PDF문서Request for Consulting Proposal.pdf

닫기

background image

 

 

Request for Proposal of 

Recuperated Micro Turboshaft Engine 

(KATS-100R) 

Technical Consulting 

The information in this document is proprietary information of KARI and is disclosed in confidence. 
The technical data is the property of KARI and shall not be used, disclosed to others or reproduced 
without the express written consent of KARI, including, but without limitation, it is not to be used 
in the creation, manufacture, development, or derivation of any repairs, modifications, spare parts, 
designs, or configuration changes. If consent is given for reproduction in whole or in part, this notice 
and  the  notice  set  forth  on  each  page  of  this  document  shall  appear  in  any  such  reproduction  in 
whole or in part. 

2017. 2. 20 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

 

Table of Contents 

General Information ....................................................................................................... 3 

1.1 

Project Information .................................................................................................. 3 

1.2 

Schedule and process................................................................................................ 3 

1.3 

Conditions for modification and cancellation of RFP ................................................ 4 

1.4 

Preparation of the proposal ....................................................................................... 5 

1.5 

Notes for the preparation of Proposal ....................................................................... 5 

1.6 

Authority of KARI ................................................................................................... 5 

1.7 

Maintenance of Secrecy ........................................................................................... 6 

Introduction ................................................................................................................... 6 

2.1 

Preliminary mission profile ...................................................................................... 6 

2.2 

Preliminary engine power requirement ..................................................................... 7 

2.3 

Configuration and performance requirements ........................................................... 7 

2.4 

Engineers background .............................................................................................. 8 

2.5 

Tools ........................................................................................................................ 8 

Scope of work ................................................................................................................ 8 

3.1 

General description .................................................................................................. 8 

3.2 

Consultancy session ............................ 오류!  책갈피가  정의되어  있지  않습니다. 

3.3 

Review session .................................... 오류!  책갈피가  정의되어  있지  않습니다. 

Other requirements ....................................................................................................... 12 

4.1 

Meeting room ......................................................................................................... 12 

4.2 

Lecture materials .................................................................................................... 12 

Proposal Requirement .................................................................................................. 12 

5.1 

Contents of Proposal requirements ......................................................................... 12 

5.2 

Price proposal......................................................................................................... 13 

Terms and Conditions .................................................................................................. 13 

6.1 

General terms and conditions ................................................................................. 13 

6.2 

Intellectual property ............................................................................................... 13 

 

 

 

 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

 

 

 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

 

General Information 

1.1  Project Information 

The recuperated Micro Turboshaft Engine (KATS-100R) research project launched 
in  late 2015  is a basic technology R&D project led by  Korea Aerospace Research 
Institute  funded  by  the  ROK  government.  This  project  initiated  by  the  needs  of 
replacing reciprocate engines for small UAS by micro gas turbine engines. The goal 
of the project is to develop two key engine components, recuperator and reduction 
gearbox,  and  to  establish  an  engine  design  process  at  KARI.  KARI,  as  a  system 
designer, will develop a rubber engine and shall provide components development 
and installation requirements. The two components are under development and their 
prototypes will be tested within two years. At the end of the project, KARI will make 
a  physical  mockup  based  on  the  engine  design  result,  and  install  the  developed 
recuperator and the reduction gearbox on it.   

KARI  is  the  system  designer  and  leading  organization.  There  are  two  Korean 
companies  to  develop  and  test  reduction  gearbox.  One  Korean  company  which 
develop  recuperator  and  test  with  KARI.  Hanwha  Techwin  involves  as  a  layout 
designer and lead engine detail design for the component installation purpose. 

This  technical  consulting  will  support  establishing  a  turboshaft  engine  designing 
process in KARI and review preliminary engine design result for the project.   

1.2  Schedule and process 

1.2.1 Project schedule 

This consulting is planned to assist the Project PDR in the 1st quarter of 2017. 
 
