PUMA SOCAT

PUMA SOCAT

CUPRINS:

Capitolul 1. Elicopterul PUMA SOCAT

Capitolul 2 . Programul SOCAT

Capitolul 3 . Particularitati

Capitalul 4 . Functionarea termodinamica

Capitolul 5. Carter de intrare a aerului

Capitolul 6. Compresoarele

Capitolul 7. Camera de ardere

Capitolul 8. Turbina generatorului

Capitolul 9. Lagarul posterior

Capitolul 10. Ansamblul turbina libera

Capitolul 11. Antrenarea accesoriilor

Capitolul 12. Circuitul intern de carburant

Capitolul 13. Intretinere

Capitolul 1. Elicopterul PUMA SOCAT

Puma Socat este un elicopter de lupta produs de IAR sub o licenta cumparata de la firma franceza Arospatiale; a fost una dintre putinele colaborari in plan militar dintre o tara NATO si una din blocul comunist, programul incepand in iulie 1974. Au fost produse peste 163 de exemplare, aproximativ 57 fiind exportate (in tari precum Pakistan, Coasta de Fildes, Emiratele Arabe Unite, Sudan, Ecuador). Un numar redus dintre acestea erau dotate cu flotoare gonflabile, pentru operatiuni pe mare.

SA 330 Puma a fost proiectat si construit de Arospatiale pentru a satisface o cerere a Fortelor Terestre Franceze in privinta unui elicopter de dimensiuni medii, capabil sa opereze pe timp de noapte ori vreme nefavorabila.

In 1967, Puma a fost ales si de Fortele Aeriene Regale ale Marii Britanii, primind denumirea de Puma HC Mk.1. Ca urmare, firmele Westland Aircraft si Arospatiale au ajuns la un acord prin care sa produca impreuna elicopterul.

Primul dintre cele doua prototipuri a zburat in 15 aprilie 1965. A fost construita o serie de productie initiala de sase aparate, ultimul zburand in 30 iulie 1968.

Primul elicopter din productia de serie a decolat in septembrie 1968. Pe 25 aprilie 1978 SA 330J Puma a fost certificat pentru functionare in conditii de vreme adversa (inclusiv inghet), primul elicopter din afara Uniunii Sovietice care sa atinga acest standard.

Un numar de 697 de elicoptere au fost produse in total, pana in 1987, cand a fost inlocuit de o versiune mult imbunatatita, AS 332 Eurocopter Super Puma.

Tinand cont de capacitatea de atac redusa a elicopterelor din dotare, Fortele Aeriene Romane au demarat un program de imbunatatire a unor aparate Puma, in principal prin adagarea unor componente antitanc si senzori moderni, pastrand in acelasi timp capacitatea de transport.

Astfel a rezultat programul SOCAT (Sistem Optronic de Cercetare si Anti-Tanc). Valoarea totala a fost de 150 de milioane de euro, programul incepand cu anul 1999; 25 de elicoptere au fost modernizate si livrate Fortelor Aeriene Romane (ultimul in 2005), lucrarile fiind executate de societatea comerciala IAR SA Brasov in cooperare cu firma Elbit din Israel.

Elicopterul Puma SOCAT este multifunctional: poate indeplini misiuni de atac in sprijinul trupelor terestre (distrugerea mijloacelor de lupta blindate, a fortificatiilor, recunoastere) dar si cautare-salvare ori transport de trupe, inclusiv pe timp de noapte ori vreme nefavorabila.

Prin modernizarea sistemelor electronice s-a ajuns la imbunatatirea capacitatii de a descoperi si combate inamcul; de asemenea, sistemele de navigatie asigura precizie pe distante lungi si zbor la joasa inaltime.

Alte imbunatatiri constau in implementarea conceptului HOTAS - Hands on Throttle And Stick (manevrarea aparatului si a sistemelor vitale fara a lua mana de pe controale) si capacitatea de a transmite date de cercetare in timp real.

