Mantelstromtriebwerk / Mastmoment - Experten gefragt

Diskutiere Mantelstromtriebwerk / Mastmoment - Experten gefragt im Hubschrauberforum Forum im Bereich Luftfahrzeuge; Manchmal gehen Fragen ein wenig unter, deshalb stell ich sie noch mal oben hin. Vielleicht kann mir jemand ... a)... erklären, warum der...
Jean

Jean

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Manchmal gehen Fragen ein wenig unter, deshalb stell ich sie noch mal oben hin.
Vielleicht kann mir jemand ...

a)... erklären, warum der Fluglärm bei einem Mantelstromtriebwerk wegen der Ummantelung des Abgasstrahls mit kühler Luft abnimmt,
und
b)... verständlich machen, was der/das Mastmoment ist. (Thema wird im Netz definitiv stiefmütterlich behandelt)

Jean
 
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Chopper80

Chopper80

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b)... verständlich machen, was der/das Mastmoment ist. (Thema wird im Netz definitv stiefmütterlich behandelt)

Jean
Das Mastmoment ist vereinfacht das Biegemoment, welches bei starren Rotorsystemen ( z. B. BO 105, BK117, EC 135 usw ) auf den Rotormast wirkt. Es wird mit Dehnmessstreifen im Rotormast gemessen und in der Mastmomentanzeige dargestellt.

C80
 

Acanthurus

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Mantelstromtriebwerk: Das hat zunächst mal gar nicht sooo viel mit der Temperatur zu tun sondern viel mehr mit der Strömungsgeschwindigkeit.
Je schneller desto laut (ganz allgemein), und bei einem Mantelstromtrieberk wird der Schub aus einer deutlich größeren Menge LANGSAMER strömenden Gases erzeugt als bei einem Einkreistriebwerk, wo der Schub aus einer kleineren Menge deutlich schnelleren (und als Nebeneffekt des theromdynamischen Kreisprozesses) auch heißeren Gases entsteht. Zudem entsteht Turbulenzlärm primär in Scherschichten (nebeneinanderliegenden Strömungsschichten unterschiedlicher Geschwindigkeit) und beim Mantelstrom-TW wird der Geschwindigkeitsabbau zur Umgebung allmählicher gemacht, da er sich auf zwei konzentrische Scherschichten (zwischen kern-TW und Mantelstrom sowie MAntelstrom und Umgebung) verteilt.

Mastmoment: einfach das Biegemoment, welches der Rotorkopf auf die Rotorwelle (den Mast) z.B. infolge eines zyklischen Steuerausschlages ausübt. Da sich die Welle quasi unter dem Mastmoment "wegdreht", ist das eine Wechselbiegelast und führt zu hohen Ansprüchen an die Ermüdungsfestigkeit.
*edit* chopper chopperte schneller :D

gruß
a.p.
 
Jean

Jean

Sportflieger
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Na, das ging ja prompt!
Und ehrlich, mir ist es ziemlich egal, wer schneller "choppert", auf die Antwort kommt´s an, und die ist in beiden Fällen zufriedenstellend. Danke.
Warum ich erst angenommen hatte, dass speziell hier die Lautstärke was mit der Temperatur zu tun hat und mir darauf keinen logischen Reim machen konnte, war folgender Absatz in einer Aufzählung und Kurzerklärung verschiedener Triebwerkstypen:

Zitat: "...Im Inneren enthält dieses Triebwerk eine Zweiwellen-Strahlturbine, wie sie zuvor beschrieben wurde. Allerdings treibt hier die Niederdruck-Turbine einen sehr großen Vorverdichter, den sogenannten "Fan". Der Fan beschleunigt sehr viel Luft, wovon nur ein kleiner Teil vorverdichtet in das Triebwerk gelangt. Der größte Teil dieser Luft (bis 70%) wird als Mantelstrom um das Triebwerk herumgeführt, dient zur Kühlung, und bildet einen geschlossenen Mantel um die heißen Abgase am Ende des Motors, dessen Lärmentfaltung dadurch stark verringert wird. ..."
So kam es zu dem Missverständnis. Wieder was gelernt.

Auf die Frage über das Mastmoment kam ich, als ich in einem Typenbuch etwas über den K-Max nachgelesen habe, der kürzlich bei uns "drüberflappte". Hab den vorher noch nie live gesehen - ein faszinierender Anblick. Wie eine überdimensionale Libelle auf gemütlichem Sonntagsspazierflug. Das Gerät hat dann folglich also auch ein starres Rotorsystem. Flettner-Doppelrotor, wenn ich´s richtig im Kopf hab, oder?
 
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Acanthurus

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Hoi.

Prinzipiell hat so ziemlich JEDES Rotorsystem ein Mastmoment, denn sonst könnte man keine Roll- und Nickbewegung auf die zelle übertragen (dafür ist logischerweise ein Drehmoment erforderlich)
Bei den "starren" Rotorsystemen setzt sich dieses jedoch aus einem "freien" mastmoment (Drehmoment, welches die Rotorblätter an Rotorkopf weitergeben) und einem schubabhängigen Moment zusammen und ist deshalb deutlich größer als bei mittig-gelenkigen Rotoren, wo das Moment primär aus dem offset des Schubvektors entsteht.
Anbei ein kleines Bild zur Begriffsklärung - zwar ist speziell 1a) auf Modellhelis zugeschnitten, im Prinzip aber auch auf "große" anwendbar (nur ohne Gummiringe ;) )
 
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Jean

Jean

Sportflieger
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Kennt jemand eines der Bücher?:
"Lexikon der Flugtriebwerke" (Bill Gunston)
"Flugtriebwerke: Grundlagen, Systeme, Komponenten" (Alfred Urlaub)
Sind leider nicht sehr aktuell.
J.
 
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