Table 1 Project schedule 

Year 

2016 

2017 

2018 

Quarter 

1Q 

2Q 

3Q 

4Q 

1Q 

2Q 

3Q 

4Q 

1Q 

2Q 

3Q 

4Q 

Milestone 

 

SDR 

 

 

 

PDR 

 

CDR 

 

 

 

TRR 

 

1.2.2 Consulting schedule and location 

Table 2 Consulting schedule 

Step 

Event 

Time 

Remote design review 

Mid of April, 2017 

Technical consulting and design 

Mid of May, 2017 

On site design review 

Early of Sep, 2017 

 

     


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

 

1.2.2.1 Remote design review shall be finished and submit the review report within two 

weeks after the design materials are delivered.   

1.2.2.2 Technical  consulting  and  design  shall  be  performed  during  two  weeks  at the 

contactor site. 

1.2.2.3 On site design review shall be performed during one week in Korea. 

(Exact location will be fixed later) 

1.2.3 Selection process, payment and POC 

1.2.3.1 Selection process 

(D+0) RFP release  (D+7) Proposal submission  (D+15) Technical evaluation 
 (D+20) Cost evaluation  Selection 

1.2.3.2 Payment   

 

40% after contract 

 

30% after Technical consulting and design 

 

30% after On-site design review 

1.2.3.3 Inquiries related with a proposal preparation may be asked or sent by mail to the 

following person. 

Yongmin Jun, Ph.D. 

 

Aeropropulsion Research Office 
Korea Aerospace Research Institute 
169-84 Gwahak-ro, Yuseong-Gu, Daejeon, Korea 

 

ymjun@kari.re.kr 
Tel) 82-42-860-2031 / Fax) 82-42-860-2626 

 

1.3  Conditions for modification and cancellation of RFP 

1.3.1 KARI reserves the right to change or modify the RFP if there is any change in the 

technical and business requirements of the RFP even after RFP issuance. Upon the 
incurred changes or modification of the RFP as above, the bidder shall submit the 
modified proposal in accordance with the specific instructions provided by KARI.   

1.3.2 KARI reserves the right to withdraw this RFP at any time with a written notice to 

the  bidder,  in  case  of  the  proposal  provided  by  the  bidder  does  not  meet  the 
requirements of the RFP. 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

 

1.3.3 KARI reserves right to cancel the contract, if the contractor cannot get the approvals 

for the export license from the concerned governments within one month after the 
contract. 

1.4  Preparation of the proposal 

1.4.1 Proposal shall be prepared in English.   

1.4.2 The basic unit shall be SI unit. British unit of power and weight could be used as a 

complementary unit. SI unit comes first and British unit shall be put in parentheses.   

1.4.3 In  order  to  substantiate  a  proposal,  all  relevant  data  shall  be  submitted  as 

attachments.  The  proposal  which  is  improvable  or  based  on  vague  presumptions 
shall be excluded. 

1.4.4 All  electronic  files  including  documentary  evidences  shall  be  prepared  with  MS-

WORD and submitted by e-mail the address stated in Article 1.2.3.2. 

1.4.5 Bidders  shall  obtain  all  required  approvals  for  export  license  from  the  bidder’s 

government.   

1.4.6 In  case  of  any  changes  herein  including  cancellation  of  the  program,  KARI  will 

notify bidders individually.   

1.4.7 Time and date in the RFP are specified by the Korean Standard Time (GMT+09:00) 

and Date.   

1.4.8 The proposal and relevant documents provided by bidders will not be returned.   

1.5  Notes for the preparation of Proposal 

1.5.1 This proposal constitutes a firm and irrevocable offer. All prices shall remain valid 

until the final contract. 

1.5.2 The negotiated price shall not exceed the price initially proposed except when KARI 

requires additional items during negotiation.   

1.5.3 The  bidder  shall  be  responsible  for  all  costs  and  expenses  in  preparation  of  its 

proposal and negotiation with KARI.   

1.6  Authority of KARI 

1.6.1 KARI reserves the right to reject proposals that are unrealistic or unreliable. KARI 

will not disclose the result of proposal evaluation.   

