10.12.2011

Seit langem liegt dieses Prachtstück bei mir herum. Nachdem ich meine erste TS-21 zum laufen gebracht hatte, wollte ich eine zweite! Diese soll
in eine "Schubturbine" umgebaut werden. Also machte ich mich auf die Suche nach einer schönen, vollständigen TS-21.

Diese war "schnell" gefunden und besorgt. Nun geht es daran, diese aufzubauen. Hier der Bericht und ganz viele Infos zu dieser Turbine...

Vile Spass beim Lesen dieses Berichtets...

Hier liegt sie also. Meine zweite TS-21. Dies ist eine Starterturbine. Das heist in etwa so viel wie,
diese Turbine wird verwendet, um eine "grosse" Turbine zu starten...

Na schaut mal genau... Unten rechts sieht man die TS-21.

Hier noch etwas grösser.

Und hier für die, welche nicht mehr so gut sehen... *lol*

Spannend hier die "Einspritzeinheit". Oben drüber rechts die Hochspannungszündung zum Starten der TS-21.

Hier die Einspritzeinheit. (Rechts noch ein kleines Stück der Hochspannungszündung.
Diese Fotso entstanden übrigens auf meiner Deutschlandreise im Sommer 2011. Es handelt sich hier um das
Museum Cottubs. Ein wirklich sehr schönes und mit viel Liebe gestalltetet Museum! Auch der nette
"Wärter" hatte für mich und meine Fragen viel Zeit! Ein Ausflug ist für Interessierte sicherlich lohnenswert.

Hier sehen wir einen Schnitt durch die Turbine.
Ganz links der Anlasser. Dieser wird verwendet um die Turbine zu starten. Der "Läufer" bestehend aus "Verdichter und Turbine" fängt an zu drehen.
Dreht sich der Verdichter "schaufelt" er Luft in die Brennkammer. Dann wird ein Zündfunken an der Zündkerze erzeugt und Kraftstoff eingespritz.
Die Turbine Zündet. Nun dehnt sich die Luft im innern der Brennkammer durch die Temperaturzuname aus. Es entsteht ein
Überdruck in der Brennkammer. Da vom Verdichter her neue Luft kommt, strömt die Luft über das Turbinenrad, dreht dieses an und entweicht
ins Freie. Das Turbinenrad sitzt auf der gleichen Welle wie das Verdichterrad. Sobald die Selbsthaltedrehzahl erreicht ist, kann der
Anlasser ausgeschaltet werden und das System läuft von alleine.
Bei einer Schubturbine wird der restliche Schub, der nicht für das Antreiben vom Verdichter draufgeht, genutzt um ein Flugzeug anzutreiben.
Bei der TS-21 wird der Schub noch auf ein zweites Turbinenrad geleitet. Dieses wandelt den Schub in eine Drechbewegung,
welche dann in einem Getriebe auf eine brauchbare Drehzahl reduziert wird. Hinten ist der "Abgang" wo die TS-21 dann mit der
grossen Turbine verbunden wird. (Zahnrad)
Die TS-21 ist für die grosse Turbine eingentlich dass, was hier bei diesem Bild der Anlsser für diese Turbine ist. Nur die grosse
Turbine zu starten braucht natürlich sehr viel mehr kraft. Da würde man mit einem Elektrostarter nicht mehr so einfach klar kommen.

Zuerst schraubte ich den Anlasser weg. (Oben)

Dieser sieht so aus. Der Stecker hat 4 Kabel. 2x dick (weiss) für die Zuleitung, 2x dünn (rot) für den Fliehkraftschalter.

Das Ganze von etwas näher...

Hier das Innenleben...

Hier der "Fliehkraftschalter" Die zwei Gewichte werden mit ansteigender Tourenzahl gegen aussen gedrückt. Dadurch wird der "Nocken" auf der Welle gegen oben gedrückt. Dies ist der Schalter. Wenn dieser Schalter ausgelöst wird, ist im Normalbetrieb die Nenntourenzahl erreicht. Der
Anlasser wird automatisch ausgeschaltet und die Turbine dreht selbstständig weiter hoch.

Hier der Startmechanissmuss. Wenn der Starter hochdreht, kommt das Gewinde  zum Einsatz. Es bewirkt, dass die Welle mit der
Verzahnung gegen vorne heraus gedrückt wird. (Dadurch das der Vorderteil nicht so schnell beschleunigt wie der Starter. Es wird hier die Trägheit
ausgenutzt) Nun greiffen die Zähne ins Verdichterrad der Turbine ein und beschleunigen
dieses. Wenn dieses eine Höhere Drehzahl erreicht hat, geht die Welle wieder zurück in die Ursprungsposition.

