VTOL suihkulentokoneet ja VTOL suihkumoottorit

[Arto Uusimäki 1]

Vielä ei ole puhuttu pienehköista suhkukoneista. Haluaisin varustaa pienehköt suihkukoneet VTOL suihkummoottoreilla, jotta ne voisi nousta/laskeutua jostain läheltä kaupunkia tai kaupungista eikä olisi tarvetta mennä kymmenien kilometrien päässä olevalle lentokentälle. Se miksi puhun vain pienehköistä suihkukoneista liittyy siihen, että suuret koneet tarvitsevat kiitotien lisäksi ihmismassojen käsittelykykyä. Olemassa olevat lentokentät toimivat niiden tapauksessa hyvin.

Ainoa mahdollinen merkittävä ongelma on sekä varsinaisten että VTOL suihkumoottoreiden aiheuttama melu. Siihenkin on olemassa ratkaisuja.

[Arto Uusimäki 1]

Niin voisihan VTOL moottorit laitaa myös isompaan koneeseen, mutta se ei olisi kovin käytännöllinen ratkaisu ja lentoyhtiöt eivät koskaan hyväksyisi asiaa. Kuvan tapauksessa kyseessä ovat hätälaskeutumismoottorit jos kone ei ole enää muuten hallittavissa.

[Matti Huoviala 84]

Tässä käy kuten erään toisen keksijän säikeissä. Ylläpito voi toki estää homman menemisen rumaksi.

[Arto Uusimäki 1]

2 minuuttia sitten, Matti Huoviala kirjoitti:

Tässä käy kuten erään toisen keksijän säikeissä. Ylläpito voi toki estää homman menemisen rumaksi.

Voiko täällä saada joitain "keskustelijoita" ignoreen. Tämän herran kohdalla olisi tarvetta.

[Tarmo Kallio 240]

15 minuuttia sitten, Arto Uusimäki kirjoitti:

Voiko täällä saada joitain "keskustelijoita" ignoreen. Tämän herran kohdalla olisi tarvetta.

Ei . 

[Matti Hyötyniemi 432]

Jos heittää ammattilaistenkin käyttämään foorumiin idean, olisi  asiasta joko syytä olla varsin syvällinen tietämys tai edes nöyrä asenne oppia uutta.  Sillä asenteella, että on mahdotonta tunnustaa olevansa väärässä ja yrittää vastata kritiikkiin kommenteilla, joista viimeistään selviää syvä tietämättömyys ja alkaa vasta foorumiin ilmestyneenä vaatia pitkäaikaisia foorumilaisia jotenkin rangaistavaksi, on ikävää.

Alla näkyvä trolli Norjasta ei kuulu tähän mitenkään..

[Matti Huoviala 84]

2 tuntia sitten, Arto Uusimäki kirjoitti:

Voiko täällä saada joitain "keskustelijoita" ignoreen. Tämän herran kohdalla olisi tarvetta.

Olen tuntenut samalla tavalla, meillä on siis kuitenkin jotain yhteistä.

-M-

[Arto Uusimäki 1]

2 tuntia sitten, Matti Hyötyniemi kirjoitti:

Jos heittää ammattilaistenkin käyttämään foorumiin idean, olisi  asiasta joko syytä olla varsin syvällinen tietämys tai edes nöyrä asenne oppia uutta.  Sillä asenteella, että on mahdotonta tunnustaa olevansa väärässä ja yrittää vastata kritiikkiin kommenteilla, joista viimeistään selviää syvä tietämättömyys ja alkaa vasta foorumiin ilmestyneenä vaatia pitkäaikaisia foorumilaisia jotenkin rangaistavaksi, on ikävää.

Alla näkyvä trolli Norjasta ei kuulu tähän mitenkään..

Niitä ammattilaisten kommentteja olisinkin kaivannut. En kaipaa sinun amatöörikommenttejasi. Jos asia ei kiinnosta, niin älä lue tai kommentoi.

[Arto Uusimäki 1]

Tämäkään kuva ei liity asiaan mitenkään.