1.6.2 In  accordance  with  article  1.3.3,  KARI  reserves  right to  claim  for  compensation. 

The  penalty  will  be  double  of  the  expenses  which  have  been  disbursed  until  the 
contractor pays the indemnity.   


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

 

1.7  Maintenance of Secrecy 

1.7.1 The  bidders  shall  not  disclose  any  part  of  this  RFP  without  prior  permission  of 

KARI.   

1.7.2 The bidders may not, in any manner, advertise or publish any matter in relation to 

the bidder’s proposal.   

Introduction 

2.1  Preliminary mission profile 

The target airframe is a tilt rotor UAS developed by KARI. The preliminary mission 
profile  has  been developed  for the airframe. But  it is welcome to use a helicopter 
mission. 

 

Alt. 

Loiter

Climb

VTOL

Cruise 

Idle

3km

10 min

5 min

60 min

180 min

5 min

10 min

Max Speed

Duration

Duration

1

2

3

4

5

6

Alt. 

Loiter

Climb

VTOL

Cruise 

Idle

3km

10 min

5 min

60 min

180 min

5 min

10 min

Max Spee

Duration

Duration

1

2

3

4

5

6

 

Figure 1 Preliminary mission profile 

 

 

Phase 1: Engine start, ground idle, and warm-up.   

 

Phase 2: Vertical takeoff in helicopter mode with 6,000rpm.   

 

Phase  2~3:  Mode  change  from  helicopter  mode  to  forward  flight  mode  with 
6,000rpm. The minimum altitude for the mode change is above 300m. 

 

Phase 3: Climb in forward flight mode and accelerates to a climb speed to the 
cruising altitude (3 km).   

 

Phase 4: Cruise in flight mode at 3km.   

 

Phase 5: Loiter in flight mode at 3km. 

 

Phase 6: Maximum speed under half fuel weight condition. It accelerates up to 
Max speed at maximum continuous power. 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

 

 

Phase 7: Return. Same as phase 4   

 

Phase  8:  Mode  change.  Decelerates  to  a  descent  speed  to  the  mode  change 
altitude. Mode change from forward flight mode to helicopter mode with 6,000 
rpm. The minimum mode change altitude is above 300m. 

 

Phase 9: Vertical landing in helicopter mode with 6,000 rpm. 

2.2  Preliminary engine power requirement 

2.2.1 Preliminary engine power requirement from the aircraft is shown in the Table 3 

2.2.2 Engine reduction gearbaox will have 95% mechanical efficiency at design point 

2.2.3 A 5kW generator pad will be designed as a part of the reduction gearbox. 

2.2.4 Motor driven fuel pump and oil pump will be used as a part of engine accessary and 

they will consume 1kW electricity at most. This power should be provided by engine. 

Table 3 Preliminary engine power ratings 

 

duration[min] 

altitude[km] 

Required 

power[hp] 

Required   

power[kW] 

Take off 

SL~1 

100 

75 

Climb 

10 

1~3 

66 

50 

Cruise 

60 

73 

55 

Loiter 

180 

40 

30 

 

2.3  Configuration and performance requirements   

2.3.1 The  target  recuperated  turboshaft  has  a  gas  generator  (one  stage  centrifugal 

compressor & one stage radial turbine) and a  free power turbine (one stage axial 
turbine) with a reverse type combustor. 

Figure 2 GSP model for the target engine 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

 

2.3.2 Performances requirements 

SFC ≤ 0.33 kg/kW-hr 

Power to weight ratio ≥ 1.8kW/kg 

2.4  Engineers background   

2.4.1 Engineers  who  will  participate  in  the  Consultancy  session  have  the  following 

experiences. 

