Először egy kis személyes kitérővel
kezdem. Mindenki legalább is ideális esetben egyszer csak
elveszti a szüzességét. Így jártam most én. Hajnal Sándor
barátom (remélem mondhatom ezt) hosszú ideje győzködött,
hogy írjak már néhány sort az oldalra mint régi szentkirályi
repülős. Most elérkezett a pillanat, amikor már nem tudtam
nem-et mondani és billentyűzetet ragadtam, hogy megpróbáljam
legjobb – bár sajnos egyre halványuló – emlékezetem, egy
szenzációs hajtómű oktatómetszet és nem utolsó sorban Sándor
kiváló fotói alapján bemutatni az egyik legelterjedtebb
helikopter hajtóművet.
Született Klimov TV2-117A de később már Izotov TV2-117A ként
vált nagykorúvá.
Tervezését 1959.-ben Klimov kezdte el, de az ő 1962.-es
halála után Izotov vette át a tervezőiroda vezetését és
fejezték be a hajtómű kifejlesztését. Érdekesség, hogy a
VR-8 főreduktor fejlesztése is párhuzamosan folyt a
hajtóműével melynek alkalmazási célja a Mi-8 helikopter
volt. Történetéről és paramétereiről a web-en van bőven
információ pl. http://hu.wikipedia.org/wiki/TV2%E2%80%93117
Ez a hajtómű a világ egyik legnagyobb darabszámban gyártott
és elterjedtebb helikopter erőforrása lett az elmúlt közel
50 évben.
A hajtómű jobb nézete:
A levegő a jobb oldalon látható fekete kúp körül lép be és a
baloldalon lévő fúvócsövön távozik nem kevés termodinamikai
és aerodinamikai tortúra után – ezekről majd később lesz szó
részletesen is.
A szívócső szemből.
Látható a segédberendezés ház alsó része valamint a mellső
csapágyház – támasz négyirányú merevítése is. Bal oldalon
fent a kompresszor tengely fordulatszám távadója az a szürke
micsoda elektromos csatlakozóval.
Ugyan az a részegység
csak közelről, a vékony függőleges tengely a segédberendezés
meghajtás ház meghajtó tengelye mely közvetlenül a
kompresszor tengelyéről kapja a meghajtó nyomatékot. Ennek a
megoldásnak előnye, hogy így a kompresszor tengely
fordulatszámával arányos a meghajtás ház fogaskerekeinek a
fordulatszáma, vagyis fordulatszám határolást is meg lehet
egyszerűen oldani. A jobb oldalon lévő metszett részen
látható a mellső csapágyház – támasz fűtésére használt forró
levegő bevezető furata. Ennek bizonyos hőmérséklet alatt
igen nagy jelentősége van. Gondoljunk csak arra mekkora
károsodást tud okozni a felületekre kicsapódó és a hajtómű
forgó részei közé bejutó jégdarab.
A segédberendezés meghajtás ház,
fogaskerekek és tengelykapcsolók valamint csapágyak
keszekusza halmaza így első ránézésre, de azért itt
mindennek fontos szerepe van. Az indító motor-generátor ezen
keresztül forgatja meg a kompresszor-tengelyt, innen kapja a
hajtást később, mint generátor. Ezen keresztül kap
nyomatékot a beszállító és a szabályzó tüzelőanyag
szivattyú, az olajszivattyú és a fordulatszám távadó is,
hogy csak a legfontosabbakat említsük. A felső részen
látható alumínium fedél pedig a kézi hideg átforgatás
csatlakozóját zárja le.
Bal oldalon van a tüzelő anyag beszállító szivattyú, mely a
kifogyasztó tartályból érkező kerozint juttatja el az NR-40
szabályzó szivattyúhoz ( NR – Naszosz regulator azaz
szabályzó szivattyú).
Itt látszik a búvárdugattyús
ferdetárcsás szivattyú felépítése, néhány tüzelőanyag
vezeték és a már korábban említett kompresszor fordulatszám
távadó is. A szivattyú tetején pedig az a kiálló csavaros
zárókupakos képződmény a légtelenítő csonk. Ezen keresztül
lehet és kell a rendszer megbontása után kiengedni a levegőt
mégpedig úgy, hogy üzemelő kifogyasztó tartály szivattyúval
nyitni kell az adott hajtómű tűzcsapját majd az összes
légtelenítési pontot végig kell ellenőrizni.
Az ínyenceknek egy
közeli felvétel magáról a szivattyúról: a középen látható
dob forog a meghajtás miatt és a látható dugattyúk pedig egy
ferde tárcsán vannak rögzítve. Ebből következik, hogy egy
körbefordulás során a dugattyú tengelyirányú oszcilláló
mozgást végez. Ezt használjuk ki a közeg szállítására,
mégpedig úgy, hogy amikor pályája során a bezárt tér
növekszik az a szívó ütem ahol pedig a térrész csökken az a
nyomó ütem. Ezeket a tereket pedig a bal oldali részen a
dobhoz csatlakozó „vezérlő tárcsa” választja szét.
