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Warum ist das PSR T01 Triebwerk mit 230N Schub so ideal für Segelflugzeuge der 15m- und 18m-Klasse?
1. Die Leistung
Bei voller Leistung 108500rpm steigt die ASW20 bei 120km/h mit 0,85m/s. Bei voller Leistung fliegt die ASW20 180km/h horizontal und mit 1m/s Sinken fliegt die ASW20 auch 250km/h schnell. Bei Reisedrehzahl mit 100000rpm fliegt die ASW20 immer noch mit 150km/h. Das heißt, das Triebwerk hat ausreichende Reserven um aus Bodennähe weg zu steigen, um Sinkgebiete schnell zu durchfliegen und um starken Gegenwind zu überwinden.
2. Die Wärmebelastung am Seitenleitwerk
Das Triebwerk ist so klein, dass es in den Gepäckraum des Flugzeugs eingebaut werden kann. Damit ergibt sich der größt mögliche Abstand zwischen Düsenaustritt, mit einer Abgastemperatur von bis zu 650°C, und dem Seitenleitwerk, an dem sich die Abgastemperatur auf unter 50°C abgekühlt haben muss. Die höchste am Seitenleitwerk gemessene Temperatur beträgt 48°C.
Deshalb ist das PSR Jet System mit 230N Schub der ideale Antrieb für Flugzeuge der 15m- und 18m-Klasse.
Kann das entwickelte PSR Jet System in jedes Segelflugzeug eingebaut werden?
Die äußeren Abmessungen des PSR Jet Systems sind so klein, dass es in jedem Gepäckfach nachgerüstet werden kann. Die Kraftstoff- und Elektronikmodule können im Rumpf an jeder beliebigen Stelle untergebracht werden. Die Kraftstofftanks werden im Rumpf oder in den Tragflächen eingebaut.
Reichen 230N Schub auch für einen schweren Doppelsitzer?
Der Schubbedarf eines Doppelsitzers ist weniger vom Gewicht als vom Luftwiderstand abhängig. So braucht eine ASK21 mit 600kg Masse 176N Schub um bei der Geschwindigkeit des besten Gleitens horizontal zu fliegen. Eine ASH25 mit 700kg aber nur 116N um horizontal zu fliegen.Trotz dem raten wir davon ab, das 230N Triebwerk in Doppelsitzer und Offene Klasse Segelflugzeuge als Heimkehrhilfe einzubauen, die Leistungsreserve ist zu gering. Hier bieten sich nur die 400N Triebwerke an, die noch in der Entwicklung sind.
Kann man für Flugzeuge der 15m- und 18m-Klasse kein 400N Triebwerk verwenden um höhere Steigleistungen zu erzielen?
Der Abstand zwischen Düsenaustritt und Seitenleitwerk ist zu gering um die Abgastemperatur von 650°C auf zulässige 45°C abzubauen. Bei diesem Abstand mit solch einem 400N Triebwerk treten am Seitenleitwerk unzulässige Temperaturen über 70°C auf.
Warum ist der Schub der Turbine über alle Geschwindigkeiten annähernd gleich groß?
Der von der Turbine entwickelte Schub ist das Produkt von ausgestoßener Masse mal Abgasstrahlgeschwindigkeit. Der Abgasstrahl tritt mit 460m/s aus dem Triebwerk aus. Es hat also kaum Einfluß ob sich das Flugzeug selbst mit 30 oder 60m/s vorwärtsbewegt. Mit zunehmender Geschwindigkeit wird der Schub der Turbine effizienter umgesetzt.
Wird das Seitenleitwerk durch den Abgasstrahl nicht zu stark erwärmt?
Bei ausführliche Untersuchungen wurden im Kern des Abgasstrahls 48°C am Seitenleitwerk gemessen. Auch bei Umgebungstemperaturen bis 40°C konnten keine höheren Temperaturen gemessen werden. Die Abgastemperatur von bis zu 650°C an der Turbine hat sich durch Expansion und Vermischung mit der Umgebungsluft bis zum Seitenleitwerk so weit abgekühlt, dass kein Teil der Struktur unzulässig erhitzt wird. Entscheident für die Abkühlung ist der Abstand zwischen Düsenaustritt und dem Seitenleitwerk und der Wärmemenge des verwendeten Triebwerks. Deshalb ist das PSR T01 Triebwerk mit 230N die optimale Lösung für Flugzeuge der 15m- und 18m-Klasse.
Warum gibt es für die PSR Turbine noch kein Kerosin Startverfahren?
