自制航模渦噴引擎教材

1、有關(guān)DIY航模脈沖式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)脈沖式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，并比普通內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高的燃燒效，因此適用于各種航空，海模，車輛模中。你也可以自己設(shè)計(jì)做成噴氣助動(dòng)車輛。本手冊(cè)將從原理開始,教你如何打造出自己的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。原理結(jié)構(gòu)介紹脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)I OH 3201 T£b¥ EnggNOZZLE ANOINNCR ANO OUTIRINTERROTORJETHFCTRAINSPRAYERDlf IUSLRcompressor MOTORCOMPHfSSORSHAf T OHPUMPOUTFUT SHAFTFUEL FUMF / DRIVEtTMK： Pm IWIRLVArC

2、OMFRt&sofi HOUSINGIIIFURCATED AIR INTAKEKSNITfR FLUGMAIN AIRCASINGCOMPRESSORlUHRINt ROTORAIRlNLtT CONNfCTIONAt TfRNAFORDRIVE101113Inivt0 hVA AC 5就* Po#«r T&u*« Output S>wfl Two St*9« EcMgic fWdUELhA Gut EiiJhMrttFrw Fowri Tuftur# Flm4 Spf lyti5ECrntMtUixi CMmb*f CfxrifMtWw

3、TuiFhM ComiMMUM AiLCmiiv Drum GwOaiiElectric脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，首先把壓縮空氣打入單向閥門，或使發(fā)動(dòng)機(jī)在空中運(yùn)動(dòng)，這時(shí)便有氣流進(jìn)入燃燒室，然后油咀噴油，火花塞點(diǎn)火燃燒。這時(shí)長尾噴管在燃?xì)鈬姵龊?，由于燃?xì)饬鞯膽T性作用，雖然燃燒室內(nèi)的壓強(qiáng)同外面大氣的壓強(qiáng)相等，仍會(huì)繼續(xù)向外噴，所以在燃燒室內(nèi)造成空氣稀薄的現(xiàn)象，使壓強(qiáng)顯著降低到小于大氣壓，于是空氣再次打開單向活門流入燃燒室，噴油點(diǎn)火燃燒，開始第二個(gè)循環(huán)。這樣周而復(fù)始，發(fā)動(dòng)機(jī)便可不斷地工作了。這種發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣到燃燒、排氣的循環(huán)過程進(jìn)行得很快，一秒鐘大約可達(dá)4050次。脈動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)在原地可以起動(dòng)，構(gòu)造簡單，重

4、量輕，造價(jià)便宜。這些都是它的優(yōu)點(diǎn)。但它只適于低速飛行（速度極限約為每小時(shí)640800公里），飛行高度也有限，單向閥門的工作壽命短，加上振動(dòng)劇烈，燃油消耗率大等缺點(diǎn)，使得它的應(yīng)用受到限制。（制作渦噴特別提醒！安全第一）:安全守則：渦噴的制作不同于其他模型，由于渦噴在高溫與高速條件下工作，如果你不想被當(dāng)成烤鴨請(qǐng)注意下面的事項(xiàng)！1 ,別被火噴成烤鴨，玩火要有科學(xué)知識(shí)指導(dǎo)。2, 渦輪一定要作動(dòng)平衡才能用。3, 無論如何不要在公共場(chǎng)合試發(fā)動(dòng)機(jī)，很多人圍觀不是好事。4, 渦輪轉(zhuǎn)速高達(dá) 70000轉(zhuǎn)/每分以上，沒機(jī)械基礎(chǔ)不要去試！5, 發(fā)動(dòng)機(jī)試運(yùn)與工作中，永遠(yuǎn)不要站在渦輪的兩側(cè)正對(duì)位，以免渦輪發(fā)生事故時(shí)，鋼

5、片高 速飛出，象子彈一樣，危及生命！特別提醒：做渦噴一定要有機(jī)加工與材料常識(shí)，了解金屬，火災(zāi)，爆炸原理等安全知識(shí)，安全第一。*第一章如何設(shè)計(jì)自己的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)：1. 油氣比噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)依靠油氣燃燒產(chǎn)生反作用力，根據(jù)油品的爆炸極限，燃油與空氣重量比，一般在15-20% 。即一升空氣約需一克的油。2. 噴氣頻率，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣頻率與機(jī)身長度有關(guān)，同一直徑下，機(jī)身越長頻率越低。3. 機(jī)身直徑與長度比 L/D發(fā)動(dòng)機(jī)長度與直徑是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的重要步聚，長度與比直徑一般在10-17。再上原理圖:性能參數(shù)：直徑：120mm長度：210mm凈重:1kg推力：2.5kg力國外造價(jià)參考：約 100美元國內(nèi)材料成本約

