Turbinen                                KJ66

 

KJ-66 Gasturbine

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Um die Jahrtausendwende gab es noch keine kaufbaren Modellturbinen die mit Kerosin betrieben wurden. Mit der    KJ-66 gab es das erstemal Pläne für eine sicher funktionierende Gasturbine in Modellgröße. Neben den Modellbauern fertigten auch erste Firmen Turbinen nach dieser Vorlage. Die Preise waren damals noch recht hoch, darum baute ich zwei dieser Triebwerke in Eigenregie. Die meisten Teile kann man mit einer Drehbank und einer Fräse selber herstellen, für manche Komponenten wurden andere Teile zweckentfremdet. Nur für das Turbinenrad und das Leitsystem gab es keine Möglichkeit es selbst zu erstellen. Hier hat aber bald ein schweizer Hersteller die nötigen Gußteile aus hochfester Legierung geliefert.

1989 hat Kurt Schreckling mit der FD2 die erste flugtaugliche Turbine mit Kerosin-Kraftstoff entwickelt. 2001 kam dann dann das Taschenbuch MTB (modell-technik-berater) “Modellturbinen im Eigenbau” heraus. Hier wird die Funktion und der Bau der KJ-66 beschrieben. Auch die Zeichnungen aller Bauteile sind enthalten. Das Buch gibt es für ca. 40.- Euro im VTH Shop.

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KJ 66 auf dem Prüfstand

Nach dem Kauf der Pläne konnte ich aus zeitlichen Gründen nicht sofort mit dem Bau beginnen. Habe aber schon begonnen mir diverse Einzelteile zu besorgen. Da waren etliche Edelstahlteile die irgendwie nach Schubdüse oder Gehäuse aussahen, halbfertig Teile die im Internet angeboten wurden, sowie einige Materialien wie Injektions- nadeln, Messingröhrchen und Kugellager.

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Das Verdichterleitsystem und der Wellentunnel wurden als Rohteile im Internet gekauft. Sie waren nicht fürein- ander bestimmt, und mussten noch bearbeitet werden. Es wurden noch Löcher gebohrt und Schlitze für die Lagerschmierung gefräst. Aus einer Stange ST42-Stahl  wurde die Turbinenwelle gedreht.

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Die Welle muss sehr genau gedreht werden, schließlich rotiert sie im Betrieb mit ca. 120 000 Umdrehungen. Auf die Welle kommen nun zwei Kugellager, der Ver- dichter und das Turbinenrad. Dieses Laufzeug wird in ein eigenbau Wuchtgerät eingespannt. Zwei Sensoren am Wuchtgerät zeigen mir am Oszilloskop einmal ein Synchronsignal und dazu die Unwucht der Welle als Sinus an.

Ein Motor aus einem Kasettenrekorder dreht die Achse mit ca. 1000 U/min. Der Sinus zeigt die Stärke, der Im- puls die Position der Unwucht an. Es wird nun mit einem kleinen Bohrschleifer Material an der entspre- chenden Stelle abgeschliffen, bis aus dem Sinus eine gerade Linie wird. Erst wird das Turbinenrad alleine gewuchtet, danach die ganze Welle mit Verdichter.

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Nun geht es an die Brennkammer, die besteht aus 0,5mm Edelstahlblech. Erst werden alle Teile zugeschnitten und auf Maß gefeilt. Die runden Teile werden auf der Drehbank über eine Positivform gedrückt, damit ein Rand zum verschweißen entsteht. Innen- und Außenwand werden mit den Bohrungen für die Belüftung versehen. Dazu habe ich mir Bohrschablonen auf der CNC-Fräse erstellt damit es so genau wie möglich wird.

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Im hinteren Deckel der Brenn- kammer werden acht Sticks aus Inconel eingeschweißt. In diese Röhrchen wird der Sprit einge- spritzt und am vorderem Ende bilden sich dann die Flammen. Zum Schweißen wird ein Punkt- schweißgerät im Eigenbau ver- wendet. Wie das funktioniert wird hier beschrieben. Punktschweisgerät

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Das Verdichterleitsystem mit dem Wellentunnel wird nun mit der Brennkammer verschraubt, das Turbinenleitsystem wird nur aufgesteckt. Wegen der verschiedenen wärme- ausdehnungen muss es sich frei bewegen können.

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Ein rund zusammengelötetes Messingrohr ergibt den Ein- spritzring, hier werden die Einspritzröhrchen (Kanüle von Einwegspritzen) angelötet.

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Ein Flammtest mit Gas zeigt an, ob nicht ein Röhrchen verstopft ist. Es müssen alle Flammen gleich groß sein.

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Nach der Montage der Einspritzung werden das Verdichterrad und das Turbinenrad  mon- tiert. Das Turbinenrad muß sehr zentrisch sitzen, da es nur ca. 1/10 mm Luft am Umfang hat. Der Hauptteil der Turbine ist nun fertig.

Nun muß das ganze in ein Gehäuse. Eine Edelstahldose hatte zufällig die richtige Größe und wurde entsprechend bearbei- tet. Hinten kam eine Schubdüse dazu und vorne der Verdichterdeckel. Dieser ist aus einem Zähen Kunststoff (POM) gedreht. Damit die Turbine auch noch befestigt werden kann, erhielt sie noch eine Halterung. Die Zwei schauen jetzt schon wie richtige Turbinen aus.

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Für den Praxisgerechten betrieb braucht es noch eine Menge Kleinteile. Ein Motor mit Kupplung zum Anlassen, er Kommt vorne an den Einlass. Ein sieb sorgt dafür dass kein Schmutz angesaugt wird. Der Temperaturfühler kommt in die Schubdüse und diverse Schläuche und Ventile regeln die Spritzufuhr.

Eingebaut wurde die fertige Turbine in den “Falcon”, der eigentlich für Propellerantrieb ausgelegt war. Nach ein paar Umbauten war er auch für Turbinen einsetzbar. Mit 2 Liter Tank, Turbine und dem ganzen Zubehör kommt der Flieger auf ca. 8 Kg.

Auch Schwimmer hat der Falcon bekommen, konnte aber nur einmal damit fliegen. Nach dem Erstflug war der Jet so durchnässt, dass ein weiterer Flug nicht möglich war. Kurz danach wurde unser Wasserflug-Gebiet wegen Vogelschutz gesperrt.

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