Паровой самолет на дровах/угле/мазуте. Расчет и изготовление.

[novice]

Несколько проектов паровых самолетов с паровыми двигателями и паровыми турбинами.

1)  Паровой самолет укороченного взлета и посадки с 4 паровыми машинами по 200лс каждая. Топливо-мазут. Максимальная скорость 400 км/ч на высоте 9000 м. Расход топлива на максимальной мощности 300 кг в час.

[FX_888]

Несколько проектов паровых самолетов с паровыми двигателями и паровыми турбинами.

Есть подробности, вес, пустой, максимальный взлетный, площадь крыла ? Откуда будет братся кислород на высоте 9000м чтобы обеспечить сжигание 300кг топлива в час ?

[edw123]

Есть подробности, вес, пустой, максимальный взлетный, площадь крыла ? Откуда будет братся кислород на высоте 9000м чтобы обеспечить сжигание 300кг топлива в час ?

Турбореактивный всяко побольше кислорода требует, да и двс.

[FX_888]

Турбореактивный всяко побольше кислорода требует, да и двс.

Вы уверены ? я про химический процесс окисления топлива кислородом  а не фактического пропускания черед турбину воздуха.
сможете сказать сколько кг Кислорода  а не воздуха, на лошадиную силу в час ?
к тому же у турбины есть турбокомпрессор который сжимает входящий поток воздух тем самым повышая удельное давление кислорода в нем.
высотная паровая машина с системой наддува это это интригует, хотя первое апреля уже прошло 

[edw123]

Вы уверены ? я про химический процесс окисления топлива кислородом  а не фактического пропускания черед турбину воздуха.
сможете сказать сколько кг Кислорода  а не воздуха, на лошадиную силу в час ?
к тому же у турбины есть турбокомпрессор который сжимает входящий поток воздух тем самым повышая удельное давление кислорода в нем.
высотная паровая машина с системой наддува это это интригует, хотя первое апреля уже прошло 

ДЛя стехиометрического сжигания 1кг практически любого углеводородного топлива надо , грубо, 1кг кислорода - что керосина, что дерева.
Компрессор конечно сжимает и что мешает его поставить для сжигания дерева? Высотный компрессор - самое необходимое устройство на двс при высотных полётах. И это не паровая машина, а паровая турбина. "Дерево", скорее всего, будет не в виде пня, а в виде палетт или угольной пыли.

[MaF]

 :laugh:камрад,стыдно не знать историю мировой авиации.
Airspeed 2000 вполне успешно летал.
Потолок,конечно,не 9000м,но более 2000м точно,т.к. именно на этих высотах он показал некоторое преимущество над аналогом с ДВС.
Да и в СССР в МАТ был изготовлен опытный образец парового авиадвигателя)
Это,на минутку - 193х годы,с соответствующими ограничениями тех лет.
Так что в принципе паролет возможен.
Вопрос лишь - зачем)?

[FX_888]

стыдно не знать историю мировой авиации.

Причем здесь история ? никто не говорит что это невозможно, а вот, читаем пост автора:
Несколько... паровых... пункт 1)... укороченноего взлета и посадки.... высота полета over 9000.
картинка в тему 

[MaF]

У паролета Бесслер потолок был 5-7км.
Немцы перед Великой Отечественной работали над кольцевой паровой турбиной,но результатов,кроме слухов,не было.
Но это,опять же,193х годы.

[novice]

Эскизные чертежи четырехмоторного паросамолета.
Чертежи паровой авиационной турбины 3000 лс  1942-1944 гг. для четырехмоторного самолета работаюшего на смеси угольной пыли и мазута.

Конечно паровые самолеты проигрывают самолетам с турбовинтовыми и поршневыми двигателями почти по всем показателям кроме расходов на топливо. Уголь в 4-5 раз дешевле авиакеросина при равном запасе энергии. Паровой двигатель может работать с кпд превышающим 20 процентов. Главная проблема габариты и вес конденсатора пара. Но эта проблема лучше решается если тепло радиатора использовать для создания дополнительной тяги.

