Зацените, на 70% готовый турбореактивный ховерборд / Хабр

Этот пост меня заставил написать Паша zhovner и рассказать, зачем я строю джетпак, как это выглядит изнутри и на каком этапе находится проект Jethackers.

Зачем все это нужно

В 2014 году я узнал про Ива Росси и написал статью на Хабр. Тогда мне казалось, что это под силу только воякам или крупному авиагиганту. Потом, погуглив, я нашел, что движки свободно продаются в интернете… по цене моей годовой зарплаты. Пару лет думал, как замутить бизнес/стартап/инвестиции, но так и не придумал, и решил стартовать в этом феврале с пустыми руками, «авось, проскочу».

Джетпак/ховерборд не сложнее по устройству, чем мотоцикл. 60-х годов. Я не понимаю почему его еще нельзя купить и их не собирают в каждом гараже. Есть мнения, что джетпак не нужен человечеству. Я же хочу показать, что джетпак — это офигенно и здорово, и что каждый может собрать себе такой же. А еще дать под зад крутым инженерам и авиакомпаниям, что они ленивые, жадные и неромантичные, совсем забыли о чем мечтали в детстве.

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка.

За ними шествует научный расчет,

и уже, в конце концов, исполнение венчает мысль.»

— Циолковский Константин Эдуардович

Как это работает

Самое главное — это турбореактивные двигатели. Есть десяток фирм, но все кто люди (а не беспилотники) летают на движках от JetCat. Линейка от 2 кг тяги до 100 кг тяги. Цена растет экспоненциально. Оптимальный вариант цена/тяга — это движки с тягой 18 кг- 40 кг.

Внутренности

Варианты реализации. Сейчас в мире есть 4 типа.

После летних тестов на воде (ранец и доска), я пришел к выводу (хватило 30 секунд), что доска — проще, круче и лучше. Если полетаете сам, всё поймете. Разница примерно как кататься на 3х- колесном велосипеде и на одноколесном.

Платформа.

Сначала была «фанерка».

Сейчас — алюминий из Леруа Мерлин.

На подходе — титан и карбон.

Бак с горючкой.

Каркас — это моторюкзак, внутри — гибкий авиационный бак на 25 литров (на тесты заливаю 2-3 литра).

Топливная система.

Одна из первых версий компоновки, где видна «быстросъемка» и коннектор на 6 топливных шлангов.

Экипировка.

Шлем для мотоцикла, комбинезон, перчатки и балаклава для автогонщиков из NOMEX, который дает +10 секунд жизни если ты горишь.

Управление.

Пультом мы управляем газом больше/меньше, остальная рулежка происходит «телом». Как на сноуборде. Или как на водном флайборде. Кто пробовал, тот знает как это.

Система спасения

Строим реактивный ранец/ховерборд: системы спасения

Как взлетать, как садится.

Из турбины вырывается струя со скоростью 1300 км/час и температурой 700 градусов, так что стартовать с пола/балкона/крыши автомобили не рекомендуется. Я подсуетился и собрал стартовый комплекс из вышки джамшутов, куска забора и парочки профилей из алюминия. Он позволяет стартовать с 1.8-2.0 метров от земли, есть за что держаться и за что привязываться.

Тренируемся примерно так:

Тренировочный полигон

Место, где уже давно привыкли к бегающим горящим человечкам, взрывам и пожарам.

Легендарное место силы каскадёров Парк Киноприключений Мастера Панина (Спасибо Игорю Панину за сотрудничество.)

Сколько жрет, сколько прет

Француз Фрэнки Запата утверждает, что его аппарат с 4мя турбинами обладает мощностью 1000 лошадиных сил. Его «доска» весит 20 кг + топливо. Грузоподъемность 100 кг. Скорость 140 км/ч. Высота полета ограничена 5000 футов (прошивка контроллера, технически можно летать и до 10 км вверх) и смелостью пилота.

При этом запас керосина у него за спиной около 30 литров и хватает его на 5-6 минут полета. Мы берем этот показатель за основу.

Один двигатель P-180 потребляет 0.6 литров керосина на полной тяге, 6 двигателей, соответственно, 3.6 литра керосина в минуту.

Двигатель P-300 ест 1 литр керосина в минуту, 4 двигателя — 4 литра в минуту.

При скорости 140 км/ч за 5 минут можно улететь из центра Москвы за МКАД.