6、需：300元人民幣渦輪主要部件：壓氣機(jī) FD0040主要是為燃燒室提供大量的空氣，用航空板粘制而成。渦輪FD0055用耐高溫不銹鋼板，剪出葉片，彎成形狀。燃燒室用不銹鋼容器改制。個(gè)人心得：做為自制渦噴的原型機(jī)，可能現(xiàn)在你打算自制渦噴時(shí)，不用選擇制作fd3-64 ,因?yàn)樗吘故?8年的產(chǎn)品，現(xiàn)在的國外愛好者的通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，自制渦噴已經(jīng)達(dá)到 12公斤推力。推 重比10左右。但不要認(rèn)為它已過時(shí)，而一無用處，因?yàn)?fd3-64的制作理論，讓你在家哩打 造渦噴成為了?，F(xiàn)實(shí)，不用去擔(dān)心沒有航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠的專用設(shè)備，因?yàn)槿粘Ｉ钪心隳苷业较鄳?yīng)的材料來加工。同時(shí)，作者打破迷信專業(yè)廠家的思想，自己開動(dòng)腦筋，用

7、中國人的話說，就是想盡 一切土辦法，在科學(xué)的理論指導(dǎo)下制成了能用于航模的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。他的成功，同時(shí)也鼓勵(lì)了更多的愛好者參與到自制渦噴的研究與發(fā)燒行列中來，大大提高了自制渦噴的推力，這是一種挑戰(zhàn)與鍛煉。同時(shí)我們也可以參考 fd3-64的制作加工部件過程，敢于根據(jù)自己的條件，在科學(xué)理論指導(dǎo) 下，改進(jìn)加工方法。但是fd3-64畢竟是過時(shí)的設(shè)計(jì)，它的木頭壓氣輪需要碳纖加強(qiáng)，加上效率不高，因此，后來的改進(jìn)采用了 kkk系列或蓋勒特商品壓氣輪部件，稍大點(diǎn)的汽車配件店可以買到。（制作渦噴特別提醒！安全第一）:安全守則：渦噴的制作不同于其他模型，由于渦噴在高溫與高速條件下工作，如果你不想被當(dāng)成烤鴨請(qǐng)注意下面的

8、事項(xiàng)！1 ,別被火噴成烤鴨，玩火要有科學(xué)知識(shí)指導(dǎo)。2, 渦輪一定要作動(dòng)平衡才能用。3, 無論如何不要在公共場(chǎng)合試發(fā)動(dòng)機(jī)，很多人圍觀不是好事。4, 渦輪轉(zhuǎn)速高達(dá) 70000轉(zhuǎn)/每分以上，沒機(jī)械基礎(chǔ)不要去試！5, 發(fā)動(dòng)機(jī)試運(yùn)與工作中，永遠(yuǎn)不要站在渦輪的兩側(cè)正對(duì)位，以免渦輪發(fā)生事故時(shí)，鋼片高 速飛出，象子彈一樣，危及生命！ 特別提醒：做渦噴一定要有機(jī)加工與材料常識(shí)，了解金屬，火災(zāi)，爆炸原理等安全知識(shí)，安 全第一。*第一章如何設(shè)計(jì)自己的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)：1.油氣比噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)依靠油氣燃燒產(chǎn)生反作用力，根據(jù)油品的爆炸極限，燃油與空氣重量比，一般在15-20% 。即一升空氣約需一克的油。2. 噴氣頻率，噴氣發(fā)

9、動(dòng)機(jī)噴氣頻率與機(jī)身長度有關(guān)，同一直徑下，機(jī)身越長頻率越低。3. 機(jī)身直徑與長度比 L/D發(fā)動(dòng)機(jī)長度與直徑是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的重要步聚，長度與比直徑一般在10-17。再上原理圖:性能參數(shù)：直徑：120mm長度：210mm凈重:1kg推力：2.5kg力國外造價(jià)參考：約 100美元國內(nèi)材料成本約需：300元人民幣 渦輪主要部件：壓氣機(jī) FD0040主要是為燃燒室提供大量的空氣，用航空板粘制而成。渦輪FD0055用耐高溫不銹鋼板，剪出葉片，彎成形狀。燃燒室用不銹鋼容器改制。個(gè)人心得：做為自制渦噴的原型機(jī)，可能現(xiàn)在你打算自制渦噴時(shí)，不用選擇制作fd3-64 ,因?yàn)樗吘故?8年的產(chǎn)品，現(xiàn)在的國外愛好者的通過改