In privinta sistemelor de armament, elicopterul este dotat cu statie de avertizare radar si iluminare laser, dispersoare de tinte false radar si capcane termice; din punct de vedere ofensiv, poate folosi rachete anti-tanc, aer-aer, proiectile reactive nedirijate si tunul turelat de calibrul 20 mm.

Tintele pot fi identificate de la o distanta de circa 5-6 km, ziua si noaptea; pentru atacarea tintelor se pot folosi imaginile transmise prin fibra optica de rachetele lansate anterior.

Caracteristici generale:

• Echipaj:
• Capacitate: 16 pasageri
• Lungime: 18,22 m ()
• Diametrul rotorului: 15,08 m ()
• Inaltime: 5,14 m (16 ft 10 in)
• Greutate (gol): 3.615 kg ()
• Greutate incarcat:
• Greutate maxima la decolare: 7400 kg ()
• Motor: 2 TURMO IV B turbopropulsor, 1.575 cai putere (1.175 kW) fiecare

Performante

• Viteza maxima: 258 km/h ()
• Raza de actiune: 550 km (fara rezervoare suplimentare) ()
• Plafon de serviciu: 4,800 m (15,750 ft)
• Viteza ascensionala: 9.2 m/s (1,810 ft/min)

Armament

• Puma
• mitraliere: 2 x 7.62mm pe piloni
• proiectile reactive nedirijate LPR 57 (UB-16-57) (4 puncte de acrosare)
• racheta antitanc Malyutka ghidata prin fir (4 sine)
• 2 x mitraliere PK de 7.62 mm cu tragere prin usi
• Puma SOCAT
• tun GIAT de calibrul 20 mm, turelat
• proiectile reactive nedirijate LPR 57 (UB-16-57) (2 puncte de acrosare, spre interior)
• 8 rachete antitanc Rafael Spike-ER (cele doua puncte de acrosare dinspre exterior)

Aerul ambiant este captat de craterul inelar de intrare a aerului si dirijat spre compresor.

O prima comprimare este asigurata de compresorul axial prin :

cresterea vitezei si presiunii in rotor

curgerea aerului de-a lungul paletelor de stator(sectiune de trecere divergenta) si transformarea vitezei in presiune.

Aerul care a suferit aceasta prima comprimare este apoi dirijat spre compresorul centrifugal printr-o canalizatie inelara interna.

O a doua comprimare este asigurata de compresorul centrifugal prin :

cresterea vitezei si presiunii in rotorul centrifugal

curgerea aerului de-a lungul paletelor celor doua statoare sau difuzoare care transforma viteza in presiune si dirijeaza aerul spre camera de ardere.

In camera de ardere, aerul este impartit in doua fluxuri:

1. Un flux de aer primar amestecat cu carburant pulverizat de discul de injectie si ars sub presiune constanta. Acest flux de aer primar este impartit la rindul sau in doua parti:

o parte care curge prin orificiile calibrate ale peretelui de turbulenta anterior

o parte care curge prin paletele goale in interior ale ditribuitorului turbinei primei trepte si prin orificiile calibrate ale peretelui de turbulenta posterior

2. Un flux de aer secundar care curge prin canalele de racire si orificiile calibrate ale amestecatorului si vine sa raceasca gazele arse. Aceste gaze curg apoi prin cele doua trepte ale turbinei generatorului. Turbina transforma energia cinetica a gazelor arse in energia mecanica necesara antrenarii compresoarelor si accesoriilor. Dupa aceasta prima destinare, gazele curg prin etajul turbinei libere care transforma maximul de energie a gazelor in energie mecanica pentru antrenarea rotorului. Gazele sunt apoi evacuate in exterior printr-un ajutaj de evacuare cu o energie care da nastere la o usoara forta de tractiune reziduala.