Это вообще законно?

Есть такие ребята — аэроюристы. На одном из космических форумов я познакомился с Олегом из Института воздушного и космического права AEROHELP, он мне рассказал много интересных вещей.

— Вы не попадаете под авиацию, так как авиация — это подъемная сила крыла или сила архимеда (аэростаты, стратостаты). Вы больше подходите под ракеты.

— А если я подпрыгну на красной площади, я считаюсь пользователем воздушного пространства?

— Да.

Так что грамотные юристы есть на подхвате, а недавно на Китай-городе я «познакомился» и с полицией:

— Добрый день, молодой человек, предъявите документы, что это у вас?

— Это 20 литров керосина, смешанных с маслом, а это дистанционный радиопередатчик и радиоприемник. А это куча проводов с аккумулятором и контроллером. Вообще-то это прототип реактивного ранца-ховерборда, это двигатели для авиамоделей, у меня тут мастерская вот в этом доме.

— Молодой человек, не надо с таким «набором» появляться в центре Москвы. А это аппарат чтоб человек летал, да? Как в человеке-пауке?

— Да, как в ччеловвеке-ппауке, хорошо, буду только на полигоне.

На каком этапе проект

Проект на этапе «железного человека в плену у моджахедов». Варим из металлолома, главное взлететь и приземлиться живым.

По критериям прототипа, чтобы самостоятельно взлететь и доказать работоспособность системы (а не удовлетворять тонкий вкус эстетов-инженеров):

• Топливная система — 100% (рассчитана на 6 двигателей)
• Рама и крепления — 100%
• Система управления — 100%
• Электроника и аккумуляторы — 100%
• Стартовый комплекс — 100%
• Пожаротушение — 100%
• Экипировка пилота — 100%
• Тяга/количество движков — 30% (2 двигателя из 6)

Жду прихода из Германии еще вот таких двух движков:

А пока попрошайничаю деньги на эти двигатели, потому что одному потянуть 750к — нереально.

На 10.12.2018 собрали:

• 35 500 руб — донейты от частных лиц
• 150 000 руб — донейт от ИТ-фирмы

Кто еще хочет «впрыгнуть» на борт друзей/дураков/семьи (FFF), пишите в личку, на почту [email protected] или фб — www.facebook.com/stcnk

Вот адрес для донатов: yasobe.ru/na/jetpack

Карта Альфа — 4154 8126 1072 3326

«Цель должна быть на порядок сложнее, чем мы все вместе взятые, только тогда мы нужны друг другу».

P.S.

Отдельное спасибо Паше Жовнеру, за то что страдал, мёрз, но снимал видео.

осторожноматы

P.P.S.

На видосе до ката не полноценный взлет, я там себе «пальчиками помогаю» подтягиваться, но тяга от доски все равно есть ощутимая (35 кг), можно тренироваться.

Разработано

Линейка турбореактивных двигателей (ТРД) тягой до 500 Н

ООО «МикроДжет» ведутся работы по созданию и реализации линейки турбореактивных двигателей (ТРД) тягой до 500 Н адаптированных под аддитивное производство.

Индустриальные партнёры: ООО «Центр Аддитивных Технологий «ОСНОВА», ООО «Инжиниринговый центр аддитивных технологий», АО «Лазерные системы».

Целью данной работы является разработка конструкции и технологии изготовления элементов опытного образца малоразмерного турбореактивного двигателя, адаптированного под аддитивные технологии.

Задачи, решаемые в ходе проекта:

• исследование возможностей аддитивных технологий при создании элементов двигателя;
• разработка конструкций элементов двигательной установки, адаптированных под аддитивные технологии;
• проведение адаптации и топологической оптимизации геометрически сложных элементов двигателя;
• разработка технологии изготовление элементов двигательных установок методом аддитивных технологий;
• проведение оптимизации технологических режимов, направленных на повышение эксплуатационных характеристик и качества формообразования элементов конструкций, изготавливаемых методом аддитивных технологий;
• подбор технологических режимов печати и последующей термической обработки деталей двигателя;
• анализ качества изготовления деталей (3D-сканирование, измерение шероховатости, рентген), выбор методов постобработки деталей.

