches Drehmoment können sie dann trotzdem ans Getriebe abliefern. Das Problem des Hochspoolens beim Triebwerksstart hat man damit natürlich nicht gelöst. Ein Freilauf wie er zwischen Starter und Triebwerksgetriebe an Turbinentriebwerken verwendet wird ist sehr empfindlich wenn der Starter bei (noch) drehendem Triebwerk aktiviert wird. Ist meist auf 30% N2 limitiert.

Ich tippe mal auf Free Turbines.

Schafft man denn bei einem Hubschrauber mit nur einem gestarteten Triebwerk die volle Umdrehungsgeschwindigkeit des Hauptrotors?
Nach dem Bild auf der NVA Seite sieht es nämlich nach einem ganz simplen System von zwei Motoren aus, die jeweils mit Freilaufkupplung an ein Stirnradpaar ihr Drehmoment abgeben (evtl. noch mit einer Rutsch- oder Fliehkraftkupplung dazwischen). Wenn der 1. Motor läuft, dann dreht die Zwischenwelle (dank Freilauf) einfach nur mit, schaltet man den 2. Motor an, so hat er irgendwann die Wellengeschwindigkeit erreicht und die Kraft wird über die Freilaufkupplung an die Zwischenwelle abgegeben...könnt ihr mir folgen?:p
Ich habe vor kurzem ein Getriebe mit Freilaufkupplung konstruiert, deshalb kann ich mich an die Funktion noch recht gut erinnern und finde die Situation bei diesem Mi-Copter eigentlich ziemlich klar...oder erkenne ich im Moment das Problem nicht?!? Kann ja sein.:D
btw.: Ein Strömungsgetriebe würde hier zwar funktionieren, aber die Verlustleistung wäre wohl etwas zu hoch...wobei mit dem Wandler...hmm

Hallo allerseits,

wie HP richtig vermutet, werden in Hubschraubern sogenannte Freifahrtturbinen (Free Power Turbines) eingesetzt. Diese bestehen vereinfacht gesagt aus einem Einwellen-Strahltriebwerk (dem sog. Gasgenerator) in dessen Abgasstrahl eine weitere Turbine eingebaut ist. Diese Turbine liefert das Drehmoment an das Rotorgetriebe. Sie hat keine mechanische Verbindung mit der Welle des Gasgenerators. Es besteht nur eine aerodynamische Kopplung. Freifahrtturbinen werden übrigens auch in einige Turboprops eingebaut.

Bei einem Zweiturbinen-Hubschauber werden die Drehmomente über ein Strinradgetriebe auf die Rotorwelle übertragen. In diesem Stirnradgetriebe befinden sich zwei Freilaufkupplungen, eine für jeden Antriebsstrang.

Hydraulik ist nur zur Messung des Drehmoments im Spiel.

Wer sich näher für die technischen Details der Bell 412 interessiert, dem empfehle ich die offizielle Produktbeschreibung von der Fa. Bell. Diese kann man hier herunterladen (10,5 MB). Das Antriebssystem wird dort ab S. 93 beschrieben.

Viele Grüsse,
Peter

Hallo Peter,

ich muss sagen, dass es mich doch mit etwas Stolz erfüllt zu sehen, dass ich alter Maschinenbau-Ing. immer noch ein wenig Fingerspitzengefühl für diese technische Lösung hatte, so einfach aus dem Bauch heraus.
Bei diesen Überlegungen, ich kenne eine Free Turbine nur grob aus der PT 6, kamen mir aber doch Bedenken, ob nicht trotzdem noch irgendwo ein zusätzlicher Freilauf nötig oder wünschenswert wäre für den Fall der Autorotation. Durch einen mechanischen oder schmierungstechnischen Fehler kann ja auch mal eine Turbine festfressen und blockieren. Oder tritt solch ein Fehler zu selten auf als dass er berücksichtigt werden müßte?

Hallo HP,

Ein Freilauf ist absolut notwendig. Hatte ich in meinem Posting im zweiten Absatz schon kurz erwähnt. Denn vor einem Ausfall/Fehler ist eben kein Stück Technik gefeit, auch das gute alte P&WC PT6 nicht. Das Ding sitzt übrigens im "Doppelpack" in der Bell 412.

Hier noch ein Bild zum Verbindungs-Strinradgetriebe (im Ami-Hubschrauber-Jargon C-Box genannt) der Bell 412. Dort sind die Freiläufe gut zu erkennen. Es sind die "roten Dinger mit den blauen Wellen" (clutch gear, resp. free wheeling clutch).

http://img465.imageshack.us/img465/6...bell4127tb.jpg

Das Bild habe ich aus der im vorigen Posting verlinkten Produktbeschreibung der Bell 412 "geklaut".

Beste Grüße,
Peter

Super Infos!
Ich freue mich auch, dass ich es doch gut erkannt habe, so als blutiger Maschbau-Ing. Anfänger! :p

Hallo liebe Maschinenbaufreunde und vielen Dank Peter für Deine Erklährung. Da habe ich doch auch wieder etwas dazugelernt. Außerdem ist das Dokument für die B412 eine Wucht - was dort alles drin steht...
Um den Freilauf noch ganz zu verstehen, werde ich mir jetzt mal den Dubbel aus dem Regal holen. So etwas hatten wir im Grundstudium nicht und wenn man Luftfahrttechnik vertieft, werden solche Details auch nicht mehr behandelt.

Gruß

Simeon

Hallo!

Wer kann mir mal erklären, was ein Freilauf überhaupt ist und wie es funktioniert???Hab bei Wiki was gefunden, doch das verstehe ich nicht so ganz, hab da irgendwo 'ne "Hirnsperre"...

Vielen lieben Dank im Vorraus!

Danny

Danny, schau mal in diesem Dokument auf Seite 11ff: http://lmx.ru/pk/pub/catalogues/bear...er/stieber.pdf

Hier gibt es auch noch etwas dazu: http://www.ime.rwth-aachen.de/index.php?id=78

Gruß

Simeon

Hallo Simeon!

Vielen, vielen Dank für die Links...jetzt hats klick gemacht! :-)

Liebe Grüße! Danny