Moteur à jet d'air à faire soi-même. Comment fabriquer un moteur à réaction de vos propres mains. La structure et le principe de fonctionnement du PuVRD

Dans l'immensité du World Wide Web, vous pouvez trouver de nombreux forums et discussions qui se rapportent à ce type de moteur. Cependant, avant cela, il était impossible de trouver une instruction en langue russe pour la fabrication d'un moteur à réaction à air pulsé, car seules toutes les vidéos et tous les textes étaient en anglais. Heureusement, notre longue recherche a été couronnée de succès et nous vous présentons un aperçu de la vidéo en russe sur la fabrication du moteur Reinst.

Nous présentons à votre attention une vidéo de l'auteur

De quoi avons-nous besoin pour le montage :
- bocal en verre 400 ml;
- une boîte de lait concentré;
- fil de cuivre;
- de l'alcool;
- les ciseaux;
- boussole;
- pinces;
- dremel;
- papier;
- crayon.

On remarque tout de suite qu'à partir d'une boite de lait concentré on n'a besoin que d'une boite de côté. Nous précisons également que s'il n'y a pas de dremel à portée de main, vous pouvez utiliser un poinçon ordinaire, car nous avons besoin d'un trou de petit diamètre. Vous pouvez commencer à assembler le moteur.

Pour commencer, nous faisons un trou d'environ 12 mm de diamètre dans le couvercle d'un bocal en verre. Pourquoi approximativement ? Le fait est qu'il n'y a tout simplement pas de formules exactes pour assembler un tel moteur.

Après cela, nous devons effondrer le diffuseur. Pour ce faire, prenez du papier et dessinez un modèle dessus, comme indiqué sur la figure ci-dessous. Vous devez dessiner un modèle avec une boussole. Les mesures sont les suivantes : le rayon proche du milieu est d'environ 6 cm, le rayon éloigné est de 10,5 cm. Après cela, nous mesurons 6 cm du secteur résultant. Au rayon proche, nous le coupons.

Nous appliquons le modèle résultant sur une boîte de conserve à partir d'une boîte de lait concentré et l'entourons.

Après cela, découpez la partie résultante avec des ciseaux.

Pliez un millimètre des deux bords dans des directions différentes.

Maintenant, nous formons un cône et accrochons les parties pliées les unes aux autres.

Notre diffuseur est prêt.

Maintenant, nous forons des trous sur quatre côtés sur la partie étroite du diffuseur.

Nous faisons la même chose sur le couvercle autour du trou central.

Maintenant, à l'aide d'un fil, nous accrochons notre diffuseur sous le trou du couvercle. La distance du bord supérieur doit être d'environ 5-7 mm.

Saviez-vous que si vous mettez de l'alcool sec dans un tuyau plié par un arc, que vous le soufflez avec de l'air d'un compresseur et que vous fournissez du gaz à partir d'une bouteille, il deviendra fou, criera plus fort qu'un chasseur qui décolle et rougira de colère ? Il s'agit d'une description figurative, mais très proche de la vérité, du fonctionnement d'un moteur à réaction à impulsions sans soupape - un véritable moteur à réaction que n'importe qui peut construire.

Schéma de principe Le PUVRD sans valve ne contient pas une seule pièce mobile. Sa valve est le front des transformations chimiques formées lors de la combustion du carburant.

Sergueï Apresov Dmitri Goryachkine

Le PUVRD sans valve est d'une conception étonnante. Il n'a pas de pièces mobiles, compresseur, turbine, vannes. Le PUVRD le plus simple peut même se passer d'un système d'allumage. Ce moteur peut fonctionner avec à peu près n'importe quoi : remplacez un réservoir de propane par un bidon d'essence et il continuera à pulser et à produire de la poussée. Malheureusement, les HPJE ont échoué dans l'aviation, mais récemment, ils ont été sérieusement considérés comme une source de chaleur dans la production de biocarburants. Et dans ce cas, le moteur fonctionne à la poussière de graphite, c'est-à-dire au combustible solide.

Enfin, le principe élémentaire de fonctionnement d'un moteur pulsé le rend relativement indifférent à la précision de fabrication. Par conséquent, la fabrication de PuVRD est devenue un passe-temps favori pour les personnes qui ne sont pas indifférentes aux loisirs techniques, notamment les modélistes d'avions et les soudeurs débutants.

Malgré toute sa simplicité, PuVRD est toujours un moteur à réaction. Il est très difficile de l'assembler dans un atelier à domicile, et il existe de nombreuses nuances et pièges dans ce processus. Par conséquent, nous avons décidé de faire notre classe de maître en plusieurs parties : dans cet article, nous parlerons des principes de fonctionnement du PuVRD et vous expliquerons comment fabriquer un carter moteur. Le matériel du prochain numéro sera consacré au système d'allumage et à la procédure de démarrage. Enfin, dans l'un des numéros suivants, nous installerons définitivement notre moteur sur un châssis automoteur pour démontrer qu'il est vraiment capable de créer une traction sérieuse.

De l'idée russe à la fusée allemande

Il est particulièrement agréable d'assembler un moteur à réaction pulsé, sachant que pour la première fois le principe de fonctionnement du PuVRD a été breveté par l'inventeur russe Nikolai Teleshov en 1864. La paternité du premier moteur en marche est également attribuée à un Russe - Vladimir Karavodin. Le célèbre missile de croisière V-1, qui était en service dans l'armée allemande pendant la Seconde Guerre mondiale, est à juste titre considéré comme le point culminant du développement du PuVRD.

Pour rendre le travail agréable et sûr, nous pré-nettoyons la tôle de la poussière et de la rouille avec une meuleuse. Les bords des feuilles et des pièces sont généralement très tranchants et pleins de bavures, vous devez donc travailler avec du métal uniquement avec des gants.