[Dmitry__]

Паровой самолет на дровах - не взлетит 
А бассейн на 50 метров подразумевается на этом самолете? 

[novice]

Тепло от сгорания 1 тонны сухих древесных отходов  примерно равно энергии сгорания 500 литров авиационного керосина.
Если кпд парового авиадвигателя 20 процентов, вес паровой турбины 3000 лс вместе с котлом, водой и конденсатором пара 3000 кг, то для его работы на полной мощности потребуется примерно 2200 кг дров в час. Взлетный вес винтового самолета с двигателем 3000 лс будет около 15 тонн. Запаса  опилок 5000 кг хватит на три часа полета дальностью до 1000 км.
Электрический самолет такого же взлетного веса с электромотором 500 кг и аккумулятором 7500 кг ( 1500 кВтч) в лучшем случае будет лететь с той же скоростью меньше 30 минут.

[Dmitry__]

тепло от сгорания 1 тонны сухих древесных отходов  примерно равно энергии сгорания 500 литров авиационного керосина.

Ню-ню
Паровой самолет стоял на земле 30 минут , копил давление, потом 5 минут летел, дальше цикл повторялся
Сейчас электролеты уделывают двс по цене за км. Во всем другом, да, проигрывают...
А это картинка электролета по названию li-ion банки, которую я достал с полки и вбил в гугль
Банка: VL41M, самолет:


Ссылко:
http://www.lange-aviation.com/en/produkte/antares-20e/antrieb-e/
http://greenenergyholding.blogspot.ru/2013/08/10-electric-planes-to-watch.html

[novice]

Паровой самолет самолет может быть спроектирован также для установления рекорда скорости.
Например по правилам гонки самолетов с поршневыми моторами 3000-4000 лс требуется пролететь восемь кругов по 13 км с максимальной скоростью от 750 до 900 км/ч. Это всего лишь 8 минут полета плюс 5-10 минут на взлет и посадку на малой мощности. Двигатели требуют полной переборки после нескольких гонок.
Паровая установка на мазуте 3000 лс может обеспечить требуемые параметры полета- максимальная скорость порядка 800 км/ч в течении 15 минут. Электромотору это пока не под силу из за слабых аккумуляторов. Ведь необходим запас электроэнергии не меньше 500 кВтч-2500 кг минимум!

[FX_888]

Паровой самолет самолет может быть спроектирован также для установления рекорда скорости.

А зачем ? В чем преимущество ?
на рекордные  8 минут полета любой существующий самолетный ДВС может форсироваться до  150-200% своей штатной взлетной мощности выдавая при этом достаточную  мощность.  и основная проблема способности винта выдавать тягу на таких скоростях а не в нехватки подводимой к нему  мощности.

[Dmitry__]

Электромотору это пока не под силу из за слабых аккумуляторов.

Ошибаетесь
Сейчас электровертолеты (rc) рвут двс как тузик грелку в 3д пилотировании. Да и рекорды скорости и ускорений машин сейчас не за двс-ами

[slav]

Цитата с сайта ПМ
Паролет братьев Бесслер

Одна-единственная попытка поднять в воздух машину на паровой тяге оказалась успешной.

12 апреля 1933 года американские изобретатели братья Джордж и Уильям Бесслер совместно с инженером Натаном Прайсом продемонстрировали широкой публике вполне обычный с виду самолет под названием Airspeed 2000. Хотя самолет представлял собой просто переделанную классическую модель биплана Travel Air 2000, «начинка» его была весьма необычной, потому что пропеллер приводился в движение паровым двигателем.

Двухцилиндровый V-образный паровой двигатель «выдавал» 150 л.с. Десяти галлонов воды хватало примерно на 600 км полета. Самолет имел огромное количество преимуществ перед машинами с ДВС. Во-первых, мощность двигателя не зависела от высоты полета и степени разреженности воздуха - это было вечной проблемой бензиновых или дизельных двигателей. Если на небольшой высоте паровой двигатель и уступал в мощности двигателю внутреннего сгорания, то на высоте свыше 2000 м давал последнему немалую фору. Во-вторых, самолет был совершенно бесшумным - только свист пропеллера. Это было неоценимым плюсом с точки зрения незаметности самолета во время боевых действий. Во всех газетах того времени промелькнула фраза о том, что, когда пилот разговаривает с пассажиром, их беседу можно услышать на земле!