Актуальность:

По данным Дорожной карты НТИ «Аэронет» в России существует потребность в малых газотурбинных двигателях (ГТД) для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), динамически подобных летающих моделей (ДПМ) больших воздушных судов (ВС), а также экспериментальных летательных аппаратов (ЛА).

Меры по повышению КПД для ТРД неизбежно приводят к усложнению конструкции и увеличению стоимости конечного продукта, из чего следует, что по первоначальной стоимости с ДВС и ЭД, находящимся в массовом производстве, могут конкурировать только наиболее простые типы ТРД.

За рубежом большинство серийно выпускаются малоразмерные ГТД компаний таких как JetCat (Германия), KingTech (Корея), JetJoe (Китай), PBS Aerospace (Чехия) и им подобных тягой 100Н, выполняются по схеме одновального ТРД (рисунок 1, 2).

Рисунок 1. ТРД общий вид (1 – электростартер, 2 – входное устройство, 3 —  компрессор, 4 –камера сгорания, 5 – турбина, 6 – сопло, 7 – система подачи топлива, 8 – система смазки подшипников, 9 – подшипники)

Рисунок 2. С лева на право ТРД P100-RX, JetCAT (Германия), ТРД P100-RX, KingTech (Корея), ТРД JJ-1400, JetJoe (Китай), ТРД PBS TJ23U (Чехия)

 

Аддитивное производство некоторых наиболее сложных узлов и деталей ТРД становятся дешевле, чем производство с помощью ныне традиционных методов. В настоящее время возможно сокращение производственного цикла при изготовлении деталей со сложной формой поверхности или включающих в себя внутренние полости разнообразной конфигурации (рисунок 3).

Рисунок 3. Аддитивное производство адаптированного и топологически оптимизированного геометрически сложного элемента ТРД.

Возможности аддитивных технологий позволяют по новому подойти к процессу проектирования ТРД, например, использование топологической оптимизации для получения легких и прочных деталей, пористых конструкций, деталей со сложными системами внутренних каналов для их охлаждения в ходе эксплуатации. Данные возможности создавать сложные внутренние структуры появились благодаря технологиям 3D-печати, что невозможно при использовании фрезеровки или точного литья.

Полученные результаты на текущий момент:

Представлены результаты по обоснованию облика и разработки компоновки ТРД. В процессе работы, был проанализирован опыт использования аддитивных технологий в авиационном двигателестроении на ведущих авиационных предприятий, в научно-исследовательских институтах и высших учебных заведениях. Было показано, что создание малоразмерных двигателей с тягой от 100Н до 1000Н позволит решить широкий спектр задач для преодоления технологических барьеров, обозначенных в «дорожной карте» НТИ «АЭРОНЕТ». С учетом вышесказанного была разработана компоновка, проведено проектирование и конструирование, разработаны 3Д модели деталей и агрегатов перспективных ТРД-100 с тягой 100Н (рисунок 4), конструкция которых топологически оптимизирована и адаптирована под аддитивную технологию изготовления.

 

Рисунок 4. Компоновка малоразмерного ТРД адаптированного под аддитивные технологии

 

В ходе работ по обоснованию облика и разработки компоновки ГТД, была разработана оригинальная методика расчета для профилирования лопаточных машин применяемых в малоразмерных ГТД, на которую было получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2018619309 «Программное обеспечение для расчета и профилирования лопаток малоразмерного газотурбинного двигателя» (Рисунок 5).

Рисунок 5. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2018619309 «Программное обеспечение для расчета и профилирования лопаток малоразмерного газотурбинного двигателя»

Произведено численное исследование нестационарного двумерного течения газа в системе из двух решеток аэродинамических профилей (лопаток). Выполненные расчеты показали, что течение газа в межлопаточных каналах и между решетками в рамках моделей Эйлера и Рейнольдса близко к квазистационарному на штатном (крейсерском) режиме работы авиадвигателя и существенно зависит от времени на режимах, когда наблюдается отрыв потока от лопаток (взлет/посадка). Псевдо-прямое численное моделирование течений на основе уравнений Навье–Стокса значительно лучше разрешает крупномасштабную структуру течения, чем модели Эйлера и Рейнольдса. Данные особенности моделей и свойств течения должны учитываться в расчетах реальных трехмерных течений в лопаточных венцах компрессора и других элементов тракта авиадвигателя.