Bien sûr, nous parlons de moteurs à impulsions de soupapes, dont le principe de fonctionnement ressort clairement de la figure. La soupape à l'entrée de la chambre de combustion laisse passer librement de l'air dans celle-ci. Le carburant est fourni à la chambre, un mélange combustible se forme. Lorsque la bougie enflamme le mélange, la surpression dans la chambre de combustion ferme la soupape. Les gaz en expansion sont dirigés dans la tuyère, créant une poussée de jet. Le mouvement des produits de combustion crée un vide technique dans la chambre, grâce auquel la vanne s'ouvre et l'air est aspiré dans la chambre.

Contrairement à un turboréacteur, dans un PUVRD le mélange ne brûle pas en continu, mais en mode pulsé. Ceci explique le bruit basse fréquence caractéristique des moteurs pulsés, ce qui les rend inapplicables dans l'aviation civile. Du point de vue de l'efficacité, les PuVRD perdent également face aux TRD: malgré l'impressionnant rapport poussée / poids (après tout, les PuVRD ont un minimum de pièces), le taux de compression atteint au maximum 1,2: 1, donc le carburant brûle de manière inefficace.

Avant d'aller à l'atelier, nous avons dessiné sur du papier et découpé des gabarits pour les pièces en taille réelle. Il ne reste plus qu'à les encercler avec un feutre indélébile pour obtenir le balisage à découper.

Mais les PUVRD sont inestimables en tant que passe-temps : après tout, ils peuvent se passer du tout de vannes. En principe, la conception d'un tel moteur est une chambre de combustion avec des tuyaux d'entrée et de sortie qui lui sont reliés. Le tuyau d'entrée est beaucoup plus court que la sortie. La soupape d'un tel moteur n'est rien d'autre que le devant des transformations chimiques.

Le mélange combustible dans le PuVRD brûle à une vitesse subsonique. Une telle combustion est appelée déflagration (contrairement à la combustion supersonique - détonation). Lorsque le mélange s'enflamme, des gaz combustibles s'échappent des deux tuyaux. C'est pourquoi les tuyaux d'entrée et de sortie sont dirigés dans la même direction et participent ensemble à la création de la poussée du jet. Mais en raison de la différence de longueurs, au moment où la pression dans le tuyau d'admission chute, les gaz d'échappement se déplacent toujours le long du tuyau de sortie. Ils créent un vide dans la chambre de combustion et l'air y est aspiré par le tuyau d'admission. Une partie des gaz issus de la conduite de sortie est également envoyée vers la chambre de combustion sous l'action de la raréfaction. Ils compriment une nouvelle portion du mélange combustible et y mettent le feu.

Lorsque vous travaillez avec des ciseaux électriques, le principal ennemi est la vibration. Par conséquent, la pièce doit être solidement fixée avec une pince. Si nécessaire, vous pouvez très soigneusement amortir les vibrations à la main.

Le moteur à pulsations sans soupape est sans prétention et stable. Il ne nécessite pas de système d'allumage pour maintenir le fonctionnement. Du fait de sa raréfaction, il aspire l'air atmosphérique sans nécessiter de pressurisation supplémentaire. Si vous construisez un moteur au carburant liquide (pour simplifier, nous avons préféré le gaz propane), alors le tuyau d'admission remplit régulièrement les fonctions d'un carburateur, pulvérisant un mélange d'essence et d'air dans la chambre de combustion. Le seul moment où un système d'allumage et de suralimentation forcée est nécessaire est au démarrage.

Conception chinoise, assemblage russe

Il existe plusieurs conceptions courantes pour les moteurs à réaction à impulsions. En plus du "tuyau en U" classique, très difficile à fabriquer, il existe souvent un "moteur chinois" avec une chambre de combustion conique, auquel un petit tuyau d'admission est soudé en biais, et un "moteur russe". ", qui ressemble à un silencieux de voiture dans sa conception.

Les tuyaux à diamètre fixe sont facilement moulés autour du tuyau. Cela se fait principalement à la main en raison de l'effet du levier, et les bords de la pièce sont arrondis avec un maillet. Il est préférable de former les bords de manière à ce qu'ils forment un plan lorsqu'ils sont joints - il est plus facile de poser la soudure.

Avant d'expérimenter vos propres conceptions de PUVRD, il est fortement recommandé de construire un moteur selon des dessins prêts à l'emploi: après tout, les sections et les volumes de la chambre de combustion, des tuyaux d'entrée et de sortie déterminent complètement la fréquence des pulsations de résonance. Si les proportions ne sont pas respectées, le moteur risque de ne pas démarrer. Divers dessins du PUVRD sont disponibles sur Internet. Nous avons choisi un modèle appelé "Giant Chinese Engine", dont les dimensions sont données dans l'encadré.

Les PUVRD amateurs sont en tôle. Il est acceptable d'utiliser des tuyaux finis dans la construction, mais cela n'est pas recommandé pour plusieurs raisons. Premièrement, il est presque impossible de sélectionner des tuyaux ayant exactement le diamètre requis. Il est d'autant plus difficile de trouver les sections coniques nécessaires.

Le cintrage des sections coniques est un travail entièrement manuel. La clé du succès est de sertir l'extrémité étroite du cône autour du tuyau de petit diamètre, en lui donnant plus de charge que l'extrémité large.

Deuxièmement, les tuyaux ont tendance à avoir des parois épaisses et un poids correspondant. Pour un moteur qui doit avoir un bon rapport poussée/poids, c'est inacceptable. Enfin, pendant le fonctionnement, le moteur est chauffé au rouge. Si des tuyaux et des raccords en différents métaux avec différents coefficients de dilatation sont utilisés dans la conception, le moteur ne durera pas longtemps.