Das Startverfahren mit Propangas hat sich unter allen Flug- und Umgebungsbedingungen als sehr zuverlässig erwiesen. Bei Temperaturen zwischen 0 bis 30°C, in Höhen bis 3200m und bei Fluggeschwindigkeiten bis 130km/h startete das Triebwerk einwandfrei. Trotzdem wird an dem Kerosin-Startverfahren weiter entwickelt. Die Zulassung des PSR T01 Triebwerkes wird nur mit Propangas und Kerosin betrieben.
Warum verbrauchen diese Turbinen soviel Kerosin?
Bei dem PSR Jet handelt es sich um ein Triebwerk einfachster Bauart. Auf einer Welle sitzt ein Radialverdichter der von einer einstufigen Turbine angetrieben wird. Dieser Radialverdichter schafft ein Verdichtungsverhältnis von 1:3,8. Geringes Verdichtungsverhältnis bedeutet auch hohen Kerosinverbrauch. Auf 100km verbraucht die Turbine 16kg Kerosin. Wenn das Triebwerk im Jahr 3 Stunden benutzt wird, hat man 100 Liter Kerosin verbraucht. Dafür hat man aber ein Mehrfaches an Rückholkilometern gespart.
Kann man die PSR Turbine auch mit Diesel betreiben?
Grundsätzlich ist das möglich, wenn dem Diesel eine entsprechende Menge Benzin und Öl beigemischt wird. Die PSR Turbine wird nur mit Kerosin getestet und zugelassen. Nach der Zulassung darf die Turbine nur mit Kerosin betrieben werden. Auf jedem zweiten Verkehrslandeplatz ist heute Kerosin (Jet A1)und Turbinenöl verfügbar. Kerosin hat einen Dampfdruck von circa 3 bis 5mbar, deshalb ist es auch möglich unbelüftete Kerosinsäcke zu verwenden. Bei der Verwendung von Diesel müsste Benzin zugemischt werden, damit erhöht sich der Dampfdruck auf 500 bis 600mbar dann müssen die Tanks auch belüftet werden.
Kann die PSR Turbine mit dem Lärm auch in Deutschland eine Zulassung bekommen?
Das Betriebshandbuch für die Turbine lässte eine maximale Startleistung über 5min bei 108500rpm zu. Danach muß das Triebwerk auf die maximale Dauerleistung von 100000rpm abgeregelt werden. Nach der deutschen Lärmschutzverordnung wurden Messflüge durchgeführt. Bei 96000rpm wurde bei dem 300m Überflug 63,5dB(A) gemessen, bei zulässigen 64dB(A). Das LBA hat uns bestätigt, dass wir bei der Betriebsvorgabe 5min Startleistung 108500rpm und Dauerreisedrehzahl 96000rpm mit einer Lärmzulassung und damit auch mit einer Verkehrszulassung rechnen können.
Wie wird der Lärm im Cockpit wahrgenommen?
Wenn der Lautsprecher etwas lauter gestellt wird, ist Funksprechverkehr ohne Kopfhörer möglich.
Wie weit ist die ASW20 und der Ventus mit ihren EASA Zulassungen?
Stand Dezember 2010. Alle von der EASA geforderten JAR 22 Anforderungen wurden für die ASW20 nachgewiesen und liegen bei der EASA zur Unterschrift vor. Bei Schempp-Hirth befindet sich der Ventus mit Turbine in der Flugerprobung um die Nachweise für die EASA zu erbringen. Eine ergänzende Musterzulassung für diese beiden Flugzeuge wird erst dann erteilt, wenn die Musterzulassung für das PSR T01 Triebwerk erteilt ist.
Wie weit ist der Hersteller des PSR Jet Systems mit seiner EASA Zulassung als Luftfahrttechnischer Betrieb?
Die Produktions- und Konstruktionsorganisation der Firma Draline müssen zertifiziert werden. Das "Production Organisation Approval" EASA Part 21 subpart G ist durch die Niederländische Behörde "Inspectie Verkeer & Waterstraat erteilt. Die "Design Organisation Approval" nach ADOAP Part 21A.14(b) wird im ... erteilt.
The production organization and the design organization have to be certified. Draline is still in the process of certification; various procedures are developed and integrated in the quality system. Draline is currently running two certification projects. The first is the "Production Organisation Approval" EASA Part 21, subpart G. These regulations are audited and certified by the local Authorities, in our case the Dutch authority "Inspectie Verkeer & Waterstaat".
The second certification project is the "Design Organisation Approval", Draline is pursuing the ADOAP Part 21A.14(b) approval. The second review has been done by EASA in December 2008. Our goal is to be certified August 2009.