Проведено исследование течений в решётках профилей двух вариантов малоразмерных ГТД-100. В результате численного исследования течений была получена 3Dмодель компрессора удовлетворяющая требованиям заданного расчётного режима работы ТРД-100.

Представленные результаты проведенных расчетных исследований КС ГТД с тягой 100Н подтвердили правильность основных конструктивных решений данной КС.

В результате расчета распыла жидкого топлива была определена ориентация оси распылителя относительно самой испарительной форсунки, обеспечивающая попадание капель топлива на стенки форсунки и последующее их испарение.

Полученное распределение температуры газа в камере на выбранном режиме работы показывает, что данная КС функционирует схожим образом с аналогичными по принципу работы конструкциями.

Исследование розжига КС на различных высотах показало, что использование пускового воспламенителя предложенной схемы обеспечивает надежное воспламенение топливо-воздушной смеси и последующий розжиг КС при мощности свечи в 30Вт.

Были определены диапазоны работы КС по границам «бедного» и «богатого» срыва для различных высот.

Расчетная оценка величины максимальной окружной неравномерности позволила обосновать вариант конструкции КС, обеспечивающей приемлемое для КС малоразмерных ГТД значение уровня выходной неравномерности.

Перспективы практического использования:

Малое инновационное предприятие ООО «МикроДжет» проводит работу по внедрению результатов проекта, с целью их коммерциализации и вывода на рынок полученного ходе работ продукта (рисунок 6).

Таблица1. Ожидаемые/полученные технические характеристики

Малоразмерный одновальный воздушно-реактивный двигатель представляет собой газовый двигатель, оптимизированный для получения тяги от выхлопных газов. Все процессы в двигателе происходят в потоке движущегося газа. Сжатый атмосферный воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, куда также подаётся топливо, которое, сгорая, образует большое количество газообразных продуктов сгорания под высоким давлением. Затем часть энергии давления продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счёт вращения вала на котором расположена рабочая турбина, механическая энергия вращения вала турбины расходуется на сжатие воздуха в компрессоре. Остальная часть энергии используется для получение тяги. В качестве топлива может использоваться любое горючее, которое можно диспергировать: бензин, керосин, дизельное топливо, природный газ, мазут, спирт и измельчённый уголь.

Наименование параметр Параметр Тяга 100 Н при 125 об/мин Рабочий диапазон оборотов  45 -125 тыс. об/мин Температура выхлопных газов 490 – 720 °С Скорость истечения выхлопных газов 1565 км/ч Расход топлива (при полной нагрузке) 290 мл/мин Расход топлива (при холостом ходе) 80 мл/мин Вес двигателя 918 гр. Диаметр 97 мм Длинна 335 мм Топливо Керосин Масло 5 % в топливо Автоматический старт  есть Керосиновый старт есть Термодатчик есть Блок контроля турбины есть Топливный насос есть Топливные клапаны есть Ограниченная гарантия 3 года Интервал технического обслуживания 25 часов Датчик давления есть Фильтр встроены в корпус есть

 

Рисунок 6. Малоразмерный турбореактивный двигатель, адаптированный под аддитивные технологии тягой 100 Н

 

Рисунок 7. Элементы малоразмерный ТРД для БПЛА, тягой 100 Н (с лева на право жаровая труба, корпус камеры сгорания, колесо компрессора)

Рисунок 8. Элементы малоразмерный ТРД для БПЛА, тягой 100 Н (с лева на право сопловой аппарат, колесо турбины, колесо турбины с каналами охлаждения)

Микротурбина для радиоуправляемых самолетов

>
Микроструйные турбины

Подкатегории

• Микроструйные турбины

  Прямоточный реактивный двигатель Micro, используемый в авиамоделировании, относится к типу Straight Jet.

  Микротурбинный двигатель состоит из стартера, впуска, радиального компрессора, диффузора, камеры сгорания, турбинного колеса и выпускного сопла

• Турбовинтовые турбины

  Турбовинтовой двигатель состоит из 2 секций: газогенератора, это одновальный турбинный двигатель со стартером, радиальным компрессором, диффузором, камерой сгорания, турбиной и выхлопным соплом.

  Газогенератор выдувает поток газа в направлении, обратном направлению полета.