Nous avons donc choisi la voie choisie par la plupart des fans de PuVRD - fabriquer un corps en tôle. Et puis nous avons été confrontés à un dilemme: se tourner vers des professionnels dotés d'équipements spéciaux (machines de découpe CNC à eau-abrasif, rouleaux de tuyaux, soudure spéciale) ou, armés des outils les plus simples et de la machine à souder la plus courante, parcourir le chemin difficile d'un moteur novice constructeur du début à la fin. Nous avons préféré la deuxième option.

retour à l'école

La première chose à faire est de dessiner un balayage des détails futurs. Pour ce faire, vous devez vous souvenir de la géométrie de l'école et d'un peu de dessin universitaire. Faire des alésoirs de tuyaux cylindriques est aussi simple que d'égrener des poires - ce sont des rectangles dont un côté est égal à la longueur du tuyau et le second est le diamètre multiplié par "pi". Calculer le développement d'un cône tronqué ou d'un cylindre tronqué est une tâche un peu plus difficile, pour laquelle nous avons dû consulter un manuel de dessin.

Le soudage de tôles fines est un travail délicat, surtout si vous utilisez le soudage à l'arc manuel comme nous le faisons. Peut-être que le soudage avec une électrode de tungstène non consommable dans un environnement d'argon est mieux adapté à cette tâche, mais l'équipement pour cela est rare et nécessite des compétences spécifiques.

Le choix du métal est une question très délicate. En termes de résistance à la chaleur, l'acier inoxydable est le meilleur pour nos besoins, mais pour la première fois, il est préférable d'utiliser de l'acier noir à faible teneur en carbone : il est plus facile à former et à souder. L'épaisseur minimale d'une tôle pouvant supporter la température de combustion du combustible est de 0,6 mm. Plus l'acier est fin, plus il est facile à former et plus il est difficile à souder. Nous avons choisi une feuille d'une épaisseur de 1 mm et, semble-t-il, pris la bonne décision.

Même si votre poste à souder peut fonctionner en mode coupage plasma, ne l'utilisez pas pour couper des alésoirs : les bords des pièces ainsi traitées se soudent mal. Les cisailles à main pour le métal ne sont pas non plus le meilleur choix, car elles plient les bords des pièces. L'outil idéal est le ciseau électrique qui coupe la feuille millimétrique comme une horloge.

Pour plier la feuille dans un tuyau, il existe un outil spécial - des rouleaux ou une cintreuse de feuilles. Il appartient à un équipement de production professionnel et il est donc peu probable qu'il se trouve dans votre garage. Un étau aidera à plier un tuyau décent.

Le processus de soudage de mm de métal avec une machine à souder pleine grandeur nécessite une certaine expérience. En tenant légèrement l'électrode au même endroit, il est facile de faire un trou dans la pièce. Lors du soudage, des bulles d'air peuvent pénétrer dans la couture, qui fuit alors. Par conséquent, il est logique de broyer la couture avec une meuleuse à une épaisseur minimale afin que les bulles ne restent pas à l'intérieur de la couture, mais deviennent visibles.

Dans la prochaine série

Malheureusement, dans le cadre d'un article, il est impossible de décrire toutes les nuances du travail. Il est généralement admis que ces œuvres nécessitent des qualifications professionnelles, mais avec une diligence raisonnable, elles sont toutes accessibles à l'amateur. Nous, journalistes, étions intéressés à apprendre de nouvelles spécialités de travail pour nous-mêmes, et pour cela nous avons lu des manuels, consulté des professionnels et fait des erreurs.

Nous avons aimé le boîtier que nous avons soudé. C'est agréable à regarder, c'est agréable à tenir dans les mains. Nous vous conseillons donc sincèrement de vous lancer dans une telle chose. Dans le prochain numéro du magazine, nous vous expliquerons comment fabriquer un système d'allumage et faire fonctionner un moteur à réaction à impulsions sans soupape.

Le moteur à impulsions sans soupape est le moteur à réaction le plus simple au monde. Son développement a malheureusement été suspendu avec le début de la généralisation des turboréacteurs, mais il continue d'intéresser les amateurs, car il peut être construit dans un atelier à domicile. J'ai construit mon moteur en étudiant le brevet de Lockwood, selon lequel l'appareil peut être de n'importe quelle taille, pourvu que certaines proportions soient respectées. Le moteur n'a pas de pièces mobiles, il peut également fonctionner avec n'importe quel carburant s'il est vaporisé avant d'entrer dans la chambre de combustion (j'ai utilisé un mélange d'essence et de carburant diesel à parts égales), mais le démarrage se fait au gaz (c'est beaucoup plus facile) . La conception est simple et relativement peu coûteuse à répéter. Je ne sais pas à quelle fréquence des explosions se produisent dans la chambre de combustion de mon moteur, mais je suppose que cela se produit environ 30 à 50 fois par seconde, le fonctionnement de l'appareil s'accompagne d'un bruit très fort. J'espère un jour mesurer cette fréquence.

Le moteur fonctionne au propane, qui pénètre dans la chambre de combustion par un long tube métallique, au bout duquel se trouve un atomiseur qui aide à vaporiser le carburant liquide. Lorsque le propane est utilisé, un pulvérisateur n'est pas nécessaire, dans mon cas le gaz arrive directement par un tube de diamètre intérieur de 4 mm. Le tube est relié à la chambre de combustion par un raccord de 10 mm. J'ai fait fabriquer trois de ces tubes - un pour le propane, les deux autres pour le carburant diesel et le kérosène.

Pendant le processus de démarrage, du propane est introduit dans la chambre de combustion, puis une seule étincelle sur la bougie suffit pour démarrer le moteur.

Selon le brevet, il est possible de construire un tel moteur de n'importe quelle taille. Mon dessin montre ma version de l'appareil, qui est légèrement différente de la conception du tuyau d'échappement proposé dans le brevet, ce qui simplifie la fabrication, cependant, comme je n'ai pas mesuré la poussée, cela a pu affecter l'efficacité. Les redresseurs de flux doublent généralement la poussée, et je vais essayer de les fabriquer.