Wie weit ist die PSR Turbine mit ihrer EASA Zulassung?
Stand Dezember 2010. Alle Tests und Nachweise wurden erbracht und liegen der EASA zur Bewertung vor. Für Januar 2011 ist der abschließende System Test vorgesehen, sodass wir im Frühjahr 2011 mit der Zulassung rechnen.
Müssen alle in Europa zugelassenen Segelflugzeuge eine EASA Zulassungen zum Einbau der Turbine haben?
Alle Segelflugzeuge die durch die EASA betreut werden, müssen für den Einbau der Turbine eine ergänzende Musterzulassung (STC) durch die EASA vorlegen. Dies gilt für fast alle Muster der letzten Baujahre. Es gibt auch Oldtimer und Einzelstücke die nicht bei der EASA geführt werden. Für diese Muster ist die nationale Luftfahrtbehörde in der Regel das Luftfahrtbundesamt LBA (innerhalb Deutschland) zuständig.
Wer kann die ergänzende Muster Zulassung STC (Supplemental Typ Certification) beantragen?
Im Prinzip jeder Luftfahrttechnische Entwicklungsbetrieb. Es ist sinnvoll mit dem Entwicklungsbetrieb des betroffenen Segelflugzeugmusters zusammen zu arbeiten. Bei dem Rumpfausschnitt müssen die Festigkeitsberechnung des jeweiligen Musters berücksichtigt werden.
Wer kann das PSR Jet System in die Segelflugzeuge einbauen?
Nur ein luftfahrttechnischer Betrieb (LTB), der vom Halter der STC die Genehmigung hat, das PSR Jet System in ein Segelflugzeug einzubauen.
Was kostet ein PSR Jet System in einem EASA zugelassenen Segelflugzeug?
Ein EASA zugelassenes PSR Jet System mit Turbine, Electonical Control Unit (ECU), PC Software, Service Data Turbine (SDT), Kraftstoffversorgung, Ein- und Ausfahrsystem, Handbücher ohne Haupttank, €18500 zzgl. Mwst.
Einbau des PSR Jet Systems in ein Segelflugzeug, je nach Aufwand, diesbezüglich bitte uns kontaktieren.
Welche Muster wurden mit dem PSR Jet System ausgerüstet?
Stand Dezember 2010. Bisher fliegen vier ASW20 und sechs Ventus erfolgreich mit dem PSR Jet System.
1. Die Leistung
Bei voller Leistung 108500rpm steigt die ASW20 bei 120km/h mit 0,85m/s. Bei voller Leistung fliegt die ASW20 180km/h horizontal und mit 1m/s Sinken fliegt die ASW20 auch 250km/h schnell. Bei Reisedrehzahl mit 100000rpm fliegt die ASW20 immer noch mit 150km/h. Das heißt, das Triebwerk hat ausreichende Reserven um aus Bodennähe weg zu steigen, um Sinkgebiete schnell zu durchfliegen und um starken Gegenwind zu überwinden.
2. Die Wärmebelastung am Seitenleitwerk
Das Triebwerk ist so klein, dass es in den Gepäckraum des Flugzeugs eingebaut werden kann. Damit ergibt sich der größt mögliche Abstand zwischen Düsenaustritt, mit einer Abgastemperatur von bis zu 650°C, und dem Seitenleitwerk, an dem sich die Abgastemperatur auf unter 50°C abgekühlt haben muss. Die höchste am Seitenleitwerk gemessene Temperatur beträgt 48°C.
Deshalb ist das PSR Jet System mit 230N Schub der ideale Antrieb für Flugzeuge der 15m- und 18m-Klasse.
Kann das entwickelte PSR Jet System in jedes Segelflugzeug eingebaut werden?
Die äußeren Abmessungen des PSR Jet Systems sind so klein, dass es in jedem Gepäckfach nachgerüstet werden kann. Die Kraftstoff- und Elektronikmodule können im Rumpf an jeder beliebigen Stelle untergebracht werden. Die Kraftstofftanks werden im Rumpf oder in den Tragflächen eingebaut.
Reichen 230N Schub auch für einen schweren Doppelsitzer?
Der Schubbedarf eines Doppelsitzers ist weniger vom Gewicht als vom Luftwiderstand abhängig. So braucht eine ASK21 mit 600kg Masse 176N Schub um bei der Geschwindigkeit des besten Gleitens horizontal zu fliegen. Eine ASH25 mit 700kg aber nur 116N um horizontal zu fliegen.Trotz dem raten wir davon ab, das 230N Triebwerk in Doppelsitzer und Offene Klasse Segelflugzeuge als Heimkehrhilfe einzubauen, die Leistungsreserve ist zu gering. Hier bieten sich nur die 400N Triebwerke an, die noch in der Entwicklung sind.
