A turbóelektromos megoldásnál nálam az a kérdés, hogy mekkora a veszteség?
gázturbina -> lapátok
vs
gázturbina -> generátor -> villanymotor -> lapátok
Onnantól kezdve, hogy turboelektromos a hajtás és a légcsavart/forgószárnyat nem közvetlen turbinás tengelyteljesítmény hajtja, két dologról beszélünk.
Az egyik a közvetett villamos hajtáslánc vesztesége, a másik viszont a gázturbina optimális munkapontjának kérdése.
Mert egy jellemző helikopter gázturbina rendszerint 90-95% körül üzemel, ami így leírva soknak tűnik, csakhogy minden attól függ, hova vannak méretezve a komponensek.
Magyarán, a leírt 90-95% úgy hat, mintha minden helikopter gázturbina folyton csapágyasra lenne járatva, holott valójában erre a furdulatszámra van optimalizálva a gép.
Technikailag a helikopter gázturbina tekinthető egyfajta magas fordulatú stacioner gépként, merthogy a repülés során a tengelyfordulatszám alig, csak a forgatónyomaték változik a többlet tüzelőanyag hozzáadásával.
Mivel egy helikopter esetében inkább a lapátszöget változtatják és nem a forgószárny fordulatszámát.
Ahogy ez igen gyakori a légcsavaros hajtásnál is, hiszen számos állandó fordulatszámú légcsavaros gázturbina ismert.
Légcsavar - forgószárny: kész is a tilt rotor logika.
Szóval az állandó 90-95% talán megtévesztő lehet, de ehhez a 100%-ot se ártana ismerni. Vagyis a legtöbb helikopter gázturbina esetében még a 100% is egy inkább moderált teljesítmény, nem véletlen, hogy olyan hajtóműveknél, mint a GE T700-asa, ami a hetvenes évek végén még csak 1600 lóerőt tudott, a legújabb iterációnál már 3000 lóerőnél járnak.
Ez nem az M-14V-26 csillagmotor a Kamovból, ahol az iskolagépek és műrepülők 320-360-400 lóerős csúcsteljesítményű motorját pörgetik folyamatosan 95%-on és nem nagyon van tartalék.
A gázturbina-generátor-villanymotor alternatíva előnye lehetne, hogy a nagy nyomatékú, de relatíve lassabb fordulatú villanymotor hajtásához közvetlenül nem kell reduktor, csak az őt árammal ellátó generátoréhoz, viszont elvileg ahhoz sem kellene nagy fordulatú turbina.
Ez így önmagában még talán jól is hangzana, ha nem generálna máris egy önellentmondást.
Ugyanis egy helikopterbe, tilt rotoros gépbe épített turbinás hajtómű mérete kicsi. A megfelelő fajlagos teljesítmény végett itt semmiképp sem beszélhetünk alacsony tengely fordulatszámokról.
Egy Mi-2-es helikopter GTD-350 gázturbinája 49000-et forog!
Namost itt lehetne mondani, hogy egy áramlástani gépnek a miniatűrizálás nem a barátja, mert minél kisebb a kompresszor-turbina, annál jobban kell pörgetni, magyarán a fajlagos fogyasztása annál rosszabb lesz.
Ez idáig oké, de ha megnöveljük a gázturbina fizikai méretét csak azért, hogy csökkenjen a fordulatszám és javuljanak a fajlagos mutatók, elnehezítjük a szerkezetet, amit pedig a tisztán erőből repülő helikopter nem szeret.
És mégis miért? Csak, hogy egy generátort és egy külön villamos gépet hajtsunk vele?
Szóval a turboelektromos hajtás nem az "amit nyerünk a réven, elveszítjük a vámon" esete.
Itt ugyanis csak veszteségeink lesznek.
A relatíve magas fordulatú helikopter gázturbinás közvetlen hajtás úgy jó, ahogy van.