Performante:

Performante principale

La regimul normal in atmosfera standard

puterea la arbore..957 kw (1300cp)

consum specific..279 g/cp/h/(380 g/kw/h)

turatia turbinei libere22840 rot./min

turatia generatorului.33450 rot./min

greutatea G.T.M.-ului225 kg

Caracteristici principale

Compresor

debit de aer..4,5kg

grad de comprimare..5,7

randament0,8

cresterea de temperaturaTR═250C

Ardere

-pierdere de sarcina in camera4%

-randament de ardere..0,96

-raportul aer-carburant..1/45

Turbina

gradul de destindere in turbina generatorului2,55

temperatura inaintea turbinei generatorului..T3═920C

turatia turbinei generatorului33450

gradul de destindere in turbina libera..2,05

temperatura inaintea turbinei libere.T4═720C

turatia turbinei libere..22840

cuplul maxim turbina libera215 kg/m

temperatura de iesire din turbina libera..T5═500C

Este un ansamblu din aliaj usor care constituie priza de aer inelara a motorului.

Carterul propriu-zis cuprinde un corp interior, un corp exterior si 4 brate care unesc cele doua corpuri. Spatiul cuprins intre cele doua corpuri constituie priza de aer inelara.

Butucul central al corpului interior constituie atat lacasul lagarului anterior al compresorului axial, cat si priza de miscare pentru antrenarea accesoriilor. Fata sa anterioara are o flansa pentru montarea capacului port-jiclor.

Arborii de antrenare a accesoriilor trec prin doi montanti care leaga corpul interior si exterior.

O cutie de transmisie pentru antrenarea accesoriilor este montata la partea superioara carterului de intrare a aerului. Ea inchide elementele de antrenare a tahogeneratorului, a demarorului si a blocului regulator. O alta cutie de transmisii pentru antrenarea accesoriilor este montata la partea inferioara a carterului de intrare a aerului. Ea inchide antrenarile pompei de ulei si ale ventilatorului radiatorului de ulei. Ansambul cuprinde numeroase canale pentru trecerea uleiului de lubrefiere si a carburantului.

A.   Compresorul axial

Este un compresor transonic de supraalimentare intr-o singura treapta. El se compune din parti fixe si mobile.

Partile fixe sunt constituite dintr-un contracarter si ansamblul stator-redresor.

Partile mobile sunt constituite dintr-un rotor axial si arborele sau de angrenare.

Rotorul axial antrenat prin arborele generatorului se roteste in interiorul contracarterului pe cele doua lagare. El este constituit dintr-un arbore din otel pe care sunt fixate 13 palete din aliaj de titan.Partea anterioara a arborelui asigura antrenarea accesoriilor prin intermediul unui pinion conic.Ea este sprijinita pe un rulment cu bile a carui etanseitate la ulei se asigura printr-o garnitura tip sealol.Partea posterioara a arborelui este legata la arborele generatorului prin intermediul unui manson de cuplare. Ea se sprijina pe un rulment cu role a carui etanseitate se asigura printr-o garnitura tip sealol.

Partile fixe sut destinate sa canalizeze fluxul de aer care provine de al rotorul axial spre compresorul centrifug. Ele cuprind carterul exterior ce formeaya structura motorului, contracarterul si un stator-redresor din aliaj usor montat in interiorul contracraterului. Acesta din urma leaga carterul de intrare a aerului de carterul turbinei si reprezinta un element al structurii de rezistenta al motorului.

Ansamblul stator este constituit din doua randuri de palete care formeaza o sectiune trecere a aerului divergenta. Cele doua randuri de palete sunt sudate pe un inel exterior care comporta gauri pentru fixarea in interiorul contracarterului.

B.   Compresorul centrifug

Acest compresor este alcatuit dintr-un ansamblu de parti fixe si mobile.