10、進(jìn)設(shè)計(jì)，自制渦噴已經(jīng)達(dá)到12公斤推力。推 重比10左右。但不要認(rèn)為它已過時(shí)，而一無用處，因?yàn)?fd3-64的制作理論，讓你在家哩打 造渦噴成為了?，F(xiàn)實(shí)，不用去擔(dān)心沒有航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠的專用設(shè)備，因?yàn)槿粘Ｉ钪心隳苷业较鄳?yīng)的材料來加工。同時(shí)，作者打破迷信專業(yè)廠家的思想，自己開動(dòng)腦筋，用中國人的話說，就是想盡 一切土辦法，在科學(xué)的理論指導(dǎo)下制成了能用于航模的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。他的成功，同時(shí)也鼓勵(lì)了更多的愛好者參與到自制渦噴的研究與發(fā)燒行列中來，大大提高了自制渦噴的推力，這是一種挑戰(zhàn)與鍛煉。同時(shí)我們也可以參考 fd3-64的制作加工部件過程，敢于根據(jù)自己的條件，在科學(xué)理論指導(dǎo) 下，改進(jìn)加工方法。但是 fd

11、3-64畢竟是過時(shí)的設(shè)計(jì)，它的木頭壓氣輪需要碳纖加強(qiáng)，加上 效率不高，因此，后來的改進(jìn)采用了 kkk系列或蓋勒特商品壓氣輪部件，稍大點(diǎn)的汽車配件店可以買到。推薦廣告位推薦廣告位IIRNNKANIIXIMKU KOMPI.ETI西伽】W堡土, z ioh Mnv avnivniFROM WWW.5IRC.COMTITKIIHNF；NKAI)FROM WWW.5IRC.COM成品渦噴分解推薦廣告位艇涂眥.歡虱睡口匝對(duì)成品渦噴分解參考意見：根據(jù)個(gè)人情況，kj66手工版的制作，我選擇完全按kj66的藍(lán)圖來加工，最難解決的那個(gè)渦輪部件，完全采用fd3-64的加工方法來制作渦輪與動(dòng)平衡調(diào)試，最適合目前國內(nèi)

12、難以買到 進(jìn)口材料的愛好者制作。KJ66發(fā)動(dòng)機(jī)可能是目前最流行的設(shè)計(jì)，用icon713精鑄的渦輪，使之可以達(dá)到8公斤推力,這是Artesjets推出的產(chǎn)品。該公司為廣大愛好者提供該機(jī)型各種配件，使自制愛好者也能 在此基礎(chǔ)上制造出高推力的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，也可能是目前世界上愛好者自制的最多的機(jī)型之O下圖顯示的是自制的 kj66內(nèi)部部件。商品級(jí)：KJ66性能參數(shù)直徑：110mm長度：240mm凈重:0.93kg推力：8kg力價(jià)格：約1500美元kj66的手工版（適合中國愛好者參考的制作）直徑：110mm長：235mm最大推力：5 kg最大轉(zhuǎn)速：103,000rpm排氣溫度：550 deg C凈重：1.1

13、40Kg:渦噴自制I可題解答：下面基本是英文1：.發(fā)動(dòng)機(jī)如何自己設(shè)計(jì)？到哪里找材料，價(jià)錢如何？Small gas turbines are not scaled down large engines. Any attempt to do so is likel y to fail. Kurt Schreckling is to be commended for his original approach to the desi gn of small engines as set out in his book on the FD3 64.He carried out the theror e

14、ctical considerations and came to the conclusion that a simple radial compressor a nd turbine wheel with a single annular combustion chamber would produce the best results. His views have been confirmed by the rapid progress in refining the design s and extracting more power from the same basic size

15、. Spreadsheets have been de veloped by a number of people based on the Formulas in the Schreckling and Kam ps books that model the processes that go on in the engine. The GTBA has also co mmissioned burst analysis of the turbine wheel.英文來自（GTBA-英國渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)制作聯(lián)盟）模型用的發(fā)動(dòng)機(jī)不是大的發(fā)動(dòng)機(jī)的按比列縮小，任何試圖這樣做都很可能是失敗。值得推薦的是英

