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TU Berlin

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KGT 200

Projektvorstellung

Die Kleingasturbine am Fachgebiet Luftfahrtantriebe ist ein Ein-Wellentriebwerk mit einer Schubleistung von 100 N im Auslegungspunkt und einer entsprechenden Drehzahl von 90.000 U/min. Luft gelangt über einen Einlauf in einen Radialverdichter, der über eine Welle durch eine Axialturbine angetrieben wird. Zwischen diesen beiden Komponenten befindet sich eine Ringbrennkammer, in der der Treibstoff über Verdampfer in den Brennraum gelangt. Um den erforderlichen Schub zu erzeugen, ist hinter der Turbine eine entsprechende Düse zu finden.

Konstruktion ILR KGT 200
Konstruktion ILR KGT 200
Lupe

Um die Luft zu komprimieren, wird ein Radialverdichter wie er üblicherweise in Abgas-Turboladern Verwendung findet genutzt. Die Turbine wurde als axiale Reaktionsturbine analytisch und numerisch ausgelegt, konstruiert und als BLISK gefertigt. Besonders effektiv sind die für den Verdichter für stationäre Betriebspunkte außerhalb des Auslegungspunktes vorhandenen verstellbaren Leitschaufeln.

Die Brennkammer ist als Ringbrennkammer ausgeführt, in welcher der Brennstoff durch hakenförmige Verdampfer zugeführt wird. Ein derartiges Verbrennungskonzept eignet sich durch den relativ geringen Treibstoff-Einspritzdruck sowie durch den Verzicht auf komplexe Einspritzdüsen, insbesondere für Kleingasturbinen.

Die Lagerung erfolgt über zwei Hybridlager als Fest-Los-Lagerung. Diese speziell für einen sehr hohen Drehzahlbereich angefertigten Lager mit Keramikkugeln werden in einem gemeinsamen Ölkreislauf geschmiert und gekühlt. Das vollständige Gehäuse ist in mehrere modulare Axialschnitte geteilt und wird über entsprechende Flanschverbindungen verschraubt. Durch diesen Aufbau lassen sich fast alle Komponenten in kürzester Zeit separat modifizieren und optimieren.

Das Triebwerk wird über eine 3-Punkt Aufhängung in einem Trägerrahmen fixiert, an welchem alle erforderlichen System- und Versorgungseinheiten integriert angeschlossen werden können.

Für die Steuerung, Überwachung und Analyse sind in den einzelnen Baugruppen Messsensoren (Druck-, Temperatur und Drehzahlmessung) angebracht.

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