Partile mobile sunt:

Rotorul format din anterotor si rotorul centrifug

Arborele scurt, inelul labirint si discul de injectie( discul de injectie a carburantului este asamblat cu suruburi intre arborele scurt si cel principal)

Mansonul de cuplare care leaga arborele rotorului centrifug de rotorul axial

Partile fixe sunt:

Carterul de intrare care formeaza canalizatia inelara intre compresorul axial si cel centrifug. Butucul intern al acestui carter constituie locasul lagarului posterior al rotorului axial si al carcasei lagarului rotorului centrifug.Partea rotorului centrifug este constituita dintr-un rulment cu bile montat intr-o carcasa flexibila. Etanseitatea acestui lagar se asigura printr-o garnitura tip sealol. Ansamblul complet al carterului se monteaza in interiorul contracarterului.

Capacul anterior al compresorului centrifug.

Capacul posterior al compresorului centrifug(placa de port-difuzor).Acesta formeaza peretele despartitor intre comprimare si ardere. Inelul sau interior comprta un labirint.

Difuzor primul etaj -este constituit dintr-o serie de palete cu sectiune de trecere divergent si este montat intre cele doua capace ale compresorului.

Difuzor al doilea etaj - este constituit dintr-o serie de palete montate in interiorul carterului turbinei.

Camera de ardere este situata in interiorul carterului turbinei care constituie peretele exterior al motorului.

Este o camera de tip inelar cu curgere directa si injectie centrifuga a carburantului.

Pentru descrierea camerei luam in considerare urmatoarele elemente:

a) - carterul turbinei este un element din otel care inchide camera de ardere si cele doua trepte de turbina ale generatorului.

La partea sa anterioara se afla brida de fixare cu contracarterul cat si gaurile de fixare ale difuzorului al doilea etaj al compresorului centrifug.

Partea sa centrala comporta numeroase bosaje care permit montarea prizelor de presiune P2, a dispozitivelor de aprindere pentru demaraj si a supapei de drenare a camerei de ardere.

Pe partea sa posterioara se afla o flansa pentru montarea ansamblului turbina, a bratelor lagarului posterior si a difuzorului de iesire.

b) - partea exterioara a camerei de ardere este constituita din turbionatorul anterior si un melanjor.Aceste doua parti sunt fixate prin stifturi care permit o anumita miscare sub efectul dilatarilor. Flansa posterioara a partii exterioare este fixata pe statorul primei trepte a turbinei.

c) - partea interioara a camerei de ardere este constituita dintr-o virola care cuprinde turbionatorul posterior si dintr-un labirint de etanseitate pe arborele generatorului. Ea este fixata pe statorul primei trepte a turbinei.

Gaurile si fantele practicate pe partea exterioara si interioara a camerei constituie orificii calibrate pentru trecerea aerului primar si secundar al camerei. Ansamblul este fabricat din aliaj special care permite o inalta rezistenta la temperatura ridicata.

   

Turbina generatorului are rolul de a furniza puterea necesara antrenarii ansamblului compresor si a accesoriilor. Ese o turbina axiala cu doua trepte, fiecare treapta fiind constituita dintr-un rand de palete fixe(stator) si dintr-un rand de palete mobile(rotor).

Statorul primei trepte este constituit dintr-o serie de palete sudate pe un inel. Inelul turbinei este, de o parte, pe camera de ardere si de cealalta parte pe partea interioara a flansei posterioare a carterului turbinei.Paletele statorului sunt goale in interior pentru trecerea aerului primar.

Statorul turbinei treapta a doua este constituit dintr-o serie de palete asamblate in mai multe segmente. El este fixat in interiorul inelului turbinei. Inelul sau intern comporta un labirint de etansare.

Partile mobile ale turbinei constituie impreuna cu cele ale compresorului centrifug un ansamblu turnant a carui parte posterioara o constituie turbina propriu-zisa.

Acest ansamblu cuprinde: arborele scurt, discul de injectie, arborele principal, cele doua rotoare de turbina, arborele posterior. Arborele scurt, discul de injectie si partea anterioara a arborelui principal sunt asamblate cu ajutorul unui surub. Partea posterioara a arborelui principal, cele doua rotoare ale turbinei si arborele posterior sunt asamblate printr-un sistem de dantura ,, curvic-coupling,, si patru buloane.

