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Turbine e TurboProp Sovietici


Takumi_Fujiwara
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Mi parlate delle turbine Progress/Zaporozhye D-136 del mi-mi 26 e dei turboelica Kuznetsov_NK-12 (ho letto wiki inglese su questo,per farvi capire quello che so già)?Sono molto differenti come progetto e in cosa differiscono?

 

Come mai in occidente non si sono sviluppate turbine di questa classe (15000 cv) da impiegare nel settore aereonautico?(la prima cosa che mi viene in mente sono i motori dei sea stallion o i motori del C130J,ma siamo molto distanti in termini di potenza)E' perchè per quei range di potenza si preferiscono i turbogetti?Hanno dei vantaggi ?

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Mi parlate delle turbine Progress/Zaporozhye D-136 del mi-mi 26 e dei turboelica Kuznetsov_NK-12 (ho letto wiki inglese su questo,per farvi capire quello che so già)?Sono molto differenti come progetto e in cosa differiscono?

 

Come mai in occidente non si sono sviluppate turbine di questa classe (15000 cv) da impiegare nel settore aereonautico?(la prima cosa che mi viene in mente sono i motori dei sea stallion o i motori del C130J,ma siamo molto distanti in termini di potenza)

 

I motivi per cui in occidente non si sono sviluppate turboeliche o turboalberi di elevatissima potenza per il settore aeronautico (e-non-aerEonautico-accidentaccio-quante-volte-ve-lo-devo-dire-che-non-ci-vuole-la-"E"!!!!!! :sm: ) sono forse più semplici di quanto si pensi...

 

Quando si fa il progetto preliminare di un velivolo, in base alle prestazioni richieste, si sceglie il tipo di motori e la potenza necessaria per ottenerle.

 

A questo punto basta pensare dove sono finiti quei due motori di origine sovietica...

 

Il D-136 è semplicemente il motore impiegato in due esemplari dal più grande elicottero mai costruito: il Mi-26...

Bhe, in occidente non si è mai progettato un elicottero di tali dimensioni, e il più grosso progettato (il CH-53) era più piccolo e magari aveva anche 3 motori...

Siccome i motori si progettano perchè qualcuno li chiede per montarli da qualche parte, è evidente che se nessuno in occidente ha mai voluto un bestione come il Mi-26, nessun altro progetterà mai un motore per un elicottero che non esiste...

 

Discorso analogo per l'NK-12 finito su aerei molto grossi e relativamente veloci come l'AN-22 da trasporto e soprattutto il bombardiere TU-20 e derivati.

Tupolev era convinto che il motore a turbogetto non sarebbe stato adatto ad un bombardiere strategico per via dei maggiori consumi rispetto alla turboelica e pensò bene di installare quest'ultima sul nascente Tu-20...

Opinione sua che va calata negli anni cinquanta e scelta comprensibile, ma ovviamente criticabile, se non altro perchè un motore a turboelica portato oltre i 700-750 km orari comincia a diventare poco efficiente...

Le potenze richieste sono mostruose e per scaricarle servono eliche del diametro più grande possibile che girino più velocemente possibile e quando questo non basta si mettono anche due eliche una dietro l'altra controrotanti...

Complicazioni su complicazioni, tanto rumore e vibrazioni...Alla fine il risultato lo ottieni...ma a che prezzo?

 

Quelli erano però tempi semi-pionieristici per i motori a turbina e non è che i motori a getto fossero così fantastici...

Poco potenti, poco affidabili, parchi nei consumi come un colapasta...

Non che il B-52 con 8 motori a reazione fosse poi sta gran genialata in effetti...

Di fronte a simili problemi e con richieste di prestazioni così border-line per entrambe le tipologie di motori, non c'è da stupirsi se qualcuno sceglieva una strada e qualcuno un'altra...

Anche in questo caso, in occidente non si decise (anche se ci si pensò) alla turboelica di grande potenza...e si preferì il turboreattore per il B-52.

E per la turboelica di grande potenza, niente aereo su cui mettercela, niente motore da realizzare...Semplice conseguenza...

 

E' perchè per quei range di potenza si preferiscono i turbogetti?Hanno dei vantaggi ?

 

Sono le prestazioni richieste che determinano la scelta del motore, non la potenza in se!

Se devo fare un aereo che va oltre i 750km/h la turboelica affronta tali e tanti problemi all'estremità delle pale (che vanno comunque in supersonico) che le efficienze vanno giù e i consumi vanno su...