  Years of altitude test of small turbofan/jet and turboshaft(T700) 

  Engine cycle performance analysis for UAS 

  Familiar with GasTurb & GSP and beginner to PROOSIS 

  Engine operating SW development for a small turbofan engine 

2.5  Tools 

2.5.1 KARI has licenses of the following commercial tools 

  GasTurb 11 (Preferred) 

  GSP 11 (Preferred) 

  PROOSIS 

2.5.2 KARI engineers will bring their own tools for the Consultancy session. 

 

Scope of work 

3.1  General description 

The goal of this technical consulting is to build up an engine design process, increase 
engineer’s design capability, and review conceptual and preliminary design results. 
The consulting requires two sessions as below.   

3.2  Remote design review 

3.2.1 Review the conceptual design results 

3.2.1.1 KARI  will  provide  the  conceptual  design  results  which  will  include  the 

followings. 

3.2.1.1.1  Cycle design   

-  Design point & off design performance analysis 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

10 

 

-  Mission analysis 

3.2.1.1.2  Component (turbomachinery) design results   

-  Compressor and turbine selections according to specific speed 

-  Defining design conditions, mean line design, performance analysis with 

empirical formulations 

-  Airfoil design based on flow path design 

3.2.1.1.3  Component (burner) design results 

-  Design  combustor  sizing  and  injector  configuration  based  on  empirical 

data base. 

-  1-D  flow  distribution  and  thermal  analysis  of  the  combustor  by  1-D 

flow/thermal program 

3.2.1.1.4  Engine 2-D layout design drawing 

3.2.1.2 The design material will not more than 50 pages of MS power point and one(1) 

drawing. 

3.2.1.3   Review shall be performed remotely and a review report shall be submitted. 

3.2.1.4 KARI will send the review  materials  via DHL and the review report shall be 

submitted within two weeks after receiving the materials.   

3.3  Technical consulting and design 

In  this  session,  a  turboshaft  engine  design  process  is  required  to  be  built  and  a 
recuperated  turboshaft  engine,  which  has  the  target  engine  configuration  and 
performance  in  article  2.3,  is  required  to  be  designed  and  reviewed.  Lectures, 
materials, comments, reviews, and discussions are required to accomplish this goal.   

3.3.1 Review KARI's design result 

3.3.1.1 KARI will provide the design results which include cycle design, components 

design, and engine layout design results. KARI will explain this design result 
on the first day of this session. 

3.3.1.2 Review  result  shall  be  provided  to  KARI  in  MS WORD  or  MS  Power Point 

format by the end of the session. 

3.3.2 Engine design process buildup 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

11 

 

3.3.2.1 Turboshaft  engine  design  process,  from  requirement  allocation  to 

manufacturing, shall be documented, presented, and submitted to KARI by the 
end of the Consultancy session. 

3.3.2.2 Turboshaft  engine  design  standard  and  WBS  for  conceptual  design  and 

preliminary design phases shall be built based on engineering design process.   

3.3.3 Lecture based engine design support and review 

3.3.3.1 Shall lead a recuperated micro turboshaft engine design according to the design 

process,  which  will  be  built  in  this  contract  by  article  3.2.2,  and  support  and 
review KARI’s design work. 

3.3.3.2 The design shall meet the requirements in article 2.2 & 2.3. 

3.3.3.3 Lecture  based  design  leading,  support  and  review  shall  be  performed  for 

KARI’s design work during this session, while the lecture shall cover the key 
topics in 3.2.3. 

3.3.3.4 Bidders shall propose a daily  based plan to proceed this design work for this 

session. 

3.3.3.5 During and at the end of this design work, design reviews shall be performed. 

3.3.4 Key topics of engine design process. 

3.3.4.1 The  key  topics  of  the  target  engine  design  shall  be  presented  and  discussed 

during the session. 

3.3.4.2 Bidders shall propose scope of work which can be covered within the limited 

time, two weeks, based on the listed topics in article 3.3.4.4. 

3.3.4.3 Bidders can propose other topics for engine design than the listed ones. In this 

case, bidders shall state rationales. 

