RPM und PROP RPM
 

Hallo Flusifreunde,
bei meiner Kingair 350 gibt es Anzeigen für RPM und PROP RPM.
RPM sthet ja wohl für die Drehzahl. So nehme ich an, dass die RPM-Anzeige für die Motordrehzahl und die PROP RPM - Anzeige für die Drehzahl des Propellers steht.
Wenn das so richtig ist, frage ich mich, was meine blauen Regler, die die PROP RPM beeinflussen, physikalisch bewirken.
Ist das eine Art Getriebe? Oder wie kann ich mir diese Wirkung vorstellen?

Ich hoffe, dass jemand eine anschauliche Erklärung "liefern" kann.

MfG
Günter Lemke

Hallo Günni,

"blaue" Hebel gibt es im Cockpit der KingAir keine. Aber du meinst wohl die mittleren, die die Propellerdrehzahl regeln.
Ganz grob erklärt: Das erste Hebelpaar (mit "Power" beschriftet) regelt die Kraftstoffzufuhr und damit die Drehzahl der Turbine, die normalerweise als RPM oder Ng angegeben wird.
Das zweite Paar (mit Prop beschriftet) steuert den Governor des Propellers und dient dazu, eine gewünschte Propellerdrehzahl einzustellen (Propeller RPM). Die Governors der KingAir arbeiten mit Öldruck und sorgen (wie bei jedem Constant Speed Propeller) dafür, dass der Anstellwinkel der Propellerblätter automatisch angepasst wird, um die vorgegebene Propellerdrehzahl zu halten.
Das dritte Paar nennt man Condition Levers und regelt gewissermassen den Leerlauf der Turbine. Beim Anlassen (und manchmal auch bei der Landung, wenn man schnell Umkehrschub haben will) stehen die Hebel auf High Idle, im Flug auf Low Idle. Das gilt aber nur für die KingAir 350, bei anderen Turboprops können ganz andere Einstellungen dieser Betriebsarthebeln gelten. In der Cessna Caravan z.B. stehen sie beim Anlassen auf Low Idle, im Flug auf High Idle, also exakt andersrum.

Na das ist ja schon einmal eine Ansage.
Bisher hatte ich die mittleren Regler beim Start auf "high" gestellt und im Flug so zurückgenommen, dass die Anzeige knapp unter dem roten Strich (Max) stand.
Danke für den Hinweis.

Günni

Normalerweise werden in der KingAir folgende PROP RPM eingestellt:
Takeoff: Maximum (1700)
Climb: 1600
Cruise, Descent und Approach: 1500
Landing: Maximum

Wie kann man denn 2 unterschiedliche Leistungen beim Propeller erzeugen?

Beim RPM regelt man den Fuelfluss und dadurch die Umdrehung der Turbine und somit dreht sich auch der Propeller mit.

Und wie kann ich dann mit Prop die Umdrehung des Propellers beeinflussen?

Wie ist das denn technisch realisierbar?

Hello again,

eben nicht! Der Witz bei Turboprops ist, dass der Propeller durch ein Getriebe von der Turbine abgekoppelt ist. Dadurch lassen sich Prop RPM und Engine RPM voneinander getrennt regeln.

Gruß vom
Vitus

Demnach also tatsächlich eine Art Getriebe, wie ich bereits gemutmaßt habe?
Günni

Klar ist da ein Getriebe dazwischen, überleg mal welche Drehzahl der Propeller hätte wenn der einfach an die Turbine geschraubt wär:D

Leider bin ich technisch nicht so begabt,

wie ist denn das zu verstehen?

Die Turbine dreht sich und dann dreht sich auch erst mal der Propeller. Korrekt,
s wie funktioniert nun das Getriebe?

Bin noch nicht mal autotechnisch begabt :rolleyes:

http://www.exl.at/helicopter/turbinen/turbinen.htm

(Geduld, die Seite lädt langsam)

Ich halte es eher mit alpha2003 und bekenne mich dazu, die Sache noch nicht ganz verstanden zu haben.
Der Link von Sergio ist zwar grundsätzlich interessant. Ich gebe aber zu, den Beitrag dort nicht mal eben inhaliert zu haben. Genau gesagt, habe ich beim Überfliegen die hier erörterte Problematik nicht gefunden. Der Linkhinweis wird sicher gut gemeint gewesen sein.
Meine Frage nach der Funktion einer Art von Getriebe bleibt aber offen.
Irgendwie hatte ich einmal gehört/gelesen, dass die mittleren Hebel (bei manchen Flugzeugen die blauen) für den "Biss" der Propeller verantwortlich sind. Das Stichwort dazu heißt wohl "Propellerblattverstellung".
Es würde mir einleuchten, dass eine Verdrehung des Propellerblattes mehr oder weniger Schub erzeugt.
Zwischen den Extremen
1) parallel zur Querachse und
2) senkrecht zur Querachse
würden sie sicherlich unterschiedlichen Schub erzeugen, wobei die genannten Extremeinstellungen keinen Schub erzeugen würden.
Diese Vorstellung kann aber nicht richtig sein. Denn sie würde bedeuten, dass
1) eine Einstellung parallel zur Querachse null Schub bedeuten würde, was noch vorstellbar wäre,
2) eine Einstellung senkrecht zur Querachse aber zur Folge hätte, dass sich das Fugzeug (ohne Auftrieb) im Kreise drehen würde, da sich beide Propeller in die gleiche Richtung drehen (oder ist das falsch?).
Irgendwo dazwischen muss aber die Lösung liegen.