[Arto Uusimäki 1]

2 tuntia sitten, Matti Hyötyniemi kirjoitti:

Jos heittää ammattilaistenkin käyttämään foorumiin idean, olisi  asiasta joko syytä olla varsin syvällinen tietämys tai edes nöyrä asenne oppia uutta.  Sillä asenteella, että on mahdotonta tunnustaa olevansa väärässä ja yrittää vastata kritiikkiin kommenteilla, joista viimeistään selviää syvä tietämättömyys ja alkaa vasta foorumiin ilmestyneenä vaatia pitkäaikaisia foorumilaisia jotenkin rangaistavaksi, on ikävää.

Alla näkyvä trolli Norjasta ei kuulu tähän mitenkään..

Tein google haun ja olet olettavasti Etteplanin FEM-laskija ja kone DI. Minä olen myös kone DI. Nähtävästi sinulla ei ole mitään asiantuntemusta liittyen suihkumoottoreihin. Itse olen asiaan perehtynyt muutaman vuoden, mutta tunnustan kyllä, että en ole suihkumoottoriasiantuntija ja siksi sellaisia etsinkin.

[Seppo Kolehmainen 1 822]

En minäkään ole mikään asiantuntija, mutta olen lentänyt noin 2 vuotta ja 8 kuukautta ja olen ehtinyt opettaakin jonkin verran. Arvostan DI-osaamista eikä minulla ole heille annettavana mitään lisäarvoa. Mutta itse lentämisestä saatan jotain tietää ja siksi pyydän kohteliaimmin, että kerrot vähän laskelmistasi, joilla oletat saavasi homman toimimaan. Tarkoitan ensisijaisesti taloudellisuuslaskelmia ja toissijaisesti fysiikkaan perustuvia laskelmia. Katsotaan jos vaikka olisit löytänyt sen viisasten kiven, mitä kukaan muu ei ole tähän mennessä löytänyt. Ennätyksethän on tehty rikottaviksi. Ja uskon vakaasti, että olet täällä forumilla vakavalla mielellä, etkä yrittämässä vain pitää hölmöinä ja juksata meitä vakavahenkisempiä ilmailun ystäviä.   

Seppo

[Sami Tuomisto 530]

AMT Lynx on kokoluokaltaan lähellä tuota aloituksessa haviteltua moottoria. Kyseessä 57000€ maksava RC-lennokkeihin tarkoitettu moottori, jolla painoa 17kg ja halkaisija alle 30cm. Työntöä 156,9kg, eli aika kaukana ollaan tavoitellusta 800kg työnnöstä.

Ammattipuolelta samassa kokoluokassa esimerkiksi PBS TJ100, jonka työntö jää 130kg. Tarkoitettu ohjuksiin, pieniin lentokoneisiin ja miehittämättömiin ilma-aluksiin.

VTOL-sovelluksissa noiden painoon pitää lisätä vielä moottorin kääntömekanismi tai jonkinlainen thrust vectoring.

Seppo kyseli edellä taloudellisuuden perään, siihenhän moni hyvä idea kaatuu ensimmäisenä. Kaikkea ei kannata rakentaa, jos se on liian kallista. Vaikka moottori voitaisiin kehittää ja tavoiteltuihin lukemiin päästäisiin, niin tällaiset koneet vaatisivat helposti esimerkiksi 4 moottoria, mikä nostaisi laitteen hinnan ja ylläpitokustannukset taivaisiin esimerkiksi helikopteriin tai sähköiseen multikopteriin verrattuna.

Aiempaan tulipaloesimerkkiin verraten, paljon parempaan vasteeseen ja lopputulokseen päästään avaamalla jokaiseen rakennukseen tai edes kortteliin oma paloasema. Voivat mennä vaikka kävellen paikalle ja ovat perillä monta minuuttia aiemmin kuin lentävä palopäällikkö. 

Jos kustannuksilla ei ole mitään väliä. 

Muokattu: Elokuu 10, 2019, käyttäjä: Sami Tuomisto

[Tarmo Kallio 240]

Ja uusiin rakennuksiin laitetaan nykykyisin jokaiseen huoneeseen sprinklerit vesisumulla. Tietokonesaleihin laitetaan vaikka Argon- kaasusammutus järjestelmät. Ne poistavat happea vain sen verran, että palamien ei ole mahdollista. Tilassa pystyy silti hengittämään normaalisti. (Paineistettu Argon tulee sitten paineella suuttimista ). Eli kattolevyt ja ym. lentävät...  Ääni on kova. Tiiliseiniäkin voi kaatua, ellei ole varauduttu paineen poistoon luukuilla. Ja isot Argon- pullot menevät hienosti jäähän ulkopinnaltaan tositoimessa.