3.3.4.4 The topics of interest are as follows. The underlined topics are mandatory. 

3.3.4.4.1 Cycle design 

-  The preliminary design process 

-  Cycle selection and multi-design point methods 

-  Component multi-disciplinary design and sizing 

-  Common core / derivative engine 

3.3.4.4.2 Non-dimensional theory and performance modelling 

-  Use of non-dimensional theory for gas turbine modeling 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

12 

 

-  First and second order effects on non-dimensional method 

-  Limitations and compromises of non-dimensional parameters 

3.3.4.4.3 Real components and performance loss modelling 

-  Modelling uncertainty 

-  Intake,  Compressor,  Combustor,  Turbine,  Duct  and  nozzle,  Heat 

exchanger, Gearbox, etc. 

3.3.4.4.4 Transient performance 

-  Starting behavior 

-  Transient behavior including accel & decal 

-  Dynamic modeling 

3.3.4.4.5 Engine rating and control 

-  System level requirement 

-  Performance requirement and implementation 

-  Modeling 

-  Fuel scheduling 

3.3.4.4.6 Diagnosis and deterioration 

-  Evaluation of performance differences 

-  Diagnosis 

3.3.4.4.7 Compliance and certification 

-  Validation to achieve Certification 

-  Compliance 

-  Validation of Status model 

3.3.4.4.8 Engine layout design 

-  Internal layout design 

-  Recuperator and gearbox installation 

 

3.4  On site design review 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

13 

 

In  the  Review  session,  a  recuperated  turboshaft  engine  design  results  shall  be 
reviewed by documents, presentation, and discussion with KARI engineers.   

3.4.1 Review engine design process   

3.4.1.1 Shall check design process and design environments in KARI.   

3.4.2 Review engine design results 

3.4.2.1 A  recuperated  micro  turboshaft  engine  conceptual  and  preliminary  design 

results shall be reviewed. 

3.4.2.2 Cycle  design,  components  design,  layout  design  results,  and  related  analysis 

reports (areas of aerodynamic, structural, life, etc) shall be reviewed.   

3.4.2.3 The Review session review report shall be submitted within two weeks after the 

Review session.   

 

Other requirements 

4.1  Meeting room 

4.1.1 A meeting room shall be prepared for lecture and design work with a beam projector 

and a screen during the Consultancy session. 

4.1.2 The meeting room shall be able to be occupied by KARI engineers by 6PM during 

the Technical consulting and design session. 

4.1.3 The meeting room shall be equipped with beam project, and free WIFI.   

4.2  Lecture materials 

4.2.1 All lecture materials shall be provided in electric file format one week before the 

Technical consulting and design session. 

4.2.2 Lecture materials shall be provided in hardcopy format for the Technical consulting 

and  design  session  at the  meeting  room  if  they  are  not  provided  in  electrical  file 
format ahead. 

 

Proposal Requirement 

5.1  Contents of Proposal requirements 

5.1.1 Proposal summary 

5.1.2 Consultants 


background image

RFP of MTSE Technical Consulting 

14 

 

5.1.2.1 Consulting team summary 

5.1.2.2 Consultants experiences (resume) 

5.1.3 Proposal 

5.1.3.1 Scope of lecture of key topics 

5.1.3.2 A daily base plan to proceed a recuperated turboshaft engine design 

5.2  Price proposal 

5.2.1 Price shall be proposed in US dollar (Y2017). 

5.2.2 Bidders shall include all cost items to cover the all activities in their proposals and 

itemize  requested  items.  Lunch  for  trainees  during  the  week  in  the  Technical 
consulting  and  design  session  shall  be  included.  Transportation,  accommodation, 
and other items for the reviewer for the On-site review session shall be itemized and 
included.   

5.2.3 The proposed price shall reflect possible fluctuations in labor costs, material prices 

and others in the proposed price. Therefore, the bidder shall not demand to reflect 
the  fluctuation  in  cost  due to  cost  items  not  stated  in  the  bidder's  proposal  in  the 
future. 

 

Terms and Conditions 

6.1  General terms and conditions 

6.1.1 Shall follow KARI’s terms and conditions 

6.2  Intellectual property 

6.2.1 All rights of design output produced in the Technical consulting and design session 

belongs to KARI.