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Consommation carbu pour les réacteurs militaires en service

Publié : dim. mars 05, 2006 11:31 pm
par PolluxDeltaSeven
Hello tout le monde!!

J'aurais aimé savoir si quelqu'un connaissait les consommations spécifiques des réacteurs "concurrents" en service ou sur le point de l'être.

Je m'intéresse plus particulièrement à une comparaison entre le M53 du Mirage et le F110 du F-16 plus bien sur une comparaison entre le F404 (ou 414), l'EJ200 et le M88...
Je me doute bien que tout dépend de l'altitude, du profile de vol etc etc... Je cherche juste quelque chose d'assez général. Mettons une consommation type pour une mission de CAP subsonique ou d'attaque Hi-Lo-Hi pa exemple...

Toute info serait bienvenue, même si hautement aléatoire ;)

Merci d'avance

Publié : dim. mars 05, 2006 11:46 pm
par eutoposWildcat
Tu peux déjà aller voir ici . :cowboy:

Consommation spécifique M88: 0,8 kg/daN.h
Avec PC: 1,7

Consommation M53: 0,9 kg/daN.h
Avec PC: 1,9

Publié : dim. mars 05, 2006 11:50 pm
par eutoposWildcat
Hop, et pour les moteurs de General Electric, aussi. :)

EDIT: La consommation spécifique, si je comprends bien les choses, ne varie pas avec l'altitude ou la vitesse. C'est la poussée qui, elle, va varier, et partant la consommation totale. Mais la consommation spécifique est invariante. :cowboy:

EDIT A DONF: Je pense qu'il ne sera pas évident de se procurer les courbes de poussée de réacteurs militaires, mais pour le F100 et le F110 on peut néanmoins se reporter au manuel des High Fidelity Flight Models que Mav et Raptor avaient conçu pour le F-16 de Falcon 4.0 . Ils avaient en effet opéré la synthèse d'une quantité énorme de docs pour concevoir le modèle de vol le plus réaliste possible pour le F-16 simulé, et on peut trouver dans ce manuel des courbes de poussée qui sont sans doute proches des courbes réelles.
Le manuel peut être trouvé à cette adresse. . ;)

Publié : lun. mars 06, 2006 12:35 am
par PolluxDeltaSeven
Wow!! Merci Wildcat!! C'est un super bon début tout ça!!

Publié : lun. mars 06, 2006 12:46 am
par Scrat
eutoposWildcat a écrit :Tu peux déjà aller voir ici . :cowboy:

Consommation spécifique M88: 0,8 kg/DaN.h
Avec PC: 1,7

Consommation M53: 0,9 kg/DaN.h
Avec PC: 1,9
C'est quoi comme unité les DaN ???

Publié : lun. mars 06, 2006 1:03 am
par eutoposWildcat
Ce sont des daN bêtement écrits avec une majuscule :tongue:. Je corrige tout de suite.

Publié : lun. mars 06, 2006 1:38 am
par SpruceGoose
EJ200 :
21 à 23 g/kN.sec Dry (ou 0.79 kg/daN.h)
47 à 49 g/kN.sec PC (ou 1.73 kg/daN.h)

F404 GE402 :
0.78 à 0.81 kg/daN.h Dry
1.74 à 2.03 kg/daN.h PC

***

Si tu pouvais consacrer un peu de temps à lire les pages de cette discussion...

http://forum.keypublishing.co.uk/showthread.php?t=43856

***

Publié : lun. mars 06, 2006 1:51 am
par eutoposWildcat
Oula, le convier à lire les luttes Ti'foune/Rafalou sur KeyPublishing, je sais pas si c'est un cadeau! :laugh:

Publié : lun. mars 06, 2006 11:56 am
par glitter
Mais enfin Wildcat, il y a des gens très bien à participer à ces joutes verbales .....

Publié : lun. mars 06, 2006 12:06 pm
par eutoposWildcat
Et tu penses à qui, là? :laugh:

Publié : lun. mars 06, 2006 7:55 pm
par SpruceGoose
eutoposWildcat a écrit :...EDIT: La consommation spécifique, si je comprends bien les choses, ne varie pas avec l'altitude ou la vitesse. C'est la poussée qui, elle, va varier, et partant la consommation totale. Mais la consommation spécifique est invariante...
Attention ! Les valeurs de consommation spécifique que nous avons indiquées sont celle obtenues à altitude 0 (le constructeur les donne toujours au sol).

