Pon28Mar2011

LETEHE na motorju PWC opravila pregled vroče sekcije

Informacije
Borut Podgoršek

letehe_pc9_motor1.jpgLetalskotehnična enota (LETEHE), ki je v sestavi BRZOL, izvaja drugo in tretjo stopnjo vzdrževanja vseh letalnikov v floti SV. Prejšnji teden je enota vpisala med svoje strokovne dosežke novo poglavje, in sicer pregled vroče sekcije na motorju proizvajalca Pratt&Whitney Canada (PWC). Letalski tehniki LETEHE so motor odprli, razstavili in opravili kompleksen ter zahteven pregled elementov vroče sekcije (Hot Section Inspection). Tak kompleksen poseg na motorju sodi v tretjo stopnjo vzdrževanja.

Motor proizvajalca Pratt&Whitney Canada, ki poganja letalo pilatus PC-9M, sodi v družino turbo propelerskih motorjev z oznako PT6A. Motor, ki je vgrajen v letalo, ima oznako PT6A-62 in 950 konjskih moči. Program vzdrževanja motorja zahteva redno preventivno vzdrževanje po 150 urah letenja ali enkrat na leto. Pregled vroče sekcije, ki je po programu vzdrževanja najbolj zahteven in kompleksen, se izvede po 1500 urah letenja. Po 3000 urah letenja sledi generalna obnova motorja pri proizvajalcu motorja.

letehe_pcm_brauc.jpgPT6A-62 je turbinski motor z majhno težo in modularno grajen. Sestavljen je iz dveh modulov, in sicer iz pogonskega ter kompresorskega modula. Pogonska gred, ki jo poganjata turbini, prek dvostopenjskega planetnega reduktorja poganja propeler. Planetni reduktor zmanjša obrate pogonskih turbin s 30.000 na 2000 obratov propelerja. Na kompresorski gredi je turbina, ki poganja kompresor. Naloga kompresorja je, da zagotovi zadostno količino stisnjenega zraka za potrebe procesa zgorevanja zmesi zraka in goriva v zgorevalni komori ter za hlajenje motorja. Gredi med seboj nista fizično povezani, saj je med njima le aerodinamična povezava, ki jo ustvarja zračna masa zgorelih plinov, ta pa se pretaka med turbinama, ki se vrtita z različnimi hitrostmi in v nasprotnih smereh. Taka konstrukcija motorja je v letalskem svetu poznana kot prosto turbinski motor (Free Turbine Engine). Zmes goriva in zraka gori v zgorevalni komori, nato pa se plini raztezajo in pospešujejo skozi kompresorsko turbino ter pogonski turbini, ki poganjata propeler. Na koncu se zgoreli plini odvedejo skozi izpušne cevi v atmosfero. Motorju sta dodana še oljni sistem, ki skrbi za mazanje, hlajenje in notranje čiščenje motorja, in gorivni sistem, ki dovaja ustrezno količino goriva za delovanje motorja v vseh režimih.

Na prvem letalu iz flote PC-9M, ki je bila kupljena leta 1998, smo omenjeni pregled opravili po 13 letih, v naslednjih dveh letih pa bomo pregledali še preostalih osem letal. Kot je bilo že omenjeno, se motor vsako leto podrobno pregleda in zamenjajo se določeni elementi, ki so ključni za dobro delovanje motorja, in sicer filtri, olje ter gorivne brizgalne šobe. Po vsakem pregledu letalski tehniki opravijo še zemeljski test motorja, da se preverijo ključni parametri, in sicer vrtilni moment propelerja, pretok goriva, obrati kompresorja, pospešek motorja ter temperatura med kompresorsko in pogonsko turbino. Letalskotehnični inženiring, ki je v okviru LETEHE, opravlja tehnično diagnostiko in monitoring vseh ključnih parametrov motorja, saj inženirji tako ocenjujejo tehnično stanje motorja. Skozi leta uporabe motorja se ti parametri spreminjajo, ker se obrabijo posamezni elementi, kar se kaže v slabših performančnih rezultatih. Inženirji natančno spremljajo in analizirajo degradacijo motorskih parametrov, jih ocenjujejo ter primerjajo z dopustnimi, ki so navedeni v vzdrževalnih priročnikih. Tako se hitro zaznajo nedovoljene razlike, ki so lahko posledice čezmerne obrabe in poškodb motorskih delov. Na takem motorju letalski inženirji in tehniki opravijo dodatno preventivno vzdrževanje ter preglede in uvedejo ukrepe, da ne bi prišlo do nadaljnjega slabšanja ali celo odpovedi motorja. Na motorju, ki smo ga pregledali, nismo zaznali bistvenih razlik od predpisanih parametrov, zato smo opravili pregled vroče sekcije po 1500 urah delovanja, kar je skladno z vzdrževalnim priročnikom, če pa bi prišlo do velikih razlik, bi bilo treba tak pregled opraviti že letehe_pc9_motor2.jpgprej, najti vzroke za težave in jih odpraviti. Pregled vroče sekcije motorja obsega pregled notranjih konstrukcijskih sklopov in elementov motorja, ki so termično ter dinamično najbolj obremenjeni. K temu spadajo zgorevalna komora, kompresorska turbina, statorski sklop kompresorske turbine, pogonska turbina in senzorji za merjenje temperature (ITT) med turbinama. Da to lahko izvedemo, morajo letalski tehniki motor odpreti in ga razstaviti. Letalski tehniki pred razstavljanjem motorja najprej opravijo temeljit zemeljski test motorja in natančno izmerijo vse ključne parametre motorja. Sledi delo v hangarju. Najprej odstranijo propeler, sledi pa odstranjevanje električne, oljne in gorivne napeljave. Nato se začne odpiranje motorja na prirobnici C, kjer sta z vijaki spojena modula motorja. Ko sta pogonski in kompresorski modul ločena, je mogoč dostop do termično najbolj obremenjenih elementov, ki jih je treba natančno pregledati. Kompresorski modul motorja ostane na letalu, turbinski modul pa se odstrani.