Hier die Ts-21 und ihre "Geheimnisse"...

Öleinlass. Hier kommt das Öl von der Einspritzeinheit. Beim Ölauslass fliest das Öl zurück in den Tank. Bei der Leckage
wird unverbrauchtes Öl und Kraftstoff ausgeschieden. (Die Lackage muss immer gegen unten Zeigen. Nur so kann
Ausgetretenes Öl und Kerosin abfliessen. Ansonsten kann es zum unkontrollierten "abbrennen" der Turbinenschaufeln
kommen. Dies hat die sofortige zerstörung der Turbine zur Folge!)

Dann wurde die Turbine "getrennt". Die Leistungsturbine und die Arbeitsturbine wurden von einander genommen.

Das geschiet durch lösen der Schrauben und der 2 Ölleitungen...

So sieht dann die Arbeitsturbine aus. ( Das ist der hintere Teil mit dem Getriebe). Hier sieht man auch gut die
extrem gekrümmte Form der Schaufeln. Im Normalfall hats noch einen Stator (feststehende Leitschaufeln) der
das Gas so umlenkt, dass es wieder optimal auf die Nachfollgenden Schaufeln trifft. 
Bei der TS-21 wurden die zwei Turbinenräder einfach so ausgestalltet das ein Stator unnötig wird. Die zwei Turbinenräder
drehen dann auch in entgegengesetzter Reichtung.

Der Blick aufs Turbinenrad der Arbeitsturbine...

Beim "Loch" Abgastemperatur kommt so viel ich weiss ein Fühler rein, damit der Pilot sieht, das seine TS-21 nicht überhitzt.
Dann die Ölrückflussleitung. Von hier fliest das Öl, welches das Planetengetriebe schmiert, zurück in den Öltank.
Der Fliehkraftschalter löst bei 3600Touren aus. Wenn dieser anspricht, bedeutet das, dass die Hauptturbine ihre
Selbsthaltedrehzahl erreicht hat. Dann schaltet die TS-21 autamatisch ab. Die Hauptturbine läuft ab diesesm Zeitpunkt
selbständig weiter.

Hier wird dann das Zahnrad für die Hauptturbine angeflanscht...

Hier noch der Blick in die Arbeitsturbine...

Aber eigentlich interessiert mich das Ganze überhaupt nicht. Ich möchte eine Schubturbine!!!

Hier das Teil was ich zu verwenden denke! Nachem ich den "Deckel" vom Verdichter entfernt hatte,
stelle ich fest, dass die ganze Turbine total verdreckt war...

Am Verdichter, so wie an den Statorschaufeln klebte tonnenweise Dreck. Dieser muste natürlich runter! So machte ich mich daran
alles zu reinigen. Was für eine suuuuuuper Arbeit. Mit einem Lappen jede Ritze zu reinigen... Pfffff

Da kam ernsthaft viel Dreck runter!

Aber irgendwann ist auch das erledigt. Hier noch:
Oben das Loch ist für die Kraftstoffeinspritzdüse, darunter die Zündkerze und rechts ist die Abnahme vom
Brennkammerdruck... (Wird weiter unten besprochen)

Hier noch zur Funktion: Das Verdichterrad (Oben) dreht sich. Es wird Luft angesaugt und beschleunigt. Nun, wir brauchen Luft,
aber nicht mit grosser Geschwindigkeit. Ansonsten würde es sein wie wenn wir auf eine Kerze blasen. Die Flamme würde erlöschen.
Nun gibt es einen Trick. Im Stator wir die Geschwindigkeit umgewandelt in Druck. Es ist eigentlich der umgekehrte Prozess, wie wenn man
auf einen Gartenschlauch den Finger drauf drück. Durch die Verengung nimmt die Geschwindigkeit des Wassers zu. (Es spritzt weiter)
Wenn man aber anstelle von verengt, erweitert, nimmt die Geschwindigkeit ab, un der Druck zu. Genau dass ist das, was wir brauchen.
"Langsam" fliessende Luft mit viel Druck. Dadurch bekommen wir eine gute stabiel brennende Flamme in der Brennkammer.

Hier sehen wir noch den Läufer der TS-21. Verdichterrad und Turbinenrad befinden sich auf einer Welle. Es drehen also immer
beide Räder gleichzeitig...

Hier noch eine andere Ansicht. Wer genau hinschaut, sieht die zwei Sparren welche die Halterung halten, in welchem
sich die  Kugellager befinden. ( Hinten hat es noch eine dritte Sparre) Diese zwei Sparren sind übrigens noch
für die Öl zufuhr und den Ölauslass zuständig. (Sparren sind hohl)

Von Oben: Hier sieht man in der Mitte übrigens das Gegenstück, wo der Starter mit seinen "Klauen" eingreift.