Abréviations des dessins :

• NL - longueur de buse
• NM - diamètre de la buse
• CL - Longueur de la chambre de combustion
• CM est le diamètre de la chambre de combustion
• TL - Longueur du tuyau d'échappement
• TM - Diamètre du tuyau arrière

Vous pouvez acheter des bouteilles de gaz n'importe où, j'ai choisi celle de 11 kg avec un connecteur industriel. Je n'ai pas utilisé de réducteurs, j'ai juste installé une vanne à pointeau, car le débit de gaz est assez important et un réducteur ordinaire ne donnera pas le débit souhaité. Le risque que le propane dans le tube et le réservoir s'enflamme est très faible si vous ne videz pas le réservoir jusqu'au bout. Sur les photos ci-dessous, vous pouvez voir à quoi cela ressemble.

La bougie est vissée dans une pièce spécialement réalisée sur un tour et soudée dans la chambre de combustion. Vous pouvez utiliser n'importe quelle bougie d'allumage, j'ai installé le NGK BP6E S sans aucune résistance supplémentaire, et j'ai utilisé la canette d'une vieille voiture. J'ai également fait un circuit électronique pour obtenir une étincelle, qu'il ne faut obtenir qu'une seule fois, au moment où le moteur démarre.

Le corps du tuyau est soudé en acier inoxydable 316L de 3 mm. Je ne savais pas comment calculer l'épaisseur, et j'ai juste pris une feuille plus épaisse, avec une marge. Le moteur a été démarré plusieurs fois et aucun problème n'a été trouvé.

Le pilotage d'avions est devenu un passe-temps qui unit adultes et enfants du monde entier. Mais avec le développement de ce divertissement, les hélices pour mini-avions se développent également. Le moteur le plus répandu pour les avions de ce type est électrique. Mais récemment, les moteurs à réaction (RD) ont fait leur apparition dans le domaine des moteurs pour modèles d'avions RC.

Ils sont constamment complétés par toutes sortes d'innovations et de notions de designers. La tâche qui les attend est assez difficile, mais possible. Après la création d'un des premiers modèles de moteur downsizé, devenu important pour l'aéromodélisme, beaucoup changé dans les années 1990. Le premier turboréacteur mesurait 30 cm de long, environ 10 cm de diamètre et pesait 1,8 kg, mais au fil des décennies, les concepteurs ont réussi à créer un modèle plus compact. Si vous examinez attentivement leur structure, vous pouvez réduire la complexité et envisager la possibilité de créer votre propre chef-d'œuvre.

appareil RD

Les turboréacteurs (TRD) fonctionnent en dilatant du gaz chauffé. Ce sont les moteurs les plus efficaces pour l'aviation, même les minis alimentés au carbone. A partir du moment où l'idée de créer un avion sans hélice est apparue, l'idée d'une turbine a commencé à se développer dans toute la société des ingénieurs et des concepteurs. TRD se compose des composants suivants :

• Diffuseur;
• roue de turbine ;
• La chambre de combustion ;
• Compresseur;
• stator;
• cône de buse ;
• appareils de guidage;
• roulements;
• Buse d'admission d'air ;
• Conduite de carburant et plus encore.

Principe d'opération

La structure d'un moteur turbocompressé est basée sur un arbre qui tourne à l'aide d'une poussée de compresseur et pompe l'air avec une rotation rapide, le comprime et le dirige depuis le stator. Une fois dans un espace plus libre, l'air commence immédiatement à se dilater, essayant de trouver la pression habituelle, mais dans la chambre de combustion interne, il est chauffé par le carburant, ce qui le fait se dilater encore plus.

La seule façon pour l'air sous pression de s'échapper est de sortir de la turbine. À grande vitesse, il aspire à la liberté, se dirigeant dans la direction opposée du compresseur, vers la roue à aubes, qui tourne avec un flux puissant, et commence à tourner rapidement, donnant une traction à l'ensemble du moteur. Une partie de l'énergie reçue commence à faire tourner la turbine, entraînant le compresseur avec plus de force, et la pression résiduelle est libérée à travers la buse du moteur avec une impulsion puissante dirigée vers la section de queue.

Plus l'air est chauffé et comprimé, plus la pression générée et la température à l'intérieur des chambres sont élevées. Les gaz d'échappement qui en résultent font tourner la roue, font tourner l'arbre et permettent au compresseur de recevoir en permanence des flux d'air frais.

Types de contrôle TRD

Il existe trois types de commande de moteur :

Types de moteurs pour les modèles d'avions

Les moteurs à réaction des modèles réduits d'avions se déclinent en plusieurs types de base et en deux classes : jet d'air et missile. Certains d'entre eux sont obsolètes, d'autres sont trop chers, mais les amateurs de jeux d'avions contrôlés tentent de tester le nouveau moteur en action. Avec une vitesse de vol moyenne de 100 km/h, les modèles réduits d'avions n'en deviennent que plus intéressants pour le spectateur et le pilote. Les types de moteurs les plus populaires diffèrent pour les modèles contrôlés et de banc, en raison d'une efficacité, d'un poids et d'une poussée différents. Il existe peu de types en aéromodélisme :

• Missile;
• Jet d'air à flux direct (PRVD);
• Jet d'air pulsé (PuRVD);
• Turboréacteur (TRD);

Missile utilisé uniquement sur les modèles de banc, puis assez rarement. Son principe de fonctionnement est différent du jet d'air. Le paramètre principal ici est l'impulsion spécifique. Populaire en raison de l'absence de nécessité d'interagir avec l'oxygène et de la capacité de travailler en apesanteur.

Flux direct brûle l'air de l'environnement, qui est aspiré du diffuseur d'admission dans la chambre de combustion. L'admission d'air dans ce cas envoie de l'oxygène au moteur, ce qui, grâce à sa structure interne, l'oblige à monter en pression dans le flux d'air frais. Pendant le fonctionnement, l'air s'approche de l'admission d'air à une vitesse de vol, mais dans la buse d'admission, il diminue fortement plusieurs fois. En raison de l'espace clos, une pression s'accumule qui, lorsqu'elle est mélangée avec du carburant, éclabousse l'échappement par l'arrière à grande vitesse.