Iz kompresorskega modula najprej odvijemo notranji obroč zgorevalne komore, torej prostora, kjer poteka zgorevanje zmesi zraka in goriva, kar pomeni, da je termično najbolj obremenjen element motorja. Temeljito je treba pregledati notranjo zaščitno keramično oblogo komore zaradi termičnih poškodb oziroma ožganin in razpoke. Pri zunanjem plašču in stičnih površinah se pregledajo korozija, razpoke in obraba.

Sledi kompresorska turbina, ki je termično in dinamično najbolj obremenjen del motorja, lahko bi dejali, da je srce motorja. Pri maksimalni hitrosti 39.000 obratov kompresorske gredi na vsako lopatico deluje centrifugalna sila približno ene tone. Preden odstranimo turbino, je treba izmeriti zračnost med turbino in 14 segmenti ohišja. Izmeri se najdaljša lopatica na turbini in s konico te lopatice se natančno izmeri zračnost na vsakem segmentu ohišja posebej. Iz rezultatov letehe_pcm_motor3.jpgmeritev se s pomočjo formule določi zračnost med turbino in segmenti ohišja, saj ne sme biti višja od predpisane, ki je 0,0001 mm. V nasprotnem primeru je treba zamenjati tesnilne segmente ohišja in jih zbrusiti na pravo mero. V našem primeru smo bili znotraj predpisanih toleranc. Nato iz motorja odstranimo kompresorsko turbino, sledi pa temeljit pregled turbine. Pri vsaki izmed 59 lopatic posebej pregledamo razpoke, sulfidacijo, erozijo, ožganine in poškodbe zaščitne termične plasti. Preveri se pritrditev vsake lopatice posebej in pregleda se tudi disk turbine zaradi mehanskih poškodb ter korozije.

Nato sledi pregled statorskega sklopa kompresorske turbine in ohišja turbine. Pri vsakem tesnilnem segmentu se pregledajo sled dotika turbine in razpoke, pri statorskih lopaticah pa sledi ožganin, razpoke, erozija in poškodbe zaščitne termične plasti. S tem se pregled na kompresorskem modulu konča in preidemo na pregled pogonskega modula.

Na pogonskem modulu je najbolj ključen pregled sistema za merjenje temperature med pogonsko in kompresorsko turbino. Pri vseh osmih senzorjih za merjenje temperature se temeljito pregledajo mehanske poškodbe in ožganine. Pregleda se električna povezava med senzorji in na koncu se izmeri še upornost sistema. Pogonskih turbin se ne odstrani, se pa pri lopaticah temeljito vizualno pregledajo ožganine in mehanske poškodbe.

Na kratko sem opisal pregled vroče sekcije motorja PT6A-62. Sledi sestavljanje motorja v nasprotnem vrstne redu. Ko je motor ponovno sestavljen, se izvede še en temeljit zemeljski test motorja in primerjajo se parametri, ki morajo biti enaki ali boljši kot parametri pred pregledom. Ključni test delovanja motorja opravijo piloti s preizkusnim letom letala in testiranjem motorja v letu.

letehe_razst_motor_img_3379.jpg

Za tako kompleksen pregled potrebujemo licencirano, strokovno in izkušeno letalskotehnično osebje, veliko specialnega orodja, testne ter merilne opreme in originalne nadomestne dele. Po zamenjavi temeljne motorske plošče (Engine Deck) na helikopterjih bell 412 smo z omenjenim pregledom v LETEHE še enkrat dokazali, da imamo veliko znanja in zelo strokovne ter izkušene letalske tehnike in inženirje, ki so kos najbolj zahtevnim tehničnim izzivom na področju vzdrževanja letalske tehnike. Preseneča me, da smo kljub vsem dosežkom z obveznimi usmeritvami za pripravo formacij v SV postavljeni v neenakopraven položaj z drugimi letalskimi enotami. Zahvaljujem se vsem letalskim tehnikom in inženirjem LETEHE za njihovo požrtvovalno in strokovno delo na letalski tehniki SV. Pregled, ki je opisan v članku, so opravili letalski tehniki štabni vodnik Stanislav Andrejaš, ki je bil tudi vodja del, štabni vodnik Blaž Mišetič in višji vodnik Matjaž Jakša. Letalski inženir nadporočnik Andrej Klinar je pripravil vso potrebno tehnično dokumentacijo za izvedbo pregleda. Ekipa je za pregled potrebovala pet delovnih dni. Izzivov za prihodnost nam ne manjka, saj že ta mesec začnemo generalno obnovo letala pilatus PC-6.

Besedilo: major Robert Brauc, univ. dipl. inž., poveljnik LETEHE
Fotografije: Bruno Toič in Borut Podgoršek (zadnja slika)

čŒlanek je bil objavljen v reviji Slovenska vojska, Letnik XIX/4 25. marec 2011