Kawasaki: Ο κινητήρας του H2R σε ελικόπτερο [VIDEO]

Πετάει το εργαλείο!
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

8/10/2020

Γι’ όσους δεν γνωρίζουν το μέγεθος και τις δραστηριότητες του ομίλου της Kawasaki ή δεν έχουν διαβάσει την ιστορία εξέλιξης του H2R, θα πρέπει να πούμε πως ο Ιαπωνικός κολοσσός έχει τμήμα αεροδιαστημικής, όπου κατασκευάζει αεροπλάνα (πολιτικά και μαχητικά) δορυφόρους, καθώς και ελικόπτερα. Το τμήμα αυτό είχε λάβει μέρος στην εξέλιξη της H2R αναλαμβάνοντας την αεροδυναμική μελέτη, σχεδίαση και δοκιμή του φαίρινγκ της μοτοσυκλέτας. Γι΄αυτό άλλωστε η H2/H2R έχουν πάνω τους το σήμα του ομίλου και όχι μόνο το σήμα του τμήματος μοτοσυκλέτας. Μετά από αυτή την απαραίτητη εισαγωγή, είναι εύκολο να καταλάβουμε γιατί αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν τον κινητήρα της H2R στο νέο project K-Racer IV με στόχο τη δημιουργία μιας νέας γενιάς ελικοπτέρων που θα είναι ταχύτερα, οικονομικότερα, ασφαλέστερα και με μεγαλύτερες δυνατότητες ανύψωσης βάρους. Το K-Racer IV είναι ένα μη-επανδρωμένο ελικόπτερο το οποίο διαθέτει τρεις έλικες και μεσαίου μεγέθους φτερά. Στόχος των σχεδιαστών είναι να “αντικαταστήσει” τα παραδοσιακά ελικόπτερα με τους δύο έλικες (ένας κύριος και ένας πίσω). Αυτή η παραδοσιακή σχεδίαση έχει μείνει ίδια από την εφεύρεση του ελικοπτέρου και παρά το γεγονός πως σε στρατιωτικά ελικόπτερα έχουμε δει πολλές “παράξενες” παραλλαγές με στόχο την αύξηση της ταχύτητας ή την αύξηση της ικανότητας μεταφοράς βαρύτερων αντικειμένων, όλες τους έχουν πολύ υψηλό κόστος και περίπλοκη τεχνολογία.

Έτσι η Kawasaki με το K-Racer IV θέλει να απλοποιήσει το σχεδιασμό, αναθέτοντας σε κάθε εξάρτημα ξεχωριστή δουλειά. Οι δυο έλικες στα φτερά αντικαθιστούν τον μονό πίσω έλικα των συμβατικών ελικοπτέρων, αναλαμβάνοντας την ώθηση προς τα εμπρός, αλλά και την αντίσταση περιστροφής που προκαλεί ο μεγάλος κεντρικός έλικας. Ταυτόχρονα, τα μεσαίου μεγέθους φτερά, αυξάνουν τις μεταφορικές δυνατότητες και μειώνουν την κόπωση των πτερυγίων του κεντρικού έλικα. Αυτό σημαίνει πως το μήκος τους μπορεί να γίνει μικρότερο και το K-racer-IV να προσγειωθεί σε μικρότερα ελικοδρόμια και να διεισδύσει σε πιο στενά περάσματα από αντίστοιχων μεταφορικών δυνατοτήτων συμβατικά ελικόπτερα. Η χρήση του υπερτροφοδοτούμενου κινητήρα του H2R είναι σαφώς προτιμότερη από οποιουδήποτε άλλου ατμοσφαιρικού κινητήρα, όχι μόνο λόγω καλύτερης αναλογίας κιλών ανά ίππο, αλλά και λόγω τις μικρότερης ατμοσφαιρικής πίεσης που υπάρχει σε μεγαλύτερο υψόμετρο. Άλλωστε τους μηχανικούς υπερσυμπιεστές τους χρησιμοποιούσαν τα ελικοφόρα πολεμικά αεροπλάνα πριν περάσουμε στην εποχή των jet.

    

  

Yamaha: Πατέντα για εξάτμιση που λειτουργεί ως jet-αεροτομή

Aλλαγή κατεύθυνσης και πίεσης καυσαερίων μέσω πεταλούδας - Για τη βελτίωση της συμπεριφοράς
yamaha
Από τον

Παύλο Καρατζά

5/12/2025

Η Yamaha έχει υποβάλει δύο νέες αιτήσεις για πατέντες στην Ιαπωνία, οι οποίες δείχνουν ότι διερευνά τις δυνατότητες χρήσης βαλβίδων στο εσωτερικό μιας εξάτμισης για την ανακατεύθυνση των καυσαερίων ώστε αυτά να λειτουργήσουν προς όφελος της συμπεριφοράς και των επιδόσεων καθώς βγαίνουν από το τελικό.

Τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας που κατέθεσε η ιαπωνική εταιρεία "χρησιμοποιούν" ένα MT-07 για να παρουσιάσουν την ιδέα, κάτι που δεν λέει και πολλά από μόνο του για τη μοτοσυκλέτα που θα μπορούσε να χρησιμοποιεί το συγκεκριμένο σύστημα. Υπάρχουν δύο διαφορετικές πατέντες, η μία με σκοπό να δείξει πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η εξάτμιση για τη μείωση της ανύψωσης του εμπρός τροχού και τη βελτίωση της επιτάχυνσης, και η άλλη με έμφαση στη συμπεριφοράς της μοτοσυκλέτας στις στροφές.

yamaha

Και οι δύο πατέντες χρησιμοποιούν πεταλούδες στο εσωτερικό της εξάτμισης για να ανακατευθύνουν τη ροή των καυσαερίων. Στην έκδοση του συστήματος που θέλει να αποτρέψει τη σούζα, η εξάτμιση χωρίζεται σε δύο μέρη: ένα μεγαλύτερο, χαμηλά τοποθετημένο σωλήνα και ένα μικρότερο σωλήνα που βγαίνει από το κυρίως σώμα του τελικού και έχει κλίση προς τα πάνω. Ο πάνω σωλήνας είναι και εκείνος που λειτουργεί στην ουσία σαν anti-wheelie ωθώντας τα καυσαέρια προς τα πάνω για να κρατήσει τον εμπρός τροχό στο έδαφος.

Λογικά θα υπάρχει κάποια μικρή βελτίωση πίσω από αυτή τη θεωρία για να κρατηθεί ο εμπρός τροχός στο έδαφος ίσως και για αυτό μοτοσυκλέτες του MotoGP και WSBK να έχουν εφαρμόσει την τεχνική αυτή, βέβαια εκεί γίνεται για πιο σημαντικούς λόγους που έχουν να κάνουν τόσο με τη βελτίωση της αεροδυναμικής, όσο και με την κατανομή του βάρος και εξίσου σημαντικά με τη διαχείριση της θερμότητας που ελκύει το σύστημα εξαγωγής. Με αυτή τη πατέντα, η απόλυτη ισχύς θυσιάζεται για την πρόσφυση προς στιγμήν λόγω εκτροπής των καυσαερίων σε σωλήνα διαφορετικής διατομής και μόλις η ταχύτητα αυξηθεί η βαλβίδα κλείνει και τα καυσαέρια περνάνε πάλι από τον κάτω σωλήνα.

yamaha

Η έκδοση του συστήματος που εστιάζει στις στροφές είναι παρόμοια ως προς την ιδέα όμως εγείρει ερωτήματα ως προς την λειτουργία της και την απόδοσή της. Αντί να κατευθύνει τα καυσαέρια σε μια υψηλότερη εξάτμιση που αποτρέπει τη σούζα, ωθεί τα καυσαέρια μέσω ενός στενού σωλήνα που βλέπει κατευθείαν προς τα κάτω όταν η μοτοσυκλέτα είναι όρθια. Όταν βρίσκεται όμως σε μεγάλη κλίση —και πάλι δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει όλη την ισχύ του κινητήρα— τα καυσαέρια εκτρέπονται προς τον σωλήνα που "κοιτάζει" πλέον πλάγια και αυτό δεν βγάζει πολύ νόημα για το πώς θα βοηθήσει με την πρόσφυση του πίσω τροχού ή έστω με τη βελτίωση της κατευθυντικότητας της μοτοσυκλέτας. Για να βοηθούσε με την πρόσφυση του ελαστικού θα έπρεπε το "τζετ" να βρίσκεται προς τα πάνω με τη μοτοσυκλέτα πλαγιασμένη, όπως συνέβαινε και με τo σύστημα που εξέλισσε η ΚΤΜ και η Bosch, το οποίο όμως δεν πέρασε ποτέ στην παραγωγή.

Slip Mitigation System KTM

Μια δεύτερη, πιο σύνθετη εκδοχή της ιδέας προσθέτει δύο γωνιακές εξόδους που επιτρέπουν την κατεύθυνση των καυσαερίων προς τα αριστερά ή τα δεξιά, προσφέροντας μεγαλύτερη ώθηση στις στροφές, ακόμη και αν η κλίση δεν είναι τόσο μεγάλη.

yamaha

Αν και υπάρχουν δύο ξεχωριστά διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τις εξατμίσεις κατά του wheelie και για τις στροφές, ο τελικός στόχος είναι να συνδυαστούν τα πλεονεκτήματα και των δύο σε ένα σύστημα πολλαπλών εξόδων με διάφορες βαλβίδες για την ανακατεύθυνση των καυσαερίων.

Τα οφέλη μπορεί να είναι μικρά σε μοτοσυκλέτες δρόμου, αλλά σε αγώνες όπου κάθε λεπτομέρεια μετράει, ίσως και να είναι σημαντικά, ειδικά με τους μελλοντικούς κανόνες σε MotoGP και WSBK που θα περιορίσουν τα σταθερά αεροδυναμικά βοηθήματα, τα οποία γίνονται όλο και μεγαλύτερα.