Battement fonctionne de manière identique au flux direct, mais dans son cas, la combustion du carburant est intermittente, mais périodique. À l'aide de soupapes, le carburant n'est fourni qu'aux moments nécessaires, lorsque la pression dans la chambre de combustion commence à baisser. Pour la plupart, un moteur à réaction à impulsions effectue entre 180 et 270 cycles d'injection de carburant par seconde. Pour stabiliser la condition de pression (3,5 kg/cm2), une alimentation en air forcé est utilisée à l'aide de pompes.

turboréacteur, l'appareil dont vous avez considéré ci-dessus a la consommation de carburant la plus modeste, en raison de laquelle ils sont évalués. Leur seul inconvénient est leur faible rapport poids/poussée. La turbine RD vous permet de développer la vitesse du modèle jusqu'à 350 km/h, tandis que le ralenti moteur est maintenu à 35 000 tr/min.

Caractéristiques

Un paramètre important qui fait voler les modèles réduits d'avions est la poussée. Il fournit une bonne puissance, capable de soulever de grosses charges dans les airs. La poussée diffère entre les anciens et les nouveaux moteurs, mais les modèles construits à partir de plans des années 1960, fonctionnant avec des carburants modernes et mis à niveau avec des installations modernes, l'efficacité et la puissance augmentent considérablement.

Selon le type de taxiway, les caractéristiques, ainsi que le principe de fonctionnement, peuvent différer, mais tous doivent créer des conditions optimales pour le lancement. Les moteurs sont démarrés à l'aide d'un démarreur - d'autres moteurs, principalement électriques, qui sont fixés à l'arbre du moteur devant le diffuseur d'admission, ou le démarrage est effectué en faisant tourner l'arbre à l'aide d'air comprimé fourni à la roue.

moteur GR-180

Sur l'exemple des données du passeport technique d'un turboréacteur de série moteur GR-180 vous pouvez voir les caractéristiques réelles du modèle de travail :
Poussée: 180N à 120 000 tr/min, 10N à 25 000 tr/min
Plage de régime : 25 000 - 120 000 tr/min
Température des gaz d'échappement : jusqu'à 750°C
Vitesse de souffle du jet : 1658 km/h
Consommation de carburant: 585 ml/min (sous charge), 120 ml/min (inactif)
Lester: 1,2 kg
Diamètre: 107mm
longueur: 240mm

Usage

Le principal domaine d'application a été et reste orientation aéronautique. Le nombre et la taille des différents types de turboréacteurs pour avions sont stupéfiants, mais chacun d'eux est spécial et est utilisé lorsque cela est nécessaire. Même dans les modèles d'avions d'avions radiocommandés De temps en temps, de nouveaux systèmes de turboréacteurs apparaissent, qui sont présentés au grand public lors d'expositions et de concours. L'attention portée à son utilisation vous permet de développer de manière significative les capacités des moteurs, en complétant le principe de fonctionnement avec de nouvelles idées.
Au cours de la dernière décennie, les parachutistes et les athlètes de sports extrêmes en wingsuit ont intégré des mini TRD comme source de poussée pour le vol utiliser une wingsuit tissu wingsuit, auquel cas les moteurs sont attachés aux jambes, ou aile rigide, porté comme un sac à dos sur le dos, auquel les moteurs sont attachés.
Un autre domaine d'utilisation prometteur est le combat drones militaires, pour le moment, ils sont activement utilisés dans l'armée américaine.

Le domaine le plus prometteur pour l'utilisation des mini turboréacteurs est drones pour le transport marchandises entre les villes et dans le monde entier.

Installation et connexion

L'installation d'un moteur à réaction et sa connexion au système est un processus complexe. Il est nécessaire de connecter la pompe à carburant, les vannes de dérivation et de commande, le réservoir et les capteurs de température à un seul circuit. En raison des températures élevées impliquées, des connexions à revêtement réfractaire et des conduites de carburant sont couramment utilisées. Tout est fixé avec des raccords faits maison, un fer à souder et des joints. Étant donné que le tube peut être aussi gros que la tête d'une aiguille, la connexion doit être étanche et isolée. Une connexion incorrecte peut entraîner la destruction ou l'explosion du moteur. Le principe de connexion de la chaîne sur banc et modèles volants est différent et doit être effectué conformément aux dessins d'exécution.

Avantages et inconvénients de RD

Tous les types de moteurs à réaction présentent de nombreux avantages. Chacun des types de turbines est utilisé à des fins spécifiques, qui n'ont pas peur de ses caractéristiques. En aéromodélisme, l'utilisation d'un moteur à réaction ouvre la porte au dépassement des vitesses élevées et à la capacité de manœuvrer indépendamment de nombreux stimuli externes. Contrairement aux moteurs électriques et à combustion interne, les modèles à réaction sont plus puissants et permettent à l'avion de passer plus de temps dans les airs.
conclusion
Les moteurs à réaction pour modèles réduits d'avions peuvent avoir une poussée, une masse, une structure et une apparence différentes. Pour la modélisation d'avions, ils resteront toujours indispensables en raison de leurs hautes performances et de la possibilité d'utiliser une turbine utilisant différents carburants et principes de fonctionnement. En choisissant certains objectifs, le concepteur peut ajuster la puissance nominale, le principe de génération de poussée, etc., en appliquant différents types de turbines à différents modèles. Le fonctionnement du moteur sur la combustion du carburant et la pressurisation de l'oxygène le rend le plus efficace et le plus économique possible de 0,145 kg/l à 0,67 kg/l, ce que les concepteurs d'avions ont toujours atteint.