Il turbofan diventa semplicemente più competitivo e, visto che i vecchi e inefficienti turboreattori monoflusso sono ormai archiviati, nessuno oggi preferirebbe una turboelica per far andare a 800 km/h un TU-20...

 

Per un bombardiere però conta la velocità e l'autonomia in crociera...ma un aereo da trasporto tattico è un'altra roba.

Li si vogliono prestazioni eccellenti in decollo e atterraggio, buona autonomia e la velocità di crociera conta già di meno...

Ecco allora che la turboelica con la sua spinta mostruosa a bassa velocità, il suo semplice reverse (basta invertire il passo) e la sua efficace interazione con gli ipersostentatori, è semplicemente imbattibile e se l'aereo è sufficientemente grande, ecco che i motori diventano piuttosto potenti anche in occidente...

L'A-400 è un po' più grosso di un C-130 e gudacaso i cavalli del TP400 sono 11000...

Perchè non sono di più? Semplice, se fossero 15000 l'aereo non è che andrebbe un granchè più veloce, consumerebbe molto di più e a quel punto sarebbe più efficiente usare dei turbofan...

Ma non è perchè oltre i 11000 CV convenga il tubofan: è che oltre mach 0.7 (circa) non conviene più la turboelica, indipendentemente dalla potenza richiesta dalla "stazza del velivolo"...

Vuoi consumare meno sotto una certa velocità? Usi la turboelica!

Vuoi consumare meno sopra una certa velocità? Usi il turbofan!

 

In cosa differiscono i due motori che hai citato?

 

Utilizzazione diversa, potenza diversa, costruttori diversi, epoca diversa, architettura diversa... ;)

 

D136

 

Ha 11400CV e un consumo specifico di 0,456 libbre di carburante per cavallo ora.

Poi è un trialbero con turbina a bassa pressione a 2 stadi che muove il rotore dell'elica e due turbine monostadio che muovono un complessore a bassa pressione a 6 stadi e uno ad alta pressione a 7.

 

http://jet-engine.net/miltsspec.html

 

NK-12M (usato sul Tu-95)

 

Bhe, se hai letto wiki sai già varie cose...

Ha circa 15000 CV e un cosumo specifico di 0.36 libbre di carburante per cavallo ora.

Poi ha un unico albero azionato da una turbina a 5 stadi che muove un compressore a 13 stadi, oltre alle due eliche controrotanti tramite un riduttore di giri.

 

http://jet-engine.net/miltsspec.html

 

Non mi pare abbiano molto in comune...

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Grazie delle Info Aeronautiche Flaggy :adorazione:

 

Mi chiarisci sempre le idee con i tuoi interventi anche se ovviamente il tuo metodo di insegnamento è un pò rustico :ph34r::D Grazie della pazienza che dai a una persona che non ha mai fatto studi in questo campo.

 

Vediamo se ho capito bene.Quindi il D136 ha 6+7 come compressore e 2(che muovono l'elica)+1+1 come turbine.

Il NK-12M è un (+2 eliche)(ma influenzano la compressione?)+13 compressore e 5 turbina.

 

-Ma le turbine di un elicottero devono essere quindi necessariamente almeno bialbero per poter avere un albero con turbina per muovere l'elica o possono essere tranquillamente monoalbero?Per capirsi,c'è modo di inserire una "presa di potenza" in un monoalbero (non so a me verrebbe da dire che si può attaccarsi al compressore con una frizione come mi sembra si faccia con il motore dell' f35)?Se è fattibile una cosa del genre si può dire che un modo è più "efficiente" dell'altro?

 

-Il D136 consuma di più e sviluppa meno potenza a causa della dispersione delle 2 turbine in più che muovono l'elica?O perchè probabilmente è stato dimensionato in funzione di flussi d'aria meno compressi dato che un elicottero è relativamente lento o sta molto tempo fermo?

 

 

Bhè mai detto che avessero molto in comune dato che non ne so quasi niente a parte che avevano entrambi una potenza fuori dall'uso "comune" :)

 

 

Grazie del tempo dedicato e ciao. (ps. sui tuoi siti segnalati c'è solo l'elenco,ma non vedo link ai motori..E' solo un elenco quindi?:()

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Grazie delle Info Aeronautiche Flaggy :adorazione:

 

Mi chiarisci sempre le idee con i tuoi interventi anche se ovviamente il tuo metodo di insegnamento è un pò rustico :ph34r::D Grazie della pazienza che dai a una persona che non ha mai fatto studi in questo campo.