Kann das jemand erklären oder wäre das mal ein Thema für unsere Lieblingszeitschrift?

Günni

Das Problem ist das sich das ja auch schlecht erklären läst wenn die Grundsätze von Turbinen und Aerodynamik nicht bekannt sind.

Also stark vereinfacht treibt die Energie des Triebwerks eine Stange an die sich sehr schnell dreht, diese Drehung wird über ein untersetztungsgetriebe verlangsamt und daran ist nun der Propeller angebracht.
Der Propeller wiederum kann seinen anstellungwinkel drehen. Hohe Winkel = viel Auftrieb aber auch hoher Wiederstand
Niedriger Winkel kein bis negativer Auftrieb und niedriger Wiederstand.

Ist wie gesagt stark vereinfacht aber das Prinzip dürfte klar sein oder?

Und wie funktioniert die Blattverstellung.

Habe mich ein bischen schlau gemacht.

Ein Getriebe kann man sich als Übersetzer von Kräften vorstellen. Z.B Unterschiedlich große Zahnräder greifen ineinander.

So die Stange dreht sich und der Propeller dreht sich mit.

Kann ich durch verstellen der Rotorblätter die Geschwindigkeit beeinflussen? Dadurch erzeugt man größeren Widerstand daher andere Kraftübersetzung -> niedrigere Geschwindigkeit.

OK, ich versuche es:
Moderne Turbinen besitzen zwei koaxialen Wellen. Eine Welle, die sogenannte Hochdruckwelle, verbindet die erste Stufe der Turbine mit dem Kompressor. Sie wird in Turboprops meist als Ng bezeichnet, in reinen Turbofans als N2.
Die zweite Stufe der Turbine, auch Niederdruckwelle (oder N1 bei Trubofans) ist die eigentliche Kraftwelle, die den Propeller rotieren lässt.
Die zwei Wellen sind mechanisch nicht verbunden und können unabhängig von einander frei drehen. Deswegen gibt es bei reinen Turbofans ja getrennte Anzeigen für N1 und N2.

Moderne Turbinen haben meist eine horrend hohe Drehzahl, typischerweise ca. 29.000. Das ist natürlich zu viel für den Propeller und daher wird die Drehzahl der Kraftwelle mit einem Untersetzungsetriebe reduziert. An der Ausgangswelle des Getreibes ist dann der Propeller angeflanscht.

Der Propeller hat einen Governor, der die Stellung der Propellerblätter steuert und damit die endgültige Drehzahl regelt. Die "blauen" Hebel regeln eben die Steigung (Biss) der Propellerblätter, nicht aber die Drehzahl des Untersetzungsgetriebes.

Untersetzungsgetriebe und Propellergovernor sind zwei getrennte Einheiten.

Mit dem Power Levers kontrolliert man somit die Drehzahl der ersten Welle (Ng oder RPM). Indirekt (da die Wellen frei sind) regelt man damit auch die Drehzahl der Kraftwelle, die zum Getriebe und zum Propeller führt. Die blauen Hebel stellen die gewünschte Drehzahl der Propeller ein, die vom Governor durch die automatische Justierung der Steigung gehalten wird. Die Kombination aus Prop RPM und Wellenleistung (Shaft Horsepower) ergibt - grob gesagt - das Drehmoment (Torque), die auf den Anzeigen im Cockpit veranschaulicht wird.

Die Technik im Governor um eine gewünschte Drehzahl zu halten, ist dieselbe eines jeden Constant Speed Propellers. Mit Steigung 0° produzieren die Propeller tatsächlich keinen Vorwärtsschub. Propeller mit Umkehrschub können auch eine leicht negative Steigungn erreichen. Mit Steigung 90° sind die Blätter in Segelstellung. Der normale Betreibsbereich von Propellern liegt zwischen ca. 12° und ca. 30°.

Aus welchem Heft stammt die Ausführung.

Ähm, ich verstehe die Frage nicht ganz. Den Text habe ich heute frisch eingetippt.

Ach so.

Bei freilaufenden Props ist KEIN Getriebe zwischengeschaltet, deshalb lassen sich ja Turbinen- und Propdrehzahl getrennt verstellen.

Der Gasstrahl der Turbine durchläuft vor dem Austritt ins Freie ein "Windrad", und an dieses ist der Propeller angeflanscht. Somit gibt es keine mechanische Koppelung, sonder nur eine hydromechanische.

Hast da ein Beispiel Triebwerk?
Ich kenn es nämlich nur mir Getriebe damit der Propeller auch im falle eines Triebwerksausfall ausgekoppelt werden kann.