Paletele rotoarelor de turbina sunt taiate din masa discului cu ajutorul unui procedeu de fabricatie special.

Partea superioara a ansamblului turnant este sustinuta de un lagar care s-a convenit a fi numit lagarul posterior al turbinei ce va fi tratat in capitolul urmator.

Lagarul posterior al turbinei generatorului este sustinut cu trei brate fixate pe flansa posterioara a carterului turbinei. Aceste brate trec prin montantii statorului turbinei libere si sunt articulate pe corpul lagarului, tangential la acesta pentru a compensa dilatarile.

Carcasa rulmentului are trei perechi de bosaje pe care se articuleaza bratele de fixare cu ajutorul axelor. Rulmentul cu role montat in interiorul carcasei este fixat prin doua inele de siguranta.

Capacul anterior are, in inelul sau intern, o garnitura labirint care asigura etanseitatea pe arbore. Sase prezoane solidare cu acest capac permit montarea ansamblului.

Capacul posterior are trei bosaje in care sunt insurubate cele trei conducte de ulei care trec prin canalele corespunzatoare celor trei brate de fixare a lagarului.

Carcasa rulmentului, capacul anterior si cel posterior sunt asamblate cu prezoane. Etanseitatea intre flanse este asigurata de garnituri tip hartie.

Rulmentul este blocat pe arbore, printr-o piulita cu autoblocare. Un deflector montat intre capacul anterior si rulment imbunatateste etanseitatea de ulei.

Bratele suport ale lagarului sunt fixate pe flansa posterioara a carterului turbinei cu ajutorul axelor. O saiba plasata intre bratul si flansa carterului turbinei permite reglarea pozitiei axiale a lagarului.

Acest ansamblu cuprinde urmatoarele elemente componente:

1.Statorul turbinei libere(carterul de legatura)

- este un ansamblu compus din elemente sudate care formeaza sectiunea de legatura intre generatorul de gaz si turbina libera.

- paletele goale in interior ale statorului turbinei libere sunt sudate pe partea posterioara a ansamblului.

2.Turbina propriu-zisa

- este constituita dintr-un rotor cu palete(fixare in con de brad).

-rotorul este asamblat cu arborele turbinei libere printr-un sistem de caneluri, curvic-coupling si buloane.

3.Difuzorul de iesire

- constituie sectiunea care urmeaza statorului.

- sustine lagarele arborelui turbinei si cutia de transmisie.

4.Lagarele arborelui

- cele doua lagare formeaza un ansamblu plasat in partea interioara a difuzorului de iesire si este sustinut de trei brate fixate pe flansa anterioara a difuzorului

- lagarul anterior al arborelui este constituit dintr-un rulment cu role iar etanseitatea la ulei este asigurata printr-o garnitura labirint.

5.Arborele de transmisie

- uneste turbina libera cu CTP a elicopterului

- este un arbore flexibil care are o flansa, un flector si un arbore cu extremitatea canelata

6.Priza de miscare

- cuprinde un angrenaj de pinioane conice si un arbore de cuplare care antreneaza cutia de transmisie.

- cutia de transmisie transmite miscarea la regulator prin intermediul unui tub de legatura

7.Ajutajul de evacuare

- este un ansamblu din tabla care asigura evacuare gazelor.

-este fixat printr-un colier Marman pe difuzorul de iesire.

- poate fi montat conform unei orientari corespunzatoare pozitiei pe dreapta sau pa stanga motorului

Antrenarea accesoriilor se realizeaza printr-o priza de miscare pe arborele generatorului de gaz si o priza de miscare pe arborele turbinei libere.

Antrenarea accesoriilor de catre generatorul de gaz se realizeaza prin intermediul unui pinion conic antrenat de arborele anterior al rotorului axial. Pinionul conic transmite miscarea prin intermediul arborilor care trec prin bratele carterului de intrare a aerului la o cutie de transmisie superioara si una inferioara.