А еще - простота конструкции, отсутствие необходимости в дорогостоящем топливе и маслах, экономичность, большой ресурс... Кроме того, как ни странно, паровая машина имела даже меньшую массу, нежели аналоги на жидком топливе (80 кг). Правда, была еще и масса котла - 220 кг.

Особенно была отмечена способность самолета к реверсивному ходу и быстрому торможению. Когда Airspeed 2000 приземлялся, пилот включал реверс - и пропеллер, вращаясь в обратную сторону, почти мгновенно и мягко, в отличие от тормозов на шасси, останавливал машину. Самолеты с ДВС на тот момент на такие «трюки» были не способны.

Airspeed 2000 вполне успешно эксплуатировался (на службе в почтовом ведомстве США), но продолжения идея не получила.

Самолет Бесслеров летал до 1936 года, после чего следы его теряются. Натан Прайс впоследствии предлагал свои идеи паровых авиадвигателей фирме «Локхид», но был отвергнут.

         

                   http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1290274940

[novice]

Электрические самолеты и вертолеты/квадракоптеры/конвертопланы при всех своих плюсах не соответствуют авиационным правилам полетов из за малого запаса электроэнергии.

Например минимальный запас топлива для поршневых самолетов -45 минут полета, реактивных 30 минут, вертолетов и автожиров-20 минут плюс запас топлива на случай непредвиденного изменения маршрута полета.

Но например солнечные электросамолеты могут летать с 1-2 пилотами на высотах 20-25 км несколько дней что  не возможно для реактивных/поршневых самолетов.


Паровые самолеты даже при минимальном кпд 15 процентов что было достигнуто в 1930х годах намного превосходят самые лучшие электросамолеты 2018 года. Например если паросиловая установка 1000 лс весит 1000 кг, топливо 1000 кг,  самолет 5000 кг, то запас полезно используемой энергии при использовании мазута 1800 кВтч, а плотность энергии 900 Втч/кг- минимум в 4 раза больше чем у лучших литий ионных батарей.


У паровых самолетов два недостатка:

1. Паровой котел и вода добавляют габариты и значительный вес.
2. Конденсатор пара тяжелый, ухудшает аэродинамику самолета, требует большой площади обдува.

Второй недостаток значительно уменьшается при полете с высокими скоростями (минимум 600 км/ч) на больших высотах где воздух всегда очень холодный. В этом случае используется прямочный радиатор охлаждения пара. Тепло конденсации разогревает забортный воздух сжатый в воздухозаборнике с -50С до +100C и далее он вылетает реактивное сопло и создает дополнительную тягу.

Паровой высотный самолет может быть сконструирован на основе проекта высокоскоростного поршневого  пропеллерного самолета с винтовентилятором.
Исходный самолет при мощности двигателя 2200 лс у земли летает на скоростях до 975 км/ч. На высоте 12 км максимальная скорость 850 км/ч, мощность всего 500 лс, что позволяет использовать небольшую паровую турбину. Дополнительная тяга создается за счет выброса  через реактивное сопло охлаждающего воздуха нагретого теплом отработавшего пара и выхлопными газами парового котла.

[FX_888]

Например если паросиловая установка 1000 лс весит 1000 кг

Вы описываете реальный образец или фантазируете на тему ?

В этом случае используется прямочный радиатор охлаждения пара. Тепло конденсации разогревает забортный воздух сжатый в воздухозаборнике с -50С до +100C и далее он вылетает реактивное сопло и создает дополнительную тягу.

У вас есть количественная оценка прироста тяги от такого эффекта  относительно сопротивления которое  получается самим фактом наличия радиатора ?