Que faire? Acheter ou bricoler

Cette question n'est pas simple. Puisque les turboréacteurs, qu'ils soient des modèles grandeur nature ou réduits, ce sont des dispositifs techniquement complexes. S'en sortir n'est pas une tâche facile. D'autre part, les mini turboréacteurs sont produits exclusivement aux États-Unis ou dans les pays européens, c'est pourquoi leur prix moyen est de 3 000 dollars, plus ou moins 100 dollars. Ainsi, l'achat d'un turboréacteur prêt à l'emploi vous coûtera 3 500 $, y compris l'expédition et tous les tuyaux et systèmes connexes. Vous pouvez voir le prix vous-même, il suffit de google "moteur turboréacteur P180-RX"

Par conséquent, dans les réalités modernes, il est préférable d'aborder cette question comme suit - ce qu'on appelle le bricolage. Mais ce n'est pas une interprétation tout à fait correcte, confiez plutôt le travail à des entrepreneurs. Le moteur se compose de pièces mécaniques et électroniques. Nous achetons des composants pour la partie électronique du déménageur en Chine, nous commandons la partie mécanique à des tourneurs locaux, mais pour cela il vous faut des plans ou des modèles 3D et, en principe, la partie mécanique est dans votre poche.

Partie électronique

Le contrôleur de maintien des modes moteur peut être assemblé sur Arduino. Pour ce faire, vous avez besoin d'une puce Arduino flashée, de capteurs - un capteur de vitesse et un capteur de température et des actionneurs, un amortisseur d'alimentation en carburant à commande électronique. Vous pouvez flasher la puce vous-même si vous connaissez les langages de programmation, ou vous rendre sur le forum Arduino pour un service.

Mécanique

Avec la mécanique, toutes les pièces détachées en théorie peuvent être fabriquées par des tourneurs et des fraiseurs, le problème est que pour cela il faut les rechercher spécifiquement. Ce n'est pas un problème de trouver un tourneur qui fabriquera l'arbre et le manchon d'arbre, mais tout le reste. La pièce la plus difficile à fabriquer est la roue du compresseur centrifuge. Il est fabriqué soit par moulage. ou sur une fraiseuse 5 axes. Le moyen le plus simple d'obtenir une turbine de pompe centrifuge est de l'acheter comme pièce de rechange pour le turbocompresseur du moteur à combustion interne d'une voiture. Et déjà en dessous pour orienter tous les autres détails.

article sur comment fais moteur d'avion leur mains.

Attention! Construire votre propre moteur à réaction peut être dangereux. Nous vous recommandons vivement de prendre toutes les précautions nécessaires lorsque vous travaillez avec sous l'arbre et soyez extrêmement prudent lorsque vous manipulez des outils. À fait maison des quantités extrêmes d'énergie potentielle et cinétique (propulseurs explosifs et pièces mobiles) sont incluses qui peuvent causer des blessures graves pendant le fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz. Faites toujours preuve de prudence et de prudence lorsque vous travaillez sur le moteur et les machines et portez des protections oculaires et auditives appropriées. L'auteur n'est pas responsable de l'utilisation ou de la mauvaise interprétation des informations contenues dans cet article.

Étape 1 : Travailler sur la conception de base du moteur

Commençons le processus d'assemblage du moteur avec la modélisation 3D. La fabrication CNC de pièces simplifie grandement le processus d'assemblage et réduit le nombre d'heures qui seront consacrées au montage des pièces. Le principal avantage de l'utilisation des processus 3D est la possibilité de voir comment les pièces vont interagir ensemble avant qu'elles ne soient fabriquées.

Si vous souhaitez créer un moteur fonctionnel, assurez-vous de vous inscrire sur les forums pertinents. Après tout, une entreprise de personnes partageant les mêmes idées accélérera considérablement le processus de fabrication fait maison et augmenter considérablement les chances de succès.

Étape 2:

Soyez prudent lorsque vous choisissez un turbocompresseur! Vous voulez un gros "turbo" avec une seule turbine (non divisée). Plus le turbocompresseur est gros, plus la poussée du moteur fini est importante. J'aime les turbines des gros moteurs diesel.

En règle générale, ce n'est pas tant la taille de la turbine entière qui est importante, mais la taille de l'inducteur. L'inducteur est la zone visible des aubes du compresseur.

Le turbocompresseur sur la photo est un Cummins ST-50 d'un gros camion à 18 roues.

Étape 3 : Calculer la taille de la chambre de combustion

L'étape fournit une brève description des principes de fonctionnement du moteur et montre le principe selon lequel les dimensions de la chambre de combustion (CC) sont calculées, ce qui doit être fait pour un moteur à réaction.

L'air comprimé (provenant du compresseur) pénètre dans la chambre de combustion (CC), qui se mélange au carburant et s'enflamme. Les "gaz chauds" sortent par l'arrière du CS et se déplacent sur les pales de la turbine, où il extrait l'énergie des gaz et la convertit en énergie de rotation de l'arbre. Cet arbre fait tourner le compresseur, qui est fixé à une autre roue, qui élimine la plupart des gaz d'échappement. Toute énergie supplémentaire qui reste du processus de passage des gaz crée une poussée de turbine. Assez simple, mais il est en fait un peu difficile de tout construire et de le faire fonctionner avec succès.

La chambre de combustion est constituée d'un gros morceau de tuyau d'acier avec des bouchons aux deux extrémités. Un diffuseur est installé à l'intérieur du COP. Le diffuseur est un tube constitué d'un tuyau de plus petit diamètre qui traverse tout le CS et comporte de nombreux trous percés. Les trous permettent à l'air comprimé d'entrer dans le volume de travail et de se mélanger au carburant. Après un incendie, le diffuseur réduit la température du flux d'air qui entre en contact avec les aubes de la turbine.