 

[Matti Palosuo 374]

13 tuntia sitten, Arto Uusimäki kirjoitti:

B. Palomestari on ehtinyt olla paikalla ilma-ajoneuvollaan paikalla puoli minuuttia ennen muita ilmayksiköitä. Hänellä on tilannekuva selvillä, joten hän pystyy nopeasti ohjeistamaan muita ilmayksiköitä.

 

Kummankohan skenaarion palomestari valitsisi?

Palomestari skenaarioon on olemassa jo tämä prototyyppi. Sillähän myös kiidettiin jo kanaalin yli yhdellä välilaskulla aika haipakkaa.

Samoin sitä skaalaamalla - lisämoottorit tai tehokkaammat myllyt - voisi niitä sammutussäiliöitäkin lennättää kohteelle/-lla.

 

[Arto Uusimäki 1]

8 tuntia sitten, Sami Tuomisto kirjoitti:

AMT Lynx on kokoluokaltaan lähellä tuota aloituksessa haviteltua moottoria. Kyseessä 57000€ maksava RC-lennokkeihin tarkoitettu moottori, jolla painoa 17kg ja halkaisija alle 30cm. Työntöä 156,9kg, eli aika kaukana ollaan tavoitellusta 800kg työnnöstä.

Ammattipuolelta samassa kokoluokassa esimerkiksi PBS TJ100, jonka työntö jää 130kg. Tarkoitettu ohjuksiin, pieniin lentokoneisiin ja miehittämättömiin ilma-aluksiin.

VTOL-sovelluksissa noiden painoon pitää lisätä vielä moottorin kääntömekanismi tai jonkinlainen thrust vectoring.

Seppo kyseli edellä taloudellisuuden perään, siihenhän moni hyvä idea kaatuu ensimmäisenä. Kaikkea ei kannata rakentaa, jos se on liian kallista. Vaikka moottori voitaisiin kehittää ja tavoiteltuihin lukemiin päästäisiin, niin tällaiset koneet vaatisivat helposti esimerkiksi 4 moottoria, mikä nostaisi laitteen hinnan ja ylläpitokustannukset taivaisiin esimerkiksi helikopteriin tai sähköiseen multikopteriin verrattuna.

Aiempaan tulipaloesimerkkiin verraten, paljon parempaan vasteeseen ja lopputulokseen päästään avaamalla jokaiseen rakennukseen tai edes kortteliin oma paloasema. Voivat mennä vaikka kävellen paikalle ja ovat perillä monta minuuttia aiemmin kuin lentävä palopäällikkö. 

Jos kustannuksilla ei ole mitään väliä. 

Nämä suihkumoottorit on rakennettu eri tarpeeseen kuin VTOL käyttöön. ATM Lynxin työnto/paino suhde on 9,2. Kuten tuolla aikaisemmin mainitsin, niin Rolls Royce pääsi 60-luvun alussa 18 työntö/paino suhteeseen.

Mitään kääntömekanismia ei tarvita eikä thrust vectoringia. Osoittavat vain koko ajan alaspäin. Hintaa on vaikea sanoa ennen kuin sellaisen moottorin rakentaa. Sama koskee huoltoa.

Hintaa ambulansilla  ei saisi olla enempää kuin pelastushelikoptereilla.

Nämä palonjuntalaitteet eivät ehkä olisi tarpeellisia Suomen olosuhteissa, mutta voisin hyvinkin kuvitella sellaisia johonkin kaupunkiin, jossa on paljon hyvin korkeita rakennuksia.

 

[Arto Uusimäki 1]

Menee ehkä viidestä kymmeneen vuoteen ennenkuin näemme toimiiko moottorisunnitelmani. Viittaan nyt sotilaskäyttöön. Useiden maiden sotilastiedustelut varmaan tietävät jo sunnitelmasta. Jos suunnitelma on toimiva, niin sellaisia moottoreita varmasti rakennetaan.