  Вторая силовая турбина, свободно вращающаяся турбина берет энергию из газового потока и преобразует ее в высокие обороты турбинного колеса, которые опускают редуктор, чтобы уменьшить число оборотов в минуту и ​​увеличить крутящий момент, чтобы иметь возможность привод гребного винта

• Вертолетные турбины

  Сборная турбина JeT Cat 2 со специальным преобразованием для модели RC Helicoptr е

• Морские турбины

  De JetCat SPM M5 имеет две пары турбинных головок с помощью двухступенчатого редукционного клапана, соединенного с водяным насосом  

• Вид:
• Сетка
• Список

Сортировать по
—Цена: Сначала самая низкая Цена: Сначала самая высокая Название продукта: от A до Z Название продукта: от Z до AВ наличииСсылка: Сначала самая низкаяСсылка: Сначала самая высокая

Показывать

122460
за страницу

Показаны 1–12 из 31 позиции

• Быстрый просмотр

  4 395,12 €
  Срок поставки 1-2 недели

• Быстрый просмотр

  3 201,65 €
  срок поставки 1- 2 недели

• Быстрый просмотр

  2 999,59 €
  Срок поставки 1-2 недели

• Быстрый просмотр

  1 466,94 €
  Срок поставки 1-2 недели

• Быстрый просмотр

  1 367,77 €
  Срок поставки 1-2 недели

  JetCat P80SE

  Турбинный двигатель JetCat P80SE
  97 ньютонов (9,7 кг) тяга

  1 367,77 €

  Добавить в корзину

  Более

  Срок поставки 1-2 недели

• Быстрый просмотр

  1 673,55 €
  Срок выполнения 1-2 недели

  JetCat P100-RX

  JetCat P100-RX
  Турбинный двигатель
  Тяга 21,3 фунта, 97 Н (9,7 кг)

  1 673,55 €

  Добавить в корзину

  Более

  Срок выполнения 1-2 недели

Показаны 1 — 12 из 31 позиции

Купить Турбореактивный двигатель Swiwin SW60B 6 кг Тяговый турбинный двигатель для радиоуправляемого реактивного самолета — с бесщеточным стартером в Индии

Турбореактивный двигатель представляет собой газотурбинный двигатель, работающий за счет компрессор (осевой, центробежный или оба), смешивающий топливо со сжатым воздухом, сжигающий смесь в камере сгорания, а затем пропускающий горячий воздух под высоким давлением через турбину и сопло.

Перенеситесь в эпоху реактивных двигателей с одним из этих доступных и надежных реактивных газотурбинных двигателей от Swwin.

Каждая турбина Swwin оснащена бесщеточным стартером для повышения эффективности и мощности, системой топливного насоса и новейшим блоком управления двигателем V3. ЭБУ V3 был разработан с нуля и основан на 32-битном микропроцессоре и специально предназначен для использования с турбинами Swiwin. ЭБУ обеспечивает полный автоматический запуск на керосине с автоматическим перезапуском и включает в себя вход BUS, терминал данных с регистрацией данных и цветным экраном, видимым при солнечном свете, функцией телеметрии и настраиваемой кривой тяги. Вместе с каждой турбиной вы также получаете простой в установке монтажный комплект, жгуты проводов, элементы сантехники и руководство по эксплуатации и настройке.

SW60B — самая маленькая турбина в линейке, но она не лишена мощности, она развивает тягу до 60 ньютонов, что составляет 13,48 фунтов или 6 кг. Он имеет компактный дизайн (84 x 203 мм), легкий вес (783 г), имеет встроенный экран FOD, очень быстрый отклик дроссельной заслонки и предлагает одно из лучших соотношений цены и качества в своем классе. Интервалы технического обслуживания составляют заслуживающие доверия 25 часов, и он будет успешно работать на керосине или дизельном топливе.

Особенности:

• Компактный, легкий и мощный
• Бесколлекторный стартер
• 32-битный микропроцессор V3 ECU
• Удаленный терминал данных
• Экран терминала данных виден при солнечном свете
• Полный автоматический запуск на керосине
• Автоматический повторный запуск керосин или дизельное топливо
• Гарантия 12 месяцев
• Ограниченная пожизненная гарантия (при соблюдении условий)
• Гарантия с возможностью передачи (при соблюдении условий)
• Анодированная банка серебристого цвета

Технические характеристики:

• Тип: Swiwin SW60B Двигатель реактивного турбинного турбин с безмолвным стартером
• Трусь: 60N (13,48 л.