Kann man für Flugzeuge der 15m- und 18m-Klasse kein 400N Triebwerk verwenden um höhere Steigleistungen zu erzielen?
Der Abstand zwischen Düsenaustritt und Seitenleitwerk ist zu gering um die Abgastemperatur von 650°C auf zulässige 45°C abzubauen. Bei diesem Abstand mit solch einem 400N Triebwerk treten am Seitenleitwerk unzulässige Temperaturen über 70°C auf.
Warum ist der Schub der Turbine über alle Geschwindigkeiten annähernd gleich groß?
Der von der Turbine entwickelte Schub ist das Produkt von ausgestoßener Masse mal Abgasstrahlgeschwindigkeit. Der Abgasstrahl tritt mit 460m/s aus dem Triebwerk aus. Es hat also kaum Einfluß ob sich das Flugzeug selbst mit 30 oder 60m/s vorwärtsbewegt. Mit zunehmender Geschwindigkeit wird der Schub der Turbine effizienter umgesetzt.
Wird das Seitenleitwerk durch den Abgasstrahl nicht zu stark erwärmt?
Bei ausführliche Untersuchungen wurden im Kern des Abgasstrahls 48°C am Seitenleitwerk gemessen. Auch bei Umgebungstemperaturen bis 40°C konnten keine höheren Temperaturen gemessen werden. Die Abgastemperatur von bis zu 650°C an der Turbine hat sich durch Expansion und Vermischung mit der Umgebungsluft bis zum Seitenleitwerk so weit abgekühlt, dass kein Teil der Struktur unzulässig erhitzt wird. Entscheident für die Abkühlung ist der Abstand zwischen Düsenaustritt und dem Seitenleitwerk und der Wärmemenge des verwendeten Triebwerks. Deshalb ist das PSR T01 Triebwerk mit 230N die optimale Lösung für Flugzeuge der 15m- und 18m-Klasse.
Warum gibt es für die PSR Turbine noch kein Kerosin Startverfahren?
Das Startverfahren mit Propangas hat sich unter allen Flug- und Umgebungsbedingungen als sehr zuverlässig erwiesen. Bei Temperaturen zwischen 0 bis 30°C, in Höhen bis 3200m und bei Fluggeschwindigkeiten bis 130km/h startete das Triebwerk einwandfrei. Trotzdem wird an dem Kerosin-Startverfahren weiter entwickelt. Die Zulassung des PSR T01 Triebwerkes wird nur mit Propangas und Kerosin betrieben.
Warum verbrauchen diese Turbinen soviel Kerosin?
Bei dem PSR Jet handelt es sich um ein Triebwerk einfachster Bauart. Auf einer Welle sitzt ein Radialverdichter der von einer einstufigen Turbine angetrieben wird. Dieser Radialverdichter schafft ein Verdichtungsverhältnis von 1:3,8. Geringes Verdichtungsverhältnis bedeutet auch hohen Kerosinverbrauch. Auf 100km verbraucht die Turbine 16kg Kerosin. Wenn das Triebwerk im Jahr 3 Stunden benutzt wird, hat man 100 Liter Kerosin verbraucht. Dafür hat man aber ein Mehrfaches an Rückholkilometern gespart.
Kann man die PSR Turbine auch mit Diesel betreiben?
Grundsätzlich ist das möglich, wenn dem Diesel eine entsprechende Menge Benzin und Öl beigemischt wird. Die PSR Turbine wird nur mit Kerosin getestet und zugelassen. Nach der Zulassung darf die Turbine nur mit Kerosin betrieben werden. Auf jedem zweiten Verkehrslandeplatz ist heute Kerosin (Jet A1)und Turbinenöl verfügbar. Kerosin hat einen Dampfdruck von circa 3 bis 5mbar, deshalb ist es auch möglich unbelüftete Kerosinsäcke zu verwenden. Bei der Verwendung von Diesel müsste Benzin zugemischt werden, damit erhöht sich der Dampfdruck auf 500 bis 600mbar dann müssen die Tanks auch belüftet werden.
Kann die PSR Turbine mit dem Lärm auch in Deutschland eine Zulassung bekommen?
