1. Początki projektu
Koło Naukowe Napędów MELprop należy do jednej z najmłodszych organizacji studenckich zarejestrowanych na Politechnice Warszawskiej, swoją oficjalną pracę rozpoczęło decyzją Rektora Politechniki Warszawskiej 29 listopada 2009 roku. Celem działalności KNN MELprop jest rozwijanie wśród studentów zainteresowania współczesną nauką, techniką w obszarze konstruowania, sterowania jednostkami napędowymi oraz w dziedzinach pokrewnych z tą tematyką. Aby umożliwić realizację wymienionych celów, w ramach sekcji turbinowej na początku września 2009 roku został rozpoczęty pierwszy długofalowy projekt obejmujący prace badawcze nad małymi modelarskimi silnikami odrzutowymi. Z upływem czasu został on przekształcony w projekt przygotowania skomputeryzowanej hamowni przeznaczonej dla małego silnika odrzutowego.
2. Przebieg prac
W toku badań rynku małych silników odrzutowych, do projektu została wybrana jednostka GTM-120 produkowana przez polską firmę pochodzącą z Poznania – TOMSerwis. Dzięki zawiązanej współpracy z producentem mamy możliwość zakupu części zamiennych oraz prowadzenia projektów mających na celu optymalizację konstrukcji jednostki napędowej. Silnik trafił na wydział w grudniu 2010 roku dzięki funduszom uzyskanym ze środków Grantu Rektorskiego 2010. W tym czasie studenci wykorzystując współpracując z Zakładem Silników Lotniczych przygotowali wstępnie pomieszczenie hamowni. Do sali 52 zostały wstawione biurko, szafka laboratoryjna wraz z komputerem oraz trójnik na którym docelowo będzie zamontowany silnik. Został przygotowany szczegółowy projekt oczujnikowania jednostki uwzględniający m.in. temperatury i ciśnienia w przekrojach, prędkość obrotową zespołu wirników, ciąg oraz bieżące zużycie paliwa. Zebrane dane przekazywane będą do przygotowanej karty pomiarowej firmy National Instruments a dzięki komputerowi będzie możliwe sterowanie wsteczne silnikiem. Na ukończeniu są projekty łoża które umożliwi pomiar ciągu oraz zbiornika paliwa ze zintegrowanym układem pomiarowym. Obecnie przygotowujemy także rozdysponowanie Grantu Rektorskiego 2011. Dzięki pozyskanym środkom mamy zamiar m.in. zbudować wyciąg spalin, układ pomiaru ciągu silnika oraz zakupić brakujące czujniki i wykonać pełny tor pomiarowy.
3. Krótki opis silnika GTM-120
Silnik osiąga maksymalny ciąg na poziomie 120 [N] przy sprężu 2.1 [-] oraz wydatku powietrza w zakresie 0.3 [kg/s]. Z racji na swoje rozmiary jego sprawność ogólna jest odpowiednio niska, wg. obliczeń przeprowadzonych w ramach badań wynosi około 3.4 [%]. Jednostka zbudowana jest w oparciu o jednostopniową sprężarkę promieniową, pierścieniową komorę spalania z parownicami oraz jednostopniową osiową turbinę. Jednostką kontrolującą pracę silnika jest fabryczny ESU. Układ zostanie jednak tak zmodyfikowany aby umożliwić sterowanie z poziomu komputera na który będą trafiały dane dotyczące wykonanych pomiarów.
4. Działalność projektowa studentów
Najważniejszym elementem każdego projektu jest działalność studencka. Rozpoczynając prace nad hamownią silnika GTM-120 pragnęliśmy zagwarantować możliwość wykorzystania naszej wiedzy w praktyce. Nie tylko poprzez projekty realizowane w ramach prac dyplomowych ale także poprzez drobne prace realizowane na bieżąco. Wśród najważniejszych projektów powinniśmy wymienić prace dyplomowe oraz przejściowe
Kokocińska Urszula – oprogramowanie sterujące pracą hamowni,
Stażkowski Tomasz – numeryczne badanie zimnego przepływu przez komory spalania,
żlesik Dawid – projekt wstępny sprężarki promieniowej dla GTM-120,
Znyk Ryszard – badanie numeryczne turbiny osiowej GTM-120,
żťywek Franek – projekt wstępny turbiny osiowej dla GTM-120.
5. Cele projektu – podsumowanie
Praca przy projekcie stanowi dla nas wyzwanie gdyż pokazuje jak bardzo cenna jest wiedza praktyczna z zakresu jednostek napędowych. Przygotowane przez nas projekty dzięki współpracy z firmą TOMSerwis posłużą do modyfikacji silnika GTM-120. Mamy nadzieję że ukończone stanowisko hamowni posłuży studentom wydziału MEiL jako żródło pomysłów na realizację praktycznych prac dyplomowych oraz przyczyni się do rozwinięcia badań z zakresu trendów miniaturyzacji silników turbinowych.