Hier die Abnahme vom "Verdichterdruck" für was der genau ist wird weiter unten beschrieben...

Hier das Ganze in Gross.

Turbine und Verdichterdeckel...

Naja alles noch genauer von oben. Hier kommt der Anlasser drauf.

Kommen wir zu den Einspritzdüsen. Es hat 4 davon. Mit viel Mühe habe ich auch diese gereinigt und
von "Verstopfung" befreit.

Am Ende sah es dann wieder gut aus. Auch die Verstopfung wurde behoben.

Hier sieht man noch den Aufau der Düse. Die Form der Einspritzdüse ist übrigens so, dass sie sich dem Stator anpasst...

Hier noch die Einzelteile. Diese bewirken einen vernebelten "V-Strahl" des Kraftstoffes.

Kommen wir zur Zündanlage der TS-21. Dies ist die Hochspannungszündanlage. Hier sollte man definitiv nicht
die Finger hinhalten. Das Teil hat Power ohne Ende!!

Hier ist einer der zweit Zündkerzeneingänge.

Ausgebgaut sieht das Ganze so aus.

Zerlegt so...

Naja was soll ich noch sagen...

Kommen wir zur Einspritzeinheit. Diese wird, wie auch der Rest mit 24 Volt betrieben. Sie bildet so zu sagen das Herzstück
der Turbine.

Hohlen wir doch kurz aus...

Hier ist ein sehr wichtigs Stück... Dies ist ein Doppel-Druckschalter...

Im Innern befinden sich zwei Mikroschalter. Diese sprechen bei unterschiedlichen Drücken an.
Der Druck welcher auf diesen Schalter wirkt, wird an der Turbine abgenommen.
Es handelt sich hierbei um die Drücke Verdichterdruck und Brennkammerdruck. Diese werden zusammengeführt
und auf diesen Druckschlater geleiet.

Mit diesem Druckschalter werden die Ventile 1 und 2 der Einspritzeinheit angesteuert. Natührlich gehört noch
je ein Relais dazweischen, da der Druckschlater nicht für höhere Ströhme ausgelegt ist!

Hier ein kleiner Versuchsaufbau, ob der Schalter auch bei den Drücken schaltet wie vorgegeben...

Mit je zwei der Roten Kabeln werde jeweils ein Relais angesteuert und danach damit Ventil 1 und 2
der Einspritzeinheit...

Hier das Ventill_1. Es Steuert Öl und Brennstoff gleichzeitig. Es wird als erstes angesteuert und geöffnet. Es startet die Turbine.

Ventil_2 befindet sich links in der Mitte. Es Reduziert den Brennstoff während des Startvorganges. Dies ist wichtig, dass
die Turbine nicht überhitzt! Mehr dazu spähter...

Nun ging es daran eine Halterung für die TS-21 zu bauen. Auf dem Laser wurde aus einem Stück "Blech" eine super-
genaue Sache ausgeschnitten...

Was dann so aussah...

Naja es musste ja 2 Füsse haben. Die oberen Laschen habe ich einfach mal so noch gemacht. Villeicht kann man sie ja
mal noch gebrauchen...

Hier der erste "Fuss". Die Ausspahrung muste wegen dem Ölauslass gemacht werden. Nur so konnte man das Belch
"Einfädeln"...

Ein bisschen Stoltz bin ich schon. Das was ich ausgemessen, aufgezeichnet und auschneiden lassen habe, sitzt auf den Zentelsmilimeter
genau! Wer genau hinschaut, entdeckt hier noch die Kühllöcher welche kühle Luft vorbei an der Brennkammer zur Arbeitsturbine fliessen
lassen.

Das Ganze von Vorne.

Hier die Seitenansicht.

Nun kommt aber noch sehr viel Arbeit auf mich zu! Jetzt wird erstmals ein Teststand gebaut. Also ein Gestell mit allem was es für einen
ersten Testlauf braucht. Danach will ich noch einen Schubkonus mit Schaufenl (um den Drall der Abgase zu stabilisieren) bauen.
Ev. gibts auch noch einen Nachbrenner. Währe toll oder? 
Ziel währe ein Gefährt. Die Turbine soll in dieser Ausstattung an die 90 bis 100 Schub geben. Da würde ein Gefährt
sicherlich eine menge Spass machen!

Wie es nun weiter geht??? Bitte ein wenig Geduld. Ihr erfahrt es als erste!

Besten Dank fürs Lesen!