Induljunk tovább a
jobb oldalon: jobb fent az olaj szűrő és szivattyú –
levegőkiválasztó látszik. Középen a kompresszor metszete a
10 fokozattal melyből az első 4 álló lapátsora állítható.
Ennek a hirdomechanizmusa van a képen alul. Az egész
rendszert az NR -40 irányítja, mégpedig tüzelőanyag
nyomással, tehát itt a kerozin a „hiraulika” folyadék. A kép
közepén a bekötő ponttól kicsit jobbra az egyik pompázs
szelep szintén tüz.a. nyomással van vezérelve. Ennek szerepe
az indítás, gyorsítás vagy üzemmód váltáskor esetleg fellépő
u.n. pompázs jelenség megakadályozása.
Erről egy kicsit
bővebben:
Az axiál
kompresszoron keresztül áramló levegő mennyisége és a
kompresszor forgórész fordulatszáma szinkronban kell legyen
egymással, egyébként a lapátok valamelyik oldalán (domború
vagy homorú oldalon) az áramlás turbulensé válik azaz
leválik a lapátról. Ekkor a keresztmetszeti ellenállás megnő
ezért a szállított levegőmennyiség pedig lecsökken. Az
áramlástan alapján pedig a dinamikus és a statikus nyomások
összege egy adott zárt rendszeren belül állandó és konstans.
Tehát a megnövekedett statikus nyomást el kell vezetni,
mintha kihúznánk a képzeletbeli dugót a hajtóműből. Erre
szolgálnak ezek a szelepek. Abba inkább ne is menjünk bele,
hogy mi lenne a hajtóművel és közvetve a helikopterrel, ha
így hagynánk a rendszert lengeni. Bocsánat a hosszas
okfejtésért, de lesz még ilyen később is.
Tovább haladva ezen az oldalon, a
kép közepén a membrános eszköz az SzO–40 szinkronizátor
melynek feladata a két hajtómű (pl. Mi-8) nyomásviszonyait
és ezzel együtt a teljesítményét szinkronizálni. Ettől balra
található az egyik gyújtó elektródás indító tüzelőanyag
fúvóka. Látszik még a gyűrűs tüzelőtér melynek ugyan olyan
zöld hőálló bevonata van mint szinte az összes orosz
származású hajtóműnek (ld. a korábbi anyagokat a
www.repulomuzeum.hu oldalon). A bal oldalon a barna műanyag
fedél alatt vannak a turbina belépő gázhőmérséklet
érzékelőinek a csatlakozói valamint ettől kicsit lentebb a
forró levegő megcsapolás, amit a jégtelenítéshez és
csapágyak fűtéséhez használnak, de csak a hajtóművön.
A hajtómű külső burkolata és az
égőtér fala között kivehető a légrés mely a hűtő
levegőáramnak van kialakítva és az üzemi tüzelőanyag fúvókák
is.
A hőmérséklet távadók egyike a
sokból. Érdekessége, hogy két rendszer van felváltva
összefűzve az egyik csak mér és kijelez, míg a másik be is
avatkozik ha magas a gázhőmérséklet ez az URT rendszer.
A következő fő részegység a turbina
melyből mindjárt kettő van, az első a 2 fokozatú
kompresszort hajtó egység a másik a szintén 2 fokozatú
tengelyteljesítményt szolgáltató szabadturbina. E két
turbina között nincsen mechanikai kapcsolat csakis és
kizárólag gázdinamikai. Tisztán kivehető a kompresszor
turbina első álló lapátsora és mögötte az ehhez tartozó
forgó lapátsor is. A turbinában alakul át mechanikai munkává
a forró gázban lévő hőenergia tehát ez a hajtómű egyik
legfontosabb és legnagyobb terhelésnek (hő és mechanikai
együtt) kitett részegysége. Gondoljunk csak bele abba, hogy
az igen magas fordulaton forgó turbinalapátokra
gyakorlatilag kerozin láng érkezik. Itt igen fontos az anyag
és gyártási minőség. Persze igyekeznek ezt a környezetet az
alkatrészeknek elviselhetővé tenni, pl. az álló
lapátkoszorúk belső hűtésével. Ezt úgy kell elképzelni, hogy
a lapáton belül van egy vékony levegő járat melyen „hideg”
levegőt fújnak keresztül.
A munka és a kompresszor turbina
közti ú.n. 4-es támasz vagy csapágy látható a képen.
Megfigyelhető a forgó turbinalapátok „fenyőfa” illesztéses
kialakítása, a labirinttömítések, a különböző hűtő és
szellőző járatok az alkatrészekben. A következő képen is ez
a rész látható a kenőolaj bevezetéssel és a...
...piros színű tűzoltó
kollektorral, ennek funkcióját szerintem nem kell
részletezni.
