Arten von Hubschraubern mit Turbinentriebwerk
Ein Hubschrauber mit einem Turbinentriebwerk wird allgemein als Turbowelle bezeichnet. Es ist das am häufigsten verwendete Triebwerk in Hubschraubern. Der Zweck des Turbinentriebwerks ist es, eine Welle mit einer Reihe von Zahnrädern zu drehen, die die Rotorblätter drehen. Ein Vergleich verschiedener Arten von Hubschraubermotoren ist in der folgenden Tabelle dargestellt:
- Motor/Wellenantrieb: Turbowellen: Diese werden häufig in Hubschraubern eingesetzt und sind als Turbinentriebwerke bekannt. Die Motorkomponenten bestehen aus einer Brennstoffsteuereinheit, die die zum Motor gegebene Brennstoffmenge reguliert. Eine elektronische Steuereinheit regelt die Motordrehzahl und führt den Motor durch verschiedene Betriebsbedingungen. Eine Leistungsturbine liefert Leistung zum Drehen der Abtriebswelle, die den Hubschrauberrotor antreibt. Ein Getriebe verändert die Drehzahl der Abtriebswelle, um den Rotor mit der richtigen Drehzahl anzutreiben.
- Brennstoff: Turbowellen: Hubschraubermotoren verwenden Flugbenzin auf Kerosinbasis (JetA oder JetA-1), das mit Dieselkraftstoffen vergleichbar ist.
- Kraftstoffverbrauch:
- Gewicht und Größe: Turbowellen sind leichter und kompakter als Kolbenmotoren, wodurch sie für Hubschrauber geeignet sind, bei denen Gewicht und Platz entscheidende Faktoren sind.
- Wartung: Pistonmotoren erfordern häufigere Wartungsarbeiten als Turbinentriebwerke.
Die folgende Tabelle zeigt einige Arten von Turbinentriebwerken:
- Komatsu ZT35 Turbinentriebwerk: Dieses Triebwerk wird in Häckslern, Fräsen und anderen Aufgaben eingesetzt, hauptsächlich im Bau- und Bergbausektor.
- 747-400 Pratt and Whitney Turbinentriebwerk: Diese Triebwerke verfügen über variabel geformte Lüfterblätter, die zur Optimierung des Reiseeffizienz und zur Verbesserung der Triebwerksleistung beim Steigflug und beim Start beitragen.
- 747 Turbinentriebwerk: Die vier Triebwerke des Boeing 747 Flugzeugs sind alle Strahltriebwerke, die an der Vorderkante der Flügel montiert sind. Die ersten 747er hatten Pratt & Whitney JT9D Triebwerke, neuere Modelle sind jedoch mit verbesserten PW4000 oder General Electric CF6-80C2 Triebwerken ausgestattet.
- MTD ZT 360 Turbinentriebwerk: Dieses Triebwerk ist mit einer Turboaufladung ausgestattet, die zur Steigerung der Effizienz, zur Verbesserung der Emissionen und zur Reduzierung der Geräuschentwicklung beiträgt.
Funktionen und Merkmale von Hubschraubern mit Turbinentriebwerk
Hubschrauberturbinentriebwerke unterscheiden sich stark von ihren Gegenstücken in Starrflüglerflugzeugen. Dies liegt daran, dass sie Drehflügler antreiben, die an Ort und Stelle schweben und mit unterschiedlichen Leistungseinstellungen fliegen müssen. Diese Triebwerke sind so konzipiert, dass sie zuverlässige Leistung und Zuverlässigkeit liefern und mehrere wichtige Merkmale aufweisen.
- Leistungsgewicht: Turbinentriebwerke haben ein ausgezeichnetes Leistungsgewicht, das für die Leistung von Hubschraubern entscheidend ist (insbesondere für kleine und mittlere Hubschrauber).
- Volldigitale Motorsteuerung: Die meisten modernen Turbinenhubschrauber verfügen über Fadec-Systeme, die die Motorleistung optimieren und die Pilotenbelastung reduzieren. Technologische Fortschritte haben es einigen Herstellern auch ermöglicht, ihre Hubschrauber mit Dual-Channel-FADEC auszustatten.
- Integrierte Getriebe: Hubschrauberturbinen haben Getriebe, die in das Turbinentriebwerk integriert sind. Dies reduziert die Größe und das Gewicht des Motors und treibt den Hauptrotor und den Heckrotor des Hubschraubers direkt an.
- Stark variable Rotordrehzahlen: Im Gegensatz zu Starrflüglerflugzeugen, die normalerweise mit einer konstanten Motordrehzahl fliegen, müssen Hubschrauber die Rotordrehzahl ändern. Hubschrauberturbinentriebwerke ermöglichen einen großen Bereich von Rotordrehzahlen, um die unterschiedlichen Leistungsanforderungen während des Flugs zu erfüllen.