Mitä siitä sitten seuraisi. Hävittäjälentokoneesta saataisiin VTOL versio ehkä 400 kg lisäpainolla ja vain hyvin vähäisella tilantarpeella. VTOL hävittäjistä tulisi valtavirtaa ja lentotulialukset tulisivat tarpeettomiksi.

Miehistön ja tavaroiden kuljetushelikopterit ja VTOL lentoneet kuten 22 Offspray korvattaisiin uusilla VTOL lentokoneilla.

No, viimeistään kymmen vuoden kuluttua näemme miten kävi.

[Timo Koski 142]

18 minuuttia sitten, Arto Uusimäki kirjoitti:

Miehistön ja tavaroiden kuljetushelikopterit ja VTOL lentoneet kuten 22 Offspray korvattaisiin uusilla VTOL lentokoneilla.

Hyttysiäkö tuolla 22 Off sprayn korvaajalla suihkutetaan myös?

[Juri Pelkonen 594]

1 tunti sitten, Arto Uusimäki kirjoitti:

Mitään kääntömekanismia ei tarvita eikä thrust vectoringia. Osoittavat vain koko ajan alaspäin.

Miten konetta ohjataan leijuntatilassa? Suihkumoottorit reagoivat tehopyyntöihin melko hitaasti, joten pelkällä "kaasukahvalla" kone ei ole hallittavissa.

Jos vielä vertailtaisiin luonnostelemaasi moottoria yhteen totetuttuun moottoriin: Williams  EJ22 on karkeasti ottaen kolme kertaa suurempi, kolme kertaa painavampi ja tuottaa noin kolmanneksen tehosta. Maallikkokin ymmärtää, ettei tuon mittaluokan parannuksia ole mahdollista tehdä. Suihkumoottoriteknologia on nykyään erittäin pitkälle kehittynyttä, olisi käsittämätöntä jos tuhansilta tuolla alalla toimivilta suunnittelijoilta olisi jäänyt keksimättä jotain, mikä yhtäkkiä mahdollistaisi satojen prosenttien parannuksen moottorin ominaisuuksiin kokonaisuutena.

Ja palaan vielä tuohon meluun. Vertasit suihkumoottorin melua ambulanssiin. Ei. Tutki asiaa tarkemmin.

[Arto Uusimäki 1]

1 tunti sitten, Juri Pelkonen kirjoitti:

Miten konetta ohjataan leijuntatilassa? Suihkumoottorit reagoivat tehopyyntöihin melko hitaasti, joten pelkällä "kaasukahvalla" kone ei ole hallittavissa.

Jos vielä vertailtaisiin luonnostelemaasi moottoria yhteen totetuttuun moottoriin: Williams  EJ22 on karkeasti ottaen kolme kertaa suurempi, kolme kertaa painavampi ja tuottaa noin kolmanneksen tehosta. Maallikkokin ymmärtää, ettei tuon mittaluokan parannuksia ole mahdollista tehdä. Suihkumoottoriteknologia on nykyään erittäin pitkälle kehittynyttä, olisi käsittämätöntä jos tuhansilta tuolla alalla toimivilta suunnittelijoilta olisi jäänyt keksimättä jotain, mikä yhtäkkiä mahdollistaisi satojen prosenttien parannuksen moottorin ominaisuuksiin kokonaisuutena.

Ja palaan vielä tuohon meluun. Vertasit suihkumoottorin melua ambulanssiin. Ei. Tutki asiaa tarkemmin.

Jos pelkkä kaasu ei riitä korkeuden säätöön, niin otetaan paineilmaa ulos, jolla säädetään.

Tämä moottori ei toimisi päämoottorina jo pekästään polttoaineen kulutuksen takia ja todennäköisesti se seikka, että ilmanotto on hoidettu putkistojen kautta eikä suoraan, niin tekisi siitä huonon moottorin suurissa nopeuksissa. Toisaalta melko pieni moottori riittää kun siivet saavat aikaan nosteen eli teho/paino suhde 0,3 on riittävä. VTOL aluksen pitää taas ylittää suhteen yksi.

Kyllä ambulanssit melkoisen äänen saavat aikaan. Toisaalta tämän moottorin menua ei ole päästy mittailemaan.