Si lo so, sono un orso... :helpsmile:

 

Vediamo se ho capito bene.Quindi il D136 ha 6+7 come compressore e 2(che muovono l'elica)+1+1 come turbine.

Il NK-12M è un (+2 eliche)(ma influenzano la compressione?)+13 compressore e 5 turbina.

 

-Ma le turbine di un elicottero devono essere quindi necessariamente almeno bialbero per poter avere un albero con turbina per muovere l'elica o possono essere tranquillamente monoalbero?Per capirsi,c'è modo di inserire una "presa di potenza" in un monoalbero (non so a me verrebbe da dire che si può attaccarsi al compressore con una frizione come mi sembra si faccia con il motore dell' f35)?Se è fattibile una cosa del genre si può dire che un modo è più "efficiente" dell'altro?

 

Sinceramente non è che ho in testa lo schema di ogni motore per elicotteri, ma è cosa buona e giusta dedicare 1 turbina espressamente al rotore e 1 al compressore (il D136 ne ha anche 2).

Questo per svincolare le turbine e ottimizzarne il numero di giri in funzione dell'utilizzatore.

In genere un compressore gira molto veloce, ma eliche e rotori no, tanto che hanno sempre bisogno di un pesante riduttore (che più riduce e più pesa...).

Per non vincolarsi a un rapporto fisso tra compressore e elica (o rotore) ed evitare riduttori toppo pesanti si evitano i motori monoalbero.

Un altro vantaggio di avere più alberi e della conseguente maggiore efficacia dei singoli stadi è avere meno stadi (e quindi meno perdite).

In generale aumentando gli alberi si aumenta la complessità meccanica ma si riduce le dimensioni e il peso del motore.

 

Il giusto equilibrio oggi è sempre in motori con 2-3 alberi...ergo un motore come l'NK-12 con eliche e compressori attaccate a una sola turbina non è che sia il massimo (e in effetti ci sono tanti stadi di compressore e turbina).

 

-Il D136 consuma di più e sviluppa meno potenza a causa della dispersione delle 2 turbine in più che muovono l'elica?O perchè probabilmente è stato dimensionato in funzione di flussi d'aria meno compressi dato che un elicottero è relativamente lento o sta molto tempo fermo?

 

Lascia perdere Takumi, finiremmo col confrontare motori troppo diversi, senza sapere come sono fatti e senza sapere in che condizioni sono ricavati i dati indicati (sempre se corretti).

In linea di massima la velocità aiuta l'NK-12 a comprimere l'aria, ma il discorso generale conta poco perchè basta vedere altri motori e trovi valori diversi (comunque quelli indicati per l'NK-12 mi sembrano effettivamente un po' troppo bassi considerato che è un motore vecchio).

I consumi effettivi poi dipendono anche da che ci fai con quei cavalli...

Il Mi-26 scarica 11000 cavalli su un rotore enorme e accelera tantissima aria, il TU-20 con 15000 cavalli accelera molta meno aria imprimendogli maggiore velocità e questo causa efficienze completamente diverse dell'intero apparato propulsivo (motore+elica o rotore).

Non basterebbero certo 2 turboeliche da 15000 cavalli a tenere per aria un Mi-26...mentre bastano e avanzano 2 D-136 che muovono un grosso rotore.

E' sempre bene in effetti distinguere il consumo specifico dal consumo effettivo!

 

ps. sui tuoi siti segnalati c'è solo l'elenco,ma non vedo link ai motori..E' solo un elenco quindi?:()

 

E' mica e solo un elenco...In forma schematica ci sono diverse delle cose che ho detto e non solo di quei due motori...

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E' mica e solo un elenco...In forma schematica ci sono diverse delle cose che ho detto e non solo di quei due motori...

 

Hai proprio ragione,me ne sono accorto adesso...E' una vera miniera d'oro.

Posso romperti con un ultima domanda a cui puoi tranquillamente rispondere quando sei libero?Mi sfugge il significato di alcune sigle.

 

Nella fattispecie OPR FPR BPR (indovino siano dei ratio di qualcosa ma non riesco a trovare l'acronimo in rete....) e number Spools (a volte trovo un numero a volte un numero +FT ).

 

 

Ciaoo passo e chiudo con gli interrogativi (bhè almeno x oggi ,credo di essermi giocato un pò di bonus :))

 

Edit: ok OPR FPR BPR e number spoon li ho trovati alla fine..Come non detto.

Edited by Takumi_Fujiwara
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