- Zuverlässigkeit: Turbinentriebwerke haben weniger bewegliche Teile als Kolbenmotoren, was zu einer höheren Zuverlässigkeit führt. Dies ist sehr wichtig für Hubschrauberbetrieb, bei dem ein Triebwerksausfall schwerwiegende Folgen haben kann.
- Reduzierte Vibrationen: Turbinentriebwerke erzeugen weniger Vibrationen als Kolbenmotoren, was das Handling des Hubschraubers und den Komfort der Besatzung verbessert.
- Betriebskosten: Turbinentriebwerke bieten einen besseren Kraftstoffverbrauch als Kolbenmotoren, insbesondere bei größeren Hubschraubern. Der Preis pro PS für Turbinentriebwerke ist niedriger, was zu geringeren Betriebskosten führt.
- Höhenleistung: Turbinen funktionieren in höheren Höhen, in denen die Luft dünner ist, gut. Dies gibt Hubschraubern mehr Leistung, um in Bergregionen zu fliegen.
Szenarien
Hubschrauber mit Turbinentriebwerk werden in der Regel für kommerzielle und Freizeitaktivitäten eingesetzt. Ihre Anwendungen gehen jedoch darüber hinaus. Hier sind einige der gängigen Anwendungsszenarien, in denen ein Hubschrauber mit Turbinenantrieb eingesetzt wird:
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Luftüberwachung
Luftüberwachung ist entscheidend für Landesverteidigung, Polizeipatrouillen, Wildereibekämpfung und Grenzkontrolle. Turbinenhubschrauber decken große Überwachungsgebiete in relativ kurzer Zeit ab. Die Hubschrauber können mit Nachtsichtkameras, hochauflösenden Kameras und Radar ausgestattet werden, um eine effektive Überwachung zu gewährleisten.
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Luftfotografie und -videografie
Fotografie und Videografie aus der Luft schaffen atemberaubende, unvergleichliche Ansichten. Turbinentriebwerke geben dem Hubschrauber genug Leistung, um große Kameraausrüstung mit 4K-Fähigkeiten, Gimbalen und stabilen Flug für professionelle Aufnahmen zu transportieren. Turbinenhubschrauber können abgelegene Orte erreichen, an denen professionelle Aufnahmen am meisten benötigt werden.
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Medizinische Evakuierung & Luftrettung
Im Falle schwerer Verletzungen, Traumata oder Herzinfarkte können Turbinenhubschrauber in das Gebiet entsandt werden. Sie holen den Patienten ab und transportieren ihn in kürzester Zeit in Gesundheitseinrichtungen. Turbinenhubschrauber werden auch als Luftrettungshubschrauber eingesetzt. Sie verfügen über spezielle medizinische Geräte und Personal, um kritische medizinische Versorgung zu leisten. Eine rechtzeitige Behandlung hilft, Leben in schweren medizinischen Notfällen zu retten.
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Luftbehandlungen
Landwirtschaft und Schädlingsbekämpfung setzen Hubschrauber zum Sprühen von Feldfrüchten, zur Ausbringung von Düngemitteln und Pestiziden ein. Ein Hubschrauber mit Turbine kann eine große Nutzlast (z. B. Chemikalien) über Feldfrüchten transportieren. Er hat auch die Kraft, lange Zeit zu schweben, um ein gleichmäßiges Sprühen zu gewährleisten. Turbinenhubschrauber werden aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Leistung häufig für Luftbehandlungen eingesetzt.
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Such- und Rettungseinsätze
Hubschrauber mit Turbinentriebwerken können bei Such- und Rettungseinsätzen abgelegene, unwegsame Gebiete erreichen. Sie haben hochqualifiziertes Personal an Bord, um kritische Hilfe zu leisten und Verletzte oder Eingeschlossene zu retten. Zeitmanagement ist bei solchen Einsätzen entscheidend. Retter verwenden Turbinenhubschrauber, weil sie hohe Geschwindigkeiten erreichen und lange Strecken in kurzer Zeit zurücklegen können. Der Hubschrauber verfügt außerdem über spezielle Ausrüstung wie Infrarotkameras und eine Winde, um Menschen in schwer zugänglichen Gebieten zu orten und zu retten.
So wählen Sie einen Hubschrauber mit Turbinentriebwerk aus
Bei der Auswahl eines Hubschraubermodells mit Turbinentriebwerk für kommerzielle Kunden müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass sie spezifische Anforderungen erfüllen und ein gutes Erlebnis bieten. Hier sind einige wichtige Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten.