Muokattu: Elokuu 11, 2019, käyttäjä: Arto Uusimäki

[Matti Hyötyniemi 432]

14 hours ago, Arto Uusimäki said:

Niitä ammattilaisten kommentteja olisinkin kaivannut. En kaipaa sinun amatöörikommenttejasi. Jos asia ei kiinnosta, niin älä lue tai kommentoi.

Jos olisit selvittänyt asiaa tarkemmin, olisit ehkä huomannut olevani lentotekniikan DI. Lisäksi olen harrastanut ilmailun eri lajeja noin 40 vuotta. En kuitenkaan ole tällä hetkellä laskemassa mitään ilmailuun liittyviä projekteja, joten sikäli olen tosiaan amatööri, mutta suhteellisen oppinut sellainen.

En halua selvittää mahdollista työpaikkaasi enkä sitäkään, voitko tosiaan olla joskus jostain valmistunut DI, enkä edes sitä onko nimesi näissä kirjoituksissa todellinen. Toivotan sinulle kuitenkin hyvää elämää ja jonkinlaista mielenrauhaa, sekin on usein pitkän ja kivisen tien takana. 

[Johannes Kaikkonen 5]

Nykyinen materiaalien kehitys saattaa avata uusia mahdollisuuksia. Perinteisesti komposiittien ongelmana moottoreissa on ollut mm. lämmönkestävyys. Onkin hankalaa sanoa, miten kevyiksi lentomoottorit on mahdollista saada järkevin kustannuksin, koska sopivia materiaaleja ei välttämättä ole vielä olemassa, tai niitä vasta tutkitaan. Uusien materiaalien tutkiminen, kehittäminen ja sopiviksi tosittaminen vaatii aikaa ja rahaa. Lisäksi kestää oman aikansa, ennen kuin uusia materiaaleja aletaan soveltaa teollisuudessa. Tästä seuraa, ettei markkinoillakaan todennäköisesti vielä ole tähän konseptiin soveltuvia suihkumoottoreita, mihin Sami edellä viittasi.

Olisi laskettava tarkemmin (vaikkapa CFD:llä), toimisiko aloitusviestin kuvassa esitetty moottori tehokkaasti. Esim. moottorin sisäänvirtaus ei saisi häiriintyä moitteettoman toiminnan takaamiseksi (vrt. vaikkapa ahtimen sakkaus). Esitetystä moottorin poikkileikkauksesta tulee ensimmäiseksi mieleen, ettei sisäänvirtaus (kuvassa sininen nuoli) jakaudu ahtimelle tasaisesti ainakin osin toispuoleisen imuaukon vuoksi, mikä ei todennäköisesti olisi moottorin toiminnan kannalta suotavaa. Tyypillisesti VTOL-moottorit ovat perustuneet pystysuuntaiseen aksiaalivirtaukseen tai pakokaasuvirran suuntaamiseen alaspäin.

Yhden moottorin työntövoima-paino-suhde (T/W) olisi siis tässä saatava riittävän suureksi. Pikaisella nettihaulla en löytänyt yhtään suihkumoottoria, jonka T/W vastaisi esitettyä. Moottoreita pitäisi myös saada kuvan konseptin koneeseen (koneen sisään upotetut moottorit) riittävän monta, jotta ne nostaisivat koneen ilmaan ilman, että siivet tuottavat nostovoimaa. Tällöin lentokoneen rakenne pitäisi suunnitella hyvin huolellisesti, jottei koneesta tulisi tarpeettoman raskas: moottorit saattavat vaatia kaikenlaisia oheisjärjestelmiä ja apulaitteita koneeseen, ja koneen aerodynaaminen muotokin pitäisi saada aerodynaamisesti järkeväksi, jottei ilmanvastus nouse liikaa - huomautettakoon, ettei tässä kerrottu, millä nopeuksilla konetta kenties operoitaisiin.

Muokattu: Elokuu 11, 2019, käyttäjä: Johannes Kaikkonen

[Arto Uusimäki 1]

44 minuuttia sitten, Johannes Kaikkonen kirjoitti:

Esitetystä moottorin poikkileikkauksesta tulee ensimmäiseksi mieleen, ettei sisäänvirtaus (kuvassa sininen nuoli) jakaudu ahtimelle tasaisesti ainakin osin toispuoleisen imuaukon vuoksi, mikä ei todennäköisesti olisi moottorin toiminnan kannalta suotavaa.