16、國人-Kurt Schreckling設(shè)計(jì)的FD3-64航模渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，開創(chuàng)了小型發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè) 計(jì)先河，用一個(gè)簡單方法制作的放射式壓氣機(jī)，環(huán)型燃燒室，一個(gè)用簡單方法制做出來的渦輪，達(dá)到了良好的效果。他的理念已被最新改進(jìn)的各種新的設(shè)計(jì)所證實(shí)，并且都是以他的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)進(jìn)行的提煉。數(shù)字顯示，許多愛好者根據(jù)他的著作理論，成功地將發(fā)動(dòng)機(jī)用在了航模上。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)材料為不銹鋼為主，材料成本很低，如果從材料本身的價(jià)值來說，以廣州為例，也就100元上下，但由于個(gè)人愛好者，有些可能無機(jī)床，氯弧焊的話，到外面加工的 人力成本會(huì)貴過材料費(fèi)。但也無妨。再就是如果有認(rèn)識(shí)不銹鋼加工廠的話，找到邊角料足矣做一臺(tái)渦輪，如

17、果你想省事些，可以用渦輪增壓器上的壓氣輪來代替木頭的壓氣輪。2. 渦輪容易加工嗎，沒專業(yè)設(shè)備如何做動(dòng)平衡？渦輪是由型號(hào)為301,2.5mm不銹板剪口彎成，用一個(gè)小電鉆配小砂輪可以打磨出翼型即可， 關(guān)鍵的動(dòng)平衡測(cè)試，記住這一點(diǎn)很重要！ ！否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)解體！ ！是用我們的大拇指與 食指來感覺振動(dòng)。靈敏度相當(dāng)高。足以完成渦輪的動(dòng)平衡調(diào)試。3. 散熱與軸承問題BearingsThe compressed air in the chamber passes down the bearing tube and exits both e nds to provide cooling to the bea

18、rings. The bearings are simple ball races and they are oiled with oil mist supplied buy the pressure from the engine itself. Very low fl ows of oil are better than a constant flow as the drops can cause the ball to skid i n the raceways. Turbine oil or thin machine oil can be used.壓縮空氣將穿過軸套為軸承提供冷卻，軸

19、承為簡單的滾珠軸承，用自身的壓縮空氣壓油提供油霧潤滑?？梢杂猛钙接停虻驼扯鹊臋C(jī)械潤滑油。FD3-64的設(shè)計(jì)合理的利用壓氣機(jī)的空氣，將溫度控制在600度以下，從而保證各部件的強(qiáng)度。在運(yùn)行中我們要注意發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度不能超高。4. fd3-64能推多重的模型，國內(nèi)造價(jià)要多少？對(duì)于航模飛機(jī)來說，0.5的推重比完成各種特技動(dòng)作都已夠了，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)推力約3kg力，也就是說，你的航?？傊剡_(dá)6kg在飛行中都沒問題。按fd3-64r材料本身來說不值錢，不銹鋼在國內(nèi)100元就買齊了，主要是加工費(fèi)用問題，可能是的數(shù)倍。5. （愛好者問得最多的問題）：根據(jù)國外的這些資料我能做出渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)來嗎?國外的這些資料，是

20、國外的愛好者制作成功總結(jié)出來的，作者通過總結(jié)數(shù)年來自己開發(fā)，研究渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的原理，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的自行設(shè)計(jì)的方法都做了詳細(xì)的介紹，尤其是制作過程，每一個(gè)部件的加工詳細(xì)方法，與注意事項(xiàng)，如何控制加工精度等，都一一描述，以確保用普通的機(jī)床，達(dá)到渦輪的制作要求。特別是一些動(dòng)平衡的調(diào)試，用最簡單的方法就能達(dá)到要求，。也就是說凡事愛好者能想到的問題，制作過程中會(huì)碰到的問題，這些資料都全面進(jìn)行了講解，并給出解決方法。6, 關(guān)于我網(wǎng)上提供的噴氣制作光盤問題有個(gè)別愛好者收到我的光盤后，可能對(duì)目前渦噴的發(fā)動(dòng)機(jī)制作類型不太很了解，不知看那個(gè)目錄為好，由于翻譯成了中文，英文題目也成了中文，特此解答，碟的目