La CS pour un moteur donné est toujours optimisée pour son altitude de croisière. Pour les réacteurs militaires le constructeur optimisera pour la tranche d’altitude correspondant à la fonction principale de l’avion – tranche élevée pour un Supériorité aérienne / tranche basse pour la Pénétration BA.
C’est la raison pour laquelle la SNECMA a sans arrêt travaillé sur son M53 (en autre) afin d’apporter les améliorations nécessaires destinées à diminuer la CS (pour la fonction PBA des M2000).

La CS varie avec le N moteur (on essaie d’optimiser pour le N croisière – de part et d’autre elle va augmenter).
La CS varie avec la vitesse-avion (elle augmente avec l’augmentation de Vp).
La CS varie avec la température extérieure (elle augmente avec l’augmentation de T°).

Rem : Vagues souvenirs d'un stage de fin d'étude chez un important motoriste français

***

Publié : lun. mars 06, 2006 8:10 pm
par eutoposWildcat
D'accord, merci pour le correctif! Je vais aller faire de plus amples recherches pour mieux comprendre. :cowboy:

Publié : lun. mars 06, 2006 8:59 pm
par PolluxDeltaSeven
Et bien et bien!! Merci pour toutes ses infos!!

Va falloir que je décortique tout ça!!

Publié : lun. mars 06, 2006 9:27 pm
par SpruceGoose
Définition : Consommation Spécifique = Consommation Horaire / Poussée

Pour expliquer simplement :

La CS varie avec le N moteur (on essaie d’optimiser pour le N croisière – de part et d’autre elle va augmenter).
La Poussée augmente lorsque N moteur augmente, mais le problème est que la Consommation Horaire augmente aussi avec N, et de façon plus importante.
Le rapport est en défaveur de la CS.

La CS varie avec la vitesse-avion (elle augmente avec l’augmentation de Vp).
La Poussée diminue avec la vitesse-avion de par sa définition (lorsque la vitesse d’éjection des gaz est égale à la vitesse-avion, la poussée est nulle).
En accélération de vitesse V1 à V2, donc N1 à N2 (on met les gaz), la consommation horaire augmente donc et la poussée elle va en augmentant mais avec "perte" par augmentation de Vp.
Le rapport est en défaveur de la CS.

La CS varie avec la température extérieure (elle augmente avec l’augmentation de T°).
Toute augmentation de température extérieure va faire chuter la Poussée par diminution du débit de masse d’air du réacteur, qui va entraîner une diminution du débit-carburant pour garder le rapport de combustion idéal.
La poussée va chuter, mais de manière plus importante que la chute de Consommation Horaire..
Le rapport est en défaveur de la CS.

Globalement la CS diminue toujours avec l’altitude du sol vers la tropopause, puis reste à peu près constante au delà tant que T° reste constant.

***

EDIT : REMARQUE - Dans le cas de la température, il faut bien noter que la chute de poussée est surtout due au fait que le débit de carburant plus faible va entraîner une température devant turbine plus faible - cette température devant turbine étant un facteur fondamental dans le calcul de la poussée.

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Publié : mar. mars 07, 2006 12:05 am
par PolluxDeltaSeven
Merci pour les précisions... C'est 'achtement ardu keuhmême!! o_O

Merci aussi à ceux qui m'ont répondus par MP, je crois que je commence à avoir une bonne idée de tout ce fatra. Grosso modo, si je retiens bien, la CS par daN aura tendance à être plus élevée si la poussée maximale est plus faible. Par exemple, un M88 consommera globalement moins qu'un EJ200 ou un F414, mais en terme de consommation kg/daN.h, il consomme un peu plus...