Cutia de transmisie superioara asigura priza de miscare pentru tahogenerator, blocul regulator si demaror.

Cutia de transmisie inferioara asigura priza de miscare pentru grupul pompa de ulei si ventilatorul radiatorului de ulei.

Etanseitatea pe arborii de antrenare este asigurata prin garnituri tip ,,simrit,,.

Antrenarea accesoriilor de catre turbina libera se realizeaza printr-un pinion conic antrenat de arborele turbinei libere. Pinionul conic transmite miscarea la o cutie de transmisie prin intermediul unui arbore care trece printr-unul din bratele difuzorului de iesire.

Cutia de transmisie superioara cuprinde o priza de miscare pentru eventuala montare a unui tahogenerator. Un tub de legatura transmite miscarea de la cutia de transmisie la regulatorul turbinei libere.Arborele de antrenare este protejat printr-un tub de protectie.

Uleiul pentru gresarea cutiei de transmisie este adus si returnat prin doua tevi care trec prin bratul superior al difuzorului. Punerea in legatura cu atmosfera se face prin arborele de antrenare al regulatorului turbina libera.

Etanseitatea la nivelul de antrenare al regulatorului turbina libera se realizeaza printr-o garnitura de tip sealol.

Circuitul intern de carburant cuprinde urmatoarele elemente:

1. Canalizatia interna - este constituita din gauri practicate in carterul de intrare al aerului.

2. Port-jiclorul - are rolul de a asigura etaseitatea intre alimentarea statica de carburant si tubul antrenat de generatorul de gaz.

- ansamblul port-jiclor este montat pe partea interioara a inelului carterelui de intrare a aerului.El poseda o garnitura tip Flexibox care asigura etanseitatea carburantului si o garnitura tip sealol care asigura etanseitatea uleiului care unge lagarul purtator al partii anterioare a tubului.Etanseitatea este deasemenea asigurata de diverse inele . O canalizatie interna permite sa evacueze in exterior eventualele pierderi.

3. Tubul de carburant - are rolul de a conduce carburantul spre discul de injectie.

- este montat in interiorul arborelui generatorului de gaz.

- poseda doua lagare cu alunecare care permit sa se evite vibratiile si un dispzitiv care il solidarizeaza cu generatorul.

- etanseitatea de carburant la nivelul discului de injectie se asigura prin garnituri de tip simrit si torice.

4.Discul de injectie

centrifuga - are rolul de a injecta carburantul in camera de ardere.

- el este asamblat intre arborele scurt al compresorului centrifug si arborele principal cu ajutorul unor suruburi.

- este constituit dintr-un disc prevazut cu jicloare de pulverizare a carburantului.Carburantul care curge prin tubul de carburant patrunde in disc care il pulverizeaza, prin forta centrifuga, in camera de ardere.

Utilizare. Controlul parametrilor motorului se verfica in special:

turatia (generator si turbina libera)

temperatura gazelor (t4)

timpul autorizat de oprire a motorului

Control zilnic. Control inainte de zbor,control dupa zbor:

verificarea aspectului exterior

verificarea prizei de aer

verificarea carcasei motorului

Controlul periodic:

verificarea aspectului genera

verificarea starii turbinei libere

verificarea rotorului compresorului axial

verificarea rotatiei libere a ansamblului turnat(se va roti generatorul cu mana in cele douasensurisi se verifica rotatia liberasi absenta zgomotelor anormale)

Lucrari de intretinere. Lista interventiilor autorizate:

lagarul posterior al generatorului de gaz

arbore de antrenare a regulatorului turbinei libere

tub de protectie a arborelui de antrenare

ansamblul tub de legatura

arbore principal cu flector

ajutaj de evacuare

invelis termoizolant al arborelui

brat de lagar turbina libera

port-jiclor