Das Betriebshandbuch für die Turbine lässte eine maximale Startleistung über 5min bei 108500rpm zu. Danach muß das Triebwerk auf die maximale Dauerleistung von 100000rpm abgeregelt werden. Nach der deutschen Lärmschutzverordnung wurden Messflüge durchgeführt. Bei 96000rpm wurde bei dem 300m Überflug 63,5dB(A) gemessen, bei zulässigen 64dB(A). Das LBA hat uns bestätigt, dass wir bei der Betriebsvorgabe 5min Startleistung 108500rpm und Dauerreisedrehzahl 96000rpm mit einer Lärmzulassung und damit auch mit einer Verkehrszulassung rechnen können.
Wie wird der Lärm im Cockpit wahrgenommen?
Wenn der Lautsprecher etwas lauter gestellt wird, ist Funksprechverkehr ohne Kopfhörer möglich.
Wie weit ist die ASW20 und der Ventus mit ihren EASA Zulassungen?
Stand Dezember 2010. Alle von der EASA geforderten JAR 22 Anforderungen wurden für die ASW20 nachgewiesen und liegen bei der EASA zur Unterschrift vor. Bei Schempp-Hirth befindet sich der Ventus mit Turbine in der Flugerprobung um die Nachweise für die EASA zu erbringen. Eine ergänzende Musterzulassung für diese beiden Flugzeuge wird erst dann erteilt, wenn die Musterzulassung für das PSR T01 Triebwerk erteilt ist.
Wie weit ist der Hersteller des PSR Jet Systems mit seiner EASA Zulassung als Luftfahrttechnischer Betrieb?
Die Produktions- und Konstruktionsorganisation der Firma Draline müssen zertifiziert werden. Das "Production Organisation Approval" EASA Part 21 subpart G ist durch die Niederländische Behörde "Inspectie Verkeer & Waterstraat erteilt. Die "Design Organisation Approval" nach ADOAP Part 21A.14(b) wird im ... erteilt.
The production organization and the design organization have to be certified. Draline is still in the process of certification; various procedures are developed and integrated in the quality system. Draline is currently running two certification projects. The first is the "Production Organisation Approval" EASA Part 21, subpart G. These regulations are audited and certified by the local Authorities, in our case the Dutch authority "Inspectie Verkeer & Waterstaat".
The second certification project is the "Design Organisation Approval", Draline is pursuing the ADOAP Part 21A.14(b) approval. The second review has been done by EASA in December 2008. Our goal is to be certified August 2009.
Wie weit ist die PSR Turbine mit ihrer EASA Zulassung?
Stand Dezember 2010. Alle Tests und Nachweise wurden erbracht und liegen der EASA zur Bewertung vor. Für Januar 2011 ist der abschließende System Test vorgesehen, sodass wir im Frühjahr 2011 mit der Zulassung rechnen.
Müssen alle in Europa zugelassenen Segelflugzeuge eine EASA Zulassungen zum Einbau der Turbine haben?
Alle Segelflugzeuge die durch die EASA betreut werden, müssen für den Einbau der Turbine eine ergänzende Musterzulassung (STC) durch die EASA vorlegen. Dies gilt für fast alle Muster der letzten Baujahre. Es gibt auch Oldtimer und Einzelstücke die nicht bei der EASA geführt werden. Für diese Muster ist die nationale Luftfahrtbehörde in der Regel das Luftfahrtbundesamt LBA (innerhalb Deutschland) zuständig.
Wer kann die ergänzende Muster Zulassung STC (Supplemental Typ Certification) beantragen?
Im Prinzip jeder Luftfahrttechnische Entwicklungsbetrieb. Es ist sinnvoll mit dem Entwicklungsbetrieb des betroffenen Segelflugzeugmusters zusammen zu arbeiten. Bei dem Rumpfausschnitt müssen die Festigkeitsberechnung des jeweiligen Musters berücksichtigt werden.
Wer kann das PSR Jet System in die Segelflugzeuge einbauen?
Nur ein luftfahrttechnischer Betrieb (LTB), der vom Halter der STC die Genehmigung hat, das PSR Jet System in ein Segelflugzeug einzubauen.
Was kostet ein PSR Jet System in einem EASA zugelassenen Segelflugzeug?
Ein EASA zugelassenes PSR Jet System mit Turbine, Electonical Control Unit (ECU), PC Software, Service Data Turbine (SDT), Kraftstoffversorgung, Ein- und Ausfahrsystem, Handbücher ohne Haupttank, €18500 zzgl. Mwst.
Einbau des PSR Jet Systems in ein Segelflugzeug, je nach Aufwand, diesbezüglich bitte uns kontaktieren.
Welche Muster wurden mit dem PSR Jet System ausgerüstet?
Stand Dezember 2010. Bisher fliegen vier ASW20 und sechs Ventus erfolgreich mit dem PSR Jet System.