Bon, va falloir que je fasse du calcul demain moi! :tongue:

Publié : mar. mars 07, 2006 1:12 am
par SpruceGoose
Je vais tâcher de retrouver mes notes concernant la notion de "consommation spécifique" et essayer de poster quelque chose de simple à saisir (car lorsque l'on rentre dans les détails des turbomachines aéronautiques ça se complique vite, surtout si l'on veut lancer des comparaisons sur le plan utilisation opérationnelle).

Sinon il faut ABSOLUMENT aller sur ce site (lire un peu le baratin) et cliquer sur [ENGINESIM 1.5]

C'est un simulateur sur lequel tu peux choisir le type de turbomachine que tu désires et à l'aide de curseurs, tu peux faire varier de nombreux paramètres tels que Altitude, Vitesse-Avion etc... et tu observes comment varient la Poussée, la Consommation Horaire etc...

Tu peux choisir les unités US ou Métriques.

Tu peux même choisir une seule partie du turbomoteur et voir comment varient ses paramètres de fonctionnement en actionnant les différents curseurs.

A utiliser de manière intensive pour se faire une idée de ce que l'on peut obtenir d'une turbomachine aéronautique en opération.


http://home.tiscali.be/comicstrip/turbine.htm


***

Publié : mar. mars 07, 2006 1:24 am
par eutoposWildcat
Excellent! Merci beaucoup! :Jumpy:

Publié : mar. mars 07, 2006 1:43 am
par SpruceGoose
J'ai oublié :

Choisir NUMERICAL pour OUTPUT DISPLAY et vous aurez la Consommation Spécifique TSFC
(vous la verrez varier en fonction des variations d'altitude, de position manette N, de vitesse-avion etc...

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Publié : mar. mars 07, 2006 11:26 pm
par SpruceGoose
En synthétisant mes documents, on peut retenir ceci concernant la CS :

Le rapport Consommation Horaire / Poussée est appelé Consommation spécifique.

Cette CS caractérise en quelque sorte l’efficacité du moteur car elle donne la puissance que l’on peut tirer de celui-ci pour une certaine quantité de carburant qui est consommée (dans un temps donné).

En allant plus loin, cette CS caractérise l’ensemble des rendements internes de la turbomachine (ou machine thermique tout court) .
A chaque fois que l’on diminue l’un des quelconques rendements des différents organes de la machine, on augmente la valeur de CS – c’est facilement vérifiable avec le simulateur du site évoqué quelques posts plus haut : en faisant varier le rendement du compresseur (ou taux de compression) ou de la chambre ou de la turbine avec leurs curseur respectifs etc… on peut voir comment évolue la CS – mais il faut noter que la CS n’est pas un rendement puisqu’elle n’est pas un nombre sans dimension.

Ce qui est important sur le plan pratique, c’est son influence directe sur la Distance Franchissable de l’avion.

En effet la DF est une fonction de 1/CS – l’expression la plus simple tant celle de Breugot faisant intervenir la CS, la Vitesse avion , la Portance, la Traînée, la Masse avion en début et en fin de croisière soit DF = (V/CS) * (P/T) * ln(Mi/Mf) – sans rentrer dans le détail, on s’aperçoit que le paramètre le plus efficace sur lequel il faut jouer est la CS (à chaque fois que l’on modifie un des autres paramètres, on induit des effets néfastes supplémentaires).
Pour exemple, un gain de 12% de CS va augmenter la DF de 12%. Même des gains de 3 à 4 % sont extrêmement importants dans le secteur des avions commerciaux.

Il faut savoir que la consommation en elle-même n’a pas grande signification, elle est ce qu’elle est. On doit surtout savoir ce qu’elle est capable de donner en terme d’exploitation.
L’efficacité d’un moteur est bonne lorsque son rendement de cycle thermique est élevé et lorsque son rendement de propulsion l’est également.
L’amélioration de CS concerne principalement le rendement du cycle thermique, ce n’est que la diminution de la vitesse d’éjection des gaz qui va augmenter le rendement de propulsion (d’où double-flux).

Rem : Pour le simulateur la CS pour les turbomachines est appelée TSFC (Thrust Specific Fuel Consumption) alors qu'elle est désignée BSFC (B pour Brake) pour les moteurs à pistons (Brake pour frein - sur arbre tournant).

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