És elérkeztünk a hajtómű végéhez:
itt van a fúvócső, a tengelyteljesítményt átadó tengely és
ennek csatlakozó része. Itt álljunk meg egy pillanatra. A
bal oldalon lévő piros színű fedél helyére csatlakozik a
főreduktor „szférikus” csatlakozója, ezen belül halad a
hajtótengely. A két részegység egymáshoz képest elfoglalt
pozíciója koránt sem közömbös. Itt kell hajtómű csere és
időszakos ellenőrzések alkalmával ellenőrizni a hajtómű és
főreduktor egytengelyűséget. Igen szűk a tűrése 0,1 mm
nagyságrendű és még az sem mindegy, hogy a bal-jobb és
fent–lent irányok átlaga mennyire tér el egymástól. Persze
ha visszagondolunk arra, hogy kb. 1500 LE mehet itt át több
ezres percenkénti fordulaton akkor ez így van jól. Szerintem
ez az egyik nemszeretem tevékenység a kiszolgáló személyzet
részéről – főleg nyáron, frissen leállított hajtómű esetén
mondjuk 1. repülés utáni ellenőrzés során... Vagyunk egy
páran, akik tudjuk ez mit jelent.
A hajtómű tengelye alatt látható kis fekete valami a RO-40
szabad turbina fordulatszám határoló mechanizmus. Ez
egyszerűen elengedi a vezérlő nyomást a tüzelőanyag automata
(NR-40) felől ha a turbina túlpörög. És nem elég hogy ezt
megteszi, de mechanikusan kell visszaállítani. Tehát az a
hajtómű a földet érésig állni is fog. Ellenőrizni is kell,
ehhez van egy teszt beállítás amikor kb. 80%-os fordulatszám
esetén old le a berendezés. Természetesen ezt földön
„nyűgözött” hajtómű próba keretében ellenőrzik.
Ez a kép jól mutatja a meghajtó
tengelyt, csapágyazását, illetve a RO-40 fordulatszám
meghajtást a fogaskerekekkel.
És a bal oldal is sorra kerül
végül.
Mindjárt a hajtómű elején egy igen
fontos része a tüzelőanyag rendszernek: ez a KA-40
hőmérséklet kompenzátor és kompresszor fordulatszám határoló
– visszacsatoló mechanizmus. Minden hőerőgépnek a
működéséhez elengedhetetlenül fontos a megfelelő tüzelőanyag
– levegő arány pontos beállítása. Egy repülőgép (bocs:
helikopter) gázturbinás hajtóműve esetében ez különösen így
van. A beszívott levegő hőmérséklete (és persze a
tengerszint feletti magasság is) kihatással van annak
sűrűségére és az ahhoz keverhető (adagolható)
tüzelőanyag-mennyiségre. Ezt a korrekciót végzi el egy
egyszerű bimetall-os mechanizmus mely a hőmérsékletváltozás
függvényében elmozdít egy adagoló tűt mely hatással van az
NR-40 vezérlő nyomására. Ilyen egyszerű. A kompresszor
fordulatszám határolás és kompenzáció pedig egy
centrifugális (rugó terhelésű) röpsúly rendszer segítségével
avatkozik be ugyan úgy a vezérlőnyomásba.
Végül, de nem utolsó sorban a már
sokat emlegetett NR–40 tüzelőanyag automata, szabályzó
szivattyú, stb. Itt jön létre a fúvókákat tápláló a
mindenkori vezérlő utasítás (EVK) és a működési paraméterek
alapján korrigált tüzelőanyag nyomás és mennyiség. Arról már
volt szó, mennyire fontos a tüzelőanyag pontos mennyisége.
Ez az egység a külön található, de hozzá szervesen
kapcsolódó külső berendezésekkel (KA-40, CO-40, RO-40, stb.)
közösen végzi ezt az igen fontos feladatot. Abba terjedelmi
okokból most ne menjünk részletesen bele hogy melyik
tolattyú, csavar, rugó mire szolgál – erről teljes könyvet
írtak a gyártók "Típusleírás és Üzemeltetési Utasítás"
címen. Lényege, hogy szabályoz, mégpedig korát
meghazudtolóan egész pontosan, tengerszint feletti
magasságra, hőmérsékletre, terhelésre, vezérlő parancsra.
Nem lehet kifelejteni a kompresszor 4 álló lapátkoszorúját
állító mechanizmust sem, mivel ez is innen kapja a
szabályzást. Nézzük most meg részletesen ezt az egységet:
A bal oldalon van a tüz.a. nyomás
távadó, a jobb oldalán pedig a szög visszajelző skála. Ennek
a beállításkor van szerepe.
Ugyanaz közelről.
És a jobb oldalról metszetben is.
És a tényleges
lapátállító mechanizmus, azért tudtak valamit a fiatal
szovjet mérnökök, mert ugye ezt utána sorozatban gyártani is
kellett...
„Röviden” ennyi a leírás, az
esetleges pontatlanságokért, hibákért ezúton mindenkitől
elnézést kérek.
Üdvözlettel:
Nagy Attila
Ex. sárkány, hajtómű technikus
|