Pour calculer les dimensions du diffuseur, il suffit de doubler le diamètre de l'inducteur du turbocompresseur. Multipliez le diamètre de l'inducteur par 6 et cela vous donnera la longueur du diffuseur. Alors que la roue du compresseur peut avoir 12 ou 15 cm de diamètre, l'inducteur sera beaucoup plus petit. L'inducteur des turbines (modèles ST-50 et BT-50) fait 7,6 cm de diamètre, donc les dimensions du diffuseur seront : 15 cm de diamètre et 45 cm de longueur. Je voulais réduire un peu le CV, j'ai donc décidé d'utiliser un diffuseur de 12 cm d'une longueur de 25 cm.J'ai choisi ce diamètre, principalement parce que les dimensions du tube sont similaires aux dimensions du tuyau d'échappement d'un diesel un camion.

Étant donné que le diffuseur sera situé à l'intérieur du CC, je recommande de prendre un espace libre minimum de 2,5 cm autour du diffuseur comme point de départ. Dans mon cas, j'ai choisi le diamètre 20 cm du KS, car il rentre dans les paramètres prédéterminés. Le jeu interne sera de 3,8 cm.

Vous avez maintenant des dimensions approximatives qui peuvent déjà être utilisées dans la fabrication d'un moteur à réaction. Avec les capuchons d'extrémité et les injecteurs de carburant, ces pièces formeront ensemble la chambre de combustion.

Étape 4 : Préparation des anneaux d'extrémité KC

Fixez les anneaux d'extrémité avec des boulons. Avec cet anneau, le diffuseur sera maintenu au centre de la caméra.

Le diamètre extérieur des anneaux est de 20 cm et les diamètres intérieurs sont respectivement de 12 cm et 0,08 cm. L'espace supplémentaire (0,08 cm) facilitera l'installation du diffuseur et servira également de tampon pour limiter la dilatation du diffuseur (lors du chauffage).

Les anneaux sont en tôle d'acier de 6 mm. L'épaisseur de 6 mm permettra aux anneaux d'être soudés en toute sécurité et fournira une base stable pour fixer les embouts.

12 trous de boulon situés autour de la circonférence des anneaux assurent un ajustement sûr lors du montage des embouts. Les écrous doivent être soudés à l'arrière des trous afin que les boulons puissent simplement être vissés directement dans ceux-ci. Tout cela a été inventé uniquement en raison du fait que la partie arrière sera inaccessible à la clé. Une autre façon consiste à couper les fils dans les trous des anneaux.

Étape 5 : souder les anneaux d'extrémité

Vous devez d'abord raccourcir le corps à la longueur souhaitée et aligner le tout correctement.

Commençons par enrouler une grande feuille de papier à dessin autour d'un tuyau en acier afin que les extrémités se rejoignent et que le papier soit fortement étiré. Faisons-en un cylindre. Placez le papier à une extrémité du tuyau de manière à ce que les bords du tuyau et le cylindre de papier soient alignés. Assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace (pour faire une marque autour du tuyau) afin de pouvoir meuler le métal au ras de la marque. Cela aidera à aligner une extrémité du tuyau.

Ensuite, vous devez mesurer les dimensions exactes de la chambre de combustion et du diffuseur. Aux anneaux à souder, veillez à soustraire 12 mm. Étant donné que le RC mesurera 25 cm de long, 24,13 cm méritent d'être pris en compte.Marquez le tuyau et utilisez le papier pour faire un bon gabarit autour du tuyau, comme vous l'avez fait auparavant.

Coupez l'excédent avec une meuleuse. Ne vous souciez pas de la précision de la coupe. En fait, vous devriez laisser du matériel et le nettoyer plus tard.

Faisons un chanfrein aux deux extrémités du tuyau (pour obtenir une soudure de bonne qualité). Utilisez les pinces à souder magnétiques pour centrer les anneaux sur les extrémités du tuyau et assurez-vous qu'ils affleurent avec le tuyau. Saisissez les anneaux par les 4 côtés et laissez-les refroidir. Faites une soudure, puis répétez les opérations de l'autre côté. Ne surchauffez pas le métal, vous pouvez ainsi éviter la déformation de l'anneau.

Lorsque les deux anneaux sont soudés, traitez les coutures. Ceci est facultatif, mais cela rendra le CS plus esthétique.

Étape 6 : Faire les chapeaux

Pour terminer le travail sur le COP, nous avons besoin de 2 embouts. Un bouchon sera situé sur le côté de l'injecteur de carburant et l'autre dirigera les gaz chauds dans la turbine.

Faisons 2 plaques de même diamètre que le CS (dans mon cas 20,32 cm). Percez 12 trous autour du périmètre pour les boulons et alignez-les avec les trous sur les anneaux d'extrémité.

Seuls 2 trous doivent être percés sur le capuchon de l'injecteur. L'un sera pour l'injecteur de carburant et l'autre pour la bougie d'allumage. Le projet utilise 5 buses (une au centre et 4 autour). La seule exigence est que les injecteurs doivent être situés de manière à ce qu'après l'assemblage final, ils soient à l'intérieur du diffuseur. Pour notre conception, cela signifie qu'ils doivent tenir au centre du cercle de 12 cm au milieu de l'embout. Nous forons des trous de 12 mm pour le montage des buses. Décaler un peu pour ajouter un trou pour la bougie. Le trou doit être percé pour un filetage de 14 mm x 1,25 mm qui s'adaptera à la bougie d'allumage. Le design sur la photo aura 2 bougies (une en réserve si la première échoue).

Les tuyaux dépassent du capuchon de l'injecteur. Ils sont constitués de tuyaux d'un diamètre de 12 mm (extérieur) et de 9,5 mm (diamètre intérieur). Ils sont coupés à une longueur de 31 mm, après quoi des biseaux sont réalisés sur les bords. Il y aura un fil de 3 mm aux deux extrémités. Ceux-ci seront ensuite soudés ensemble avec des tubes de 12 mm dépassant de chaque côté de la plaque. L'alimentation en carburant se fera d'un côté et les injecteurs seront vissés de l'autre.