21、錄指引。光碟中的航模渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制作與 fd3-64制作過程，即為英國原著 gas turbine engine for model aircraft一書，kj66制作藍(lán)圖與指導(dǎo)即為渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)kj66的英文原版掃描手冊(cè)，這是最主要的制作資料，以及德文版的全套AUTOCAD藍(lán)圖。剩下的內(nèi)容，渦輪加工知識(shí)，渦輪相冊(cè)，渦輪加工過程相冊(cè)，渦噴機(jī)飛行片斷，是為了制作 fd3-64與kj66提高直觀的參考。因?yàn)樵S多愛好者沒見過真正的發(fā)動(dòng)機(jī)，也不知材料與軸承 的選型。所以收錄資料上去是為了讓大家更方便制作。同時(shí)也收錄了上百種飛機(jī)模型的圖紙供大家做噴氣飛機(jī)用。需要詳細(xì)渦噴自制藍(lán)圖與加工手冊(cè)書請(qǐng)點(diǎn)下面的圖標(biāo)！

22、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制作大全以下問答摘自：（GTBA）英國噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制作協(xié)會(huì)Starting the engine啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)All engines require a large volume of air to start them. Some like the AMT and JPX use scuba tanks. The home-built engines mostly are started with a fan held on the air intake. The fan can be a converted hairdryer fitted with a more powerful m

23、ot or. The alternative is to use a high revving small electric motor onto a friction cup.The supplementary gasis lighted and thefanincreases therevs .The liquid fuelis slowly fed in until theengine speed picks upand the engine self sustains. It canget hot when starting if too much fuel isfedin to qu

24、ickly.Withpractice startingis simple and undramatic, there should benoflames visibleeitherduring startingor running.Controlling the speed控制速度This is achieved by the use of a speed controller that controls the fuel pump motor. When bench testing it is more convenient to control the speed by a hand op

25、erate d controller such as a minidrill speed controller rather than use a transmitter receiv er and speed controller. When mounted in a plane a motor speed controller is used or if available a fully programmedECU. Overspeed should be controlled by a combination of battery power and pump pressure so

26、that whatever happens to the receiv er or transmitter the supply of fuel is restricted.Underspeed can be controlled via a pressure switch that stops the engine if pressur e drops below a pre determined point.What is a sensible rev limit?轉(zhuǎn)速控制In the Kamps book there is full detail on how to calculate

27、the critical speed for the shaft. The speed will depend on the material the shaft is made of and the thickne ss as well as the weight of the compressor and turbine and their positions. In pract ice engines with a 316 or 310 stainless steel turbine should have the revs restricted to about 75,000 rpm.

28、 Above this speed the material will expand and cause it to bi nd on the housing. The Kamps engine is limited to about 103,000rpm and the new Schreckling at 117,000rpm. The higher the revs the more need there is for the en gine being well balanced.How do I balance the engine?如何做動(dòng)平衡Simple static balan

29、cing has proved to be adequate. The method in the Kamps book produces good results. He uses a tube that contains 2 new bearings and the shaft to be balanced. Thisis laidon aflat surfacesuchasa pieceof glass and is rocked to andfro until theheavypointreaches thebottom.This ismarked and a little is gr

30、oundaway on theheavyside.When the shaftis balancedthe compressor is balanced. Though this is from the factory the balance has in practice found not to be accurateenough. Thecompressoris removedandtheturbinewheel is fitted and this is balanced . The blades can be thinned or the roots can be ground aw

31、ay slight ly to reduce the weight.How do I make the turbine wheel?如何制作渦輪The early wheels are made from sheet that is slit and twisted to the correct angle and profiled by hand minigrinder.Better wheels can be ground from thick discs. This is time consuming but will give better results particularly w

32、ith Inconel. Cast Incon el wheels are becoming available now for those that do not feel they have the skill to make one.Are the engines noisy?If you stand close to a gas turbine you will find the noise level greater than a pist on engine. However in the air the noise is dissipated so that it is much

33、 less obtrusi ve than a piston engine. Indeed if a piston engine and a turbine are flying together it is difficult to hear the turbine at all.How do I weld stainless steel?如何焊接不銹鋼This is not a skill everyone can acquire. Thin stainless can be spot-welded so this c overs the combustion chamber. The NGV assembly will require TIG wel