- Zweck: Bestimmen Sie zunächst den Zweck des RC-Hubschraubers. Ist er für Rennen, Kunstflug, Flugausbildung oder Erkundung gedacht? Der beabsichtigte Zweck wird die erforderlichen Merkmale und Spezifikationen bestimmen. Ein Hubschrauber mit Turbinentriebwerk bietet überzeugende Gründe, ihn für alle Modellflugzeugzwecke zu wählen. Die hochmoderne Technologie in Turbinentriebwerken und ihre Kompaktheit führen zu Kundenzufriedenheit und schneller Funktionsleistung.
- Größe: Berücksichtigen Sie als Nächstes die Größe des Hubschraubers. Größere Hubschrauber sind stabiler und können mehr Nutzlast transportieren, während kleinere Hubschrauber tragbarer und leichter zu verstauen sind. Die Auswahl des Herstellers und die bevorzugte Art des Turbinentriebwerks wirken sich auf das Gewicht des Modells aus. Abgasturbinen sind in der Regel schwerer als Elektromotoren.
- Flugzeit: Suchen Sie nach einem Hubschrauber mit einer angemessenen Flugzeit mit einem Tank voll Kraftstoff. Längere Flugzeiten sind besser für längere Sitzungen, während diejenigen mit kürzeren Flugzeiten mit weniger Kraftstoff gut zurechtkommen. Die Kapazität des Kraftstofftanks sollte ebenso berücksichtigt werden wie die Effizienz des Motors. Ein Verstellpropellermechanismus erhöht die Flugzeit, da der Motor nicht so hart gegen den Widerstand arbeiten muss.
- Reichweite: Die Reichweite ist am wichtigsten für größere Modelle, aber der Empfänger und die Antenne des Modells können die Reichweite kleinerer RC-Hubschrauber reduzieren. Wenn Sie einen Hubschrauber mit einer angemessenen Reichweite wählen, verhindern Sie den Verlust der Steuerung. Das Gewicht und die Größe des Modells beeinflussen die Reichweite erheblich.
- Geschwindigkeit: Einige Motoren treiben den Hubschrauber schneller an als andere; jedoch sind schwerere Modelle weniger wendig und fliegen nicht so schnell. Wenn Geschwindigkeit wichtig ist, sind kleinere RC-Hubschrauber in der Regel leichter und schneller, während größere Modelle schwerer und stabiler sind.
- Verarbeitungsqualität: Wählen Sie ein Modell, das für lange Zeit hält. Die Materialien sollten robust genug sein, um den Auswirkungen des Fliegens standzuhalten. Ein gut gebauter Hubschrauber benötigt weniger Reparaturen und hat eine längere Lebensdauer. Achten Sie auf die Qualität der Rahmenkonstruktion, der Rotorblätter, des Fahrwerks und der Motorkomponenten.
- Schulungsunterstützung: Einige Modellhubschrauber sind komplizierter zu fliegen als andere. Es ist besser, mit kleineren, leichteren und reaktionsschnelleren Modellen für Vorflugkontrollen zu beginnen. Elektrische Modelle mit gemischten Steuerungen sind umständlicher, während Modelle mit direktem Kraftstoffantrieb weniger umständlich sind. Ein Modell mit Turbinentriebwerk wird komplexer sein als elektrische oder Kraftstoffmodelle, daher sollten RC-Hubschrauber-Enthusiasten zunächst lernen, mit elektrischen oder Kraftstoffmodellen zu fliegen.
FAQ
F1: Welche Vorteile haben Turbinenhubschrauber gegenüber Kolbenhubschraubern?
A1: Turbinenhubschrauber sind schneller, haben eine größere Reichweite und sind leistungsstärker als Kolbenhubschrauber. Sie haben auch ein geringeres Gewicht und lassen sich leichter warten.
F2: Welche Anwendungen haben Turbinenhubschrauber?
A2: Turbinenhubschrauber werden für viele Zwecke eingesetzt, z. B. für Luftrettung, Such- und Rettungseinsätze, Tourismus, militärischen Transport, Drohnenlieferung, Überwachung, Offshore-Medizin und vieles mehr.
F3: Was ist der Unterschied zwischen einem Turbinenhubschrauber und einem Turbinenflugzeug?
A3: Ein Turbinenhubschrauber verwendet ein Gasturbinentriebwerk, das den Hauptrotor über ein Getriebesystem antreibt. Ein Turbinenflugzeug oder Jet hat Turbinen, die Schub für die Flügel liefern und ihn in der Luft halten. Kurz gesagt, ein Turbinenhubschrauber fliegt mit seinen Rotorblättern, während ein Turbinenflugzeug mit seinen Flügeln fliegt.
F4: Was ist teurer, ein Turbinenhubschrauber oder ein Turbinenflugzeug?
A4: Die Kosten für einen Turbinenhubschrauber und ein Turbinenflugzeug variieren je nach Modell und Ausstattung. Im Allgemeinen liegen sie jedoch beide in der Preisklasse von wenigen Millionen Dollar.