Näin asiantuntevaa kommenttia kaipasinkin.

Esityksestä ei selviä, mutta ajatuksissa on, että ilma tuotaisiin radiaalisella liitännällä ja ilman syöttötila olisi spiraalimainen. Tällä olisi tarkoitus saada yhtenäinen ilman virtaus koko ympyrän alueelle.

[Sami Tuomisto 530]

Nyt kun täällä on esitetty pitkä lista ongelmia, johon tämä olisi ratkaisu, niin saisiko seuraavaksi jotain hieman konkreettisempaa?

Eli mitä mullistavaa olet keksinyt, kun uskot tiedustelupalveluidenkin jo kiinnostuneen? Konseptin, vai jotain konkreettista? Olet sanonut, että tarvitaan vain jotain ulkoavaruuden materiaaleja sen toteutukseen, muttet ole esittänyt mitään mikä erottaisi konseptisi jollain tavalla täälläkin esitetyistä käytännön esimerkeistä. Jos moottori olisi mahdollista tehdä, niin miksi kukaan ei ole sitä tehnyt?

Ihan aidosti olen kiinnostunut kuulemaan, että mitä mullistavaa olet keksinyt?

[Arto Uusimäki 1]

7 tuntia sitten, Sami Tuomisto kirjoitti:

Nyt kun täällä on esitetty pitkä lista ongelmia, johon tämä olisi ratkaisu, niin saisiko seuraavaksi jotain hieman konkreettisempaa?

Eli mitä mullistavaa olet keksinyt, kun uskot tiedustelupalveluidenkin jo kiinnostuneen? Konseptin, vai jotain konkreettista? Olet sanonut, että tarvitaan vain jotain ulkoavaruuden materiaaleja sen toteutukseen, muttet ole esittänyt mitään mikä erottaisi konseptisi jollain tavalla täälläkin esitetyistä käytännön esimerkeistä. Jos moottori olisi mahdollista tehdä, niin miksi kukaan ei ole sitä tehnyt?

Ihan aidosti olen kiinnostunut kuulemaan, että mitä mullistavaa olet keksinyt?

Jos olisi lukenut ketjun läpi, niin ymmärtäisit, että kyse on konseptista, jonka toteutuskelpoisuutta kyselen. Jos kyseessä on toimiva ratkaisu ja päästään edes lähelle 50 työntö/paino suhteita, niin kyseessä on mullistava ratkaisu.

Kysyit, että mikä moottorissa on mullistavaa. Mullistavaa on sen kompakti rakenne, joka omalta osaltaan auttaa pääsemään korkeampaan työntö/paino suhteeseen. Kompaktisuus on saavutettu kääntämällä kompessori samaan suuntaan kuin pakokaasujen ulostulo. Poltin jää näin kompressorin sisään. Kompressori ja turbiini ovat yleensä kiinnittyneenä keskusakselilla. Tässä ratkaisussa ne ovat molemmat kiinni roottorissa. Siviili-ilmailussa moottorin paino ei ole tärkein opitimoitava asia vaan polttoaineen kulutuksen väheneminen. Ehkä tästä syystä kompositteja ei ole niin paljoa kehitetty. Muistan kuitenkin kuulleeni, että poltin on onnistuttu kehittämään keraamikomposiitista. Poltinhan on se osa johon kohdistuu korkein kuumuus. Tämä ratkaisu ehdottomasti tarvitsee komposiitteja. Moottorissa on kylmempänä toimivia osia, joihin ilman muuta voidaan soveltaa komposiitteja.

[Arto Uusimäki 1]

Täällä on varsinaisesti tuotu vain yksi tekninen huolenaihe liittyen moottoriin ja se on ilmansyöttö kompressorille. Listaan nyt muita kysymyksiä:

 

- kompressorilta tullessa paineilma tekee 180 asteen käännön
- roottoria yhtenäisenä pitävät kappaleet joutuvat pyörimään paineilmassa sen mennessä roottorin läpi
- polttimen ulkopuolella on pyörivä seinä, normaalisti liikkumaton
- polttimen sisäpuolella on liikkumaton seinä kuten normaalisti, mutta voisiko sen ottaa pois painon säästämiseksi
- miten tiivistää ilmanotto ja turbiini toisistaan
- saako turbiinin tehtyä komposiitista