Pour fabriquer une hotte aspirante, vous devrez percer un trou pour les "gaz chauds". Dans mon cas, les dimensions reprennent les dimensions de l'entrée de la turbine. La petite bride doit également avoir les mêmes dimensions que la turbine ouverte, plus quatre trous de boulon pour la fixer. La bride d'extrémité de la turbine peut être soudée à partir d'un simple boîtier rectangulaire qui passera entre eux.

Le coude de transition doit être en tôle d'acier. Soudez les morceaux ensemble. Il faut que les soudures aillent sur la surface extérieure. Ceci est nécessaire pour que le flux d'air n'ait pas d'obstacles et que des turbulences ne soient pas créées à l'intérieur des soudures.

Étape 7 : Assembler le tout

Commencez par fixer la bride et les bouchons (collecteur d'échappement) au turbo. Fixez ensuite le corps de la chambre de combustion et enfin le couvercle de l'injecteur du corps principal. Si vous avez tout fait correctement, alors votre artisanat devrait ressembler à la deuxième image ci-dessous.

Il est important de noter que les sections de turbine et de compresseur peuvent être tournées l'une par rapport à l'autre en desserrant les pinces au milieu.

En fonction de l'orientation des pièces, vous devrez fabriquer un tuyau qui reliera la sortie du compresseur au boîtier de la chambre de combustion. Ce tuyau doit avoir le même diamètre que la sortie du compresseur et éventuellement y être attaché avec un raccord de tuyau. L'autre extrémité devra être connectée au ras de la chambre de combustion et soudée en place une fois le trou percé. Pour mon appareil photo, j'utilise un morceau de tuyau d'échappement plié de 9 cm. La figure ci-dessous montre une méthode de fabrication d'un tuyau qui est conçu pour ralentir la vitesse du flux d'air avant d'entrer dans la chambre de combustion.

Un degré d'étanchéité important est requis pour un fonctionnement normal, vérifiez les soudures.

Étape 8 : fabrication du diffuseur

Le diffuseur permet à l'air d'entrer au centre de la chambre de combustion tout en maintenant la flamme en place afin qu'elle sorte vers la turbine au lieu du compresseur.

Les trous ont des noms et des fonctions spécifiques (de gauche à droite). Les petits trous du côté gauche sont primaires, les trous du milieu sont secondaires et les plus grands trous du côté droit sont tertiaires.

• Les ouvertures principales fournissent de l'air qui est mélangé au carburant.
• Des ouvertures secondaires fournissent de l'air, ce qui complète le processus de combustion.
• Les trous tertiaires assurent le refroidissement des gaz avant qu'ils ne sortent de la chambre, afin qu'ils ne surchauffent pas les aubes de turbine.

Pour faciliter le processus de calcul des trous, vous trouverez ci-dessous un outil qui fera le travail pour vous.

Comme notre chambre de combustion fait 25 cm de long, il faudra couper le diffuseur à cette longueur. Je voudrais suggérer de le raccourcir de près de 5 mm pour permettre la dilatation du métal au fur et à mesure qu'il chauffe. Le diffuseur pourra toujours être serré à l'intérieur des anneaux d'extrémité et "flotter" à l'intérieur de ceux-ci.

Étape 9 :

Maintenant que votre diffuseur est prêt, ouvrez le boîtier CC et faites-le glisser entre les anneaux jusqu'à ce qu'il soit bien ajusté. Installez le capuchon de l'injecteur et serrez les boulons.

Le système de carburant doit utiliser une pompe capable de fournir un débit à haute pression (au moins 75 l/h). Pour fournir de l'huile, vous devez utiliser une pompe capable de fournir une pression de 300 ifs. Pa avec un débit de 10 l/h. Heureusement, le même type de pompe peut être utilisé aux deux fins. Mon offre Shurflo #8000-643-236.

Je présente un schéma du système d'alimentation en carburant et du système d'alimentation en huile de la turbine.

Pour un fonctionnement fiable du système, il est recommandé d'utiliser un système à pression régulée avec l'installation d'une vanne de dérivation. Grâce à lui, le débit que les pompes pompent sera toujours plein, et tout liquide non utilisé sera renvoyé dans le réservoir. Ce système permettra d'éviter une contre-pression sur la pompe (augmente la durée de vie des composants et des assemblages). Le système fonctionnera aussi bien pour les systèmes de carburant que pour les systèmes d'alimentation en huile. Pour le système d'huile, vous devrez installer un filtre et un refroidisseur d'huile (les deux seront installés en ligne après la pompe mais avant la soupape de dérivation).

Assurez-vous que tous les tuyaux menant à la turbine sont en "matériau dur". L'utilisation de flexibles en caoutchouc peut être désastreuse.

Le réservoir de carburant peut être de n'importe quelle taille et le réservoir d'huile doit contenir au moins 4 litres.

J'ai utilisé de l'huile entièrement synthétique Castrol dans mon système d'huile. Il a un point d'éclair beaucoup plus élevé et la faible viscosité aidera la turbine à commencer à tourner. Des refroidisseurs doivent être utilisés pour abaisser la température de l'huile.

En ce qui concerne le système d'allumage, il existe suffisamment d'informations de ce type sur Internet. Comme on dit, il n'y a pas d'ami pour le goût et la couleur.

Étape 10 :

Pour commencer, augmentez la pression d'huile à un minimum de 30 MPa. Mettez vos écouteurs et soufflez de l'air dans le moteur avec un souffleur. Engagez les circuits d'allumage et appliquez lentement du carburant en fermant le robinet à pointeau sur le système de carburant jusqu'à ce que vous entendiez un "pop" lorsque la chambre de combustion s'allume. Continuez à augmenter l'alimentation en carburant et vous commencerez à entendre le rugissement de votre nouveau moteur à réaction.

Merci pour votre attention