INSTALAȚIA HIDRAULICĂ

 Avionul IAR 93 avea două sisteme hidraulice independente, având capacitatea de a asigura funcționarea sistemelor necesare zborului în condiții normale, sau în cazuri de avarie.

Au fost denumite „Sistemul principal”, notat SP, a cărui pompă principalä era actionată de motorul din dreapta și „Sistemul comenzilor de zbor”, notat SCZ, a cărui pompă principală era acționată de motorul din stânga.

Presiunea normală de lucru în instalație era de 3000 psi -207 bar.

Lichidul folosit a fost AMG-10, care funcționa în domeniul de temperaturi de la -55⁰ C la +120⁰ C pe timp scurt și pe perioade lungi până la +90⁰ C.

Pompele erau cu debit variabil, asigurând presiunea constantă la variațiile debitului. Erau antrenate printr-un cuplaj mecanic, de la cutia de agregate a fiecărui motor.

Pe lângă aceste două pompe, sistemul comenzilor de zbor, SCZ mai dispunea de un grup, format dintr-o pompă cu debit variabil antrenată de un motor de curent continuu, care asigura, la scăderea presiunii în SCZ sub 165 bar, un debit de 4,6 l/min, până la p = 196 bar pe o durată de 10 minute de funcționare continuă, sau 30 de minute la funcționare intermitentă.

Aceasta permitea aducerea avionului la aterizare la căderea instalatiei hidraulice cu pompa  principală a SCZ.

Sistemul principal SP, în condițiile funcționärii normale acționa:

• trenul de aterizare

– secvența de escamotare: se deschideau trapele, se ridicau jambele, acționate fiecare de câte un verin și o contrafișă, se zăvorau jambele apoi se inchideau trapele

– secvența de scoatere: se deschideau lacătele in care era zăvorâtă jamba, se deschideau trapele, ieșea trenul, se bloca contrafișa pe pozitia tren scos și se inchideau trapele; această parte a instalației era principalul consumator de debit de lichid hidraulic

• două frâne aerodinamice, acționate fiecare de câte un verin (cilindru hidraulic=motor hidraulic liniar
• câte unul din cei doi cilindri ai servomecanismelor comenzilor de zbor de la stabilizator, eleroane și apoi și direcția. La prototip direcția nu a fost asistată cu servomecanism
• două flapsuri cu motoare rotative de mare turatie – 4000 rot/min echipate cu reductoare, care acționau prin cardane, reductoare, șuruburi cu bilă, flapsurile din stânga și dreapta. Prin transmisia cu cardane, se realiza pe lângă acționare și sincronizarea celor două flapsuri
• voletii de la bordul de atac cu motoare rotative hidraulice cu reductor, care prin cardane acționau mecanismele de transformare a rotației în mișcare liniară. La fel ca la flapsuri, prin cardane se realiza acționarea și sincronizarea voleților de bord de atac. Sistemul de acționare la voleti pentru avioanele de serie, folosea un motor hidraulic, care transmitea mișcarea către 4 actuatori liniari, prin cabluri de torsiune.
• cele patru frâne de la rotile trenului principal, câte două pe fiecare jambă a trenului principal. Sistemul de frânare era prevăzut cu sistem antiskid -sistem de control al frânarii pentru a evita derapajul pe suprafețe de rulare alunecoase.

Sistemul comenzilor de zbor SCZ era compus din circuitele hidraulice pentru:

• cea de a doua cameră a servomecanismelor de la stabilizator, eleron și direcție
• mecanismul pentru orientarea roții jambei anterioare în rulajul la sol și readucerea roții pe pozitie neuträ la escamotare.
• petalele și largarea parașutei de frânare.

Sistemul de avarie cu electropompă asigura, de la SCZ, alimentarea cu fluid sub presiune a servomecanismelor de la stabilizator, eleroane, directie, acționarea petalelor și largarea parașutei de frânare.

Schema instalației hidraulice

În această schemă sunt reprezentate:

• Circuitele de alimentare pentru cele două sisteme
• Schemele bloc ale circuitelor de acționări

1. Circuitele de alimentare

Erau identice ca echipamente pentru SP și SCZ.

1. rezervor hidraulic – era cu autopresurizare, având un raport al suprafetelor pistoanelor de aproximativ 60 și ca urmare realiza în camera mare o presiune de peste 3 bar. Presurizarea camerei mari asigura capacitatea de funcționare continuă a pompelor, indiferent de altitudinea de zbor (fără cavitație). Cantitatea maximă de fluid din rezervor era de 8,7 l din care 7,9 l utilizabili. În zbor, cu trenul escamotat, rămâneau în rezervor aproximativ 3 litri. Eliminarea aerului din rezervor se realiza la sol prin supapele de aerisire 16 (practic supape de sens unic acționate). Aerul dizolvat in lichid este de nedorit în instalatia hidraulică, apariția acestuia putând avea urmari grave: cavitație la pompă, deplasări întrerupte ale verinelor și cel mai grav, afectarea funcționarii servomecanismele comenzilor de zbor.
2. pompe principale, cu pistonașe și platou înclinabil, autoreglabile in functie de presiune. Erau construite pentru a asigura presiunea nominală de 207 bar la debit nul. Turația pompei, corespunzătoare regimului motorului de 100%, era de 3200 rot/min. Debitul nominal la această turatie era de aproximativ 58 l/min la o presiune de 196 bar, presiune la a cărei depășire debitul începea să scadă. Masa pompei era mai mică de 6 kg. Raport putere/masa – 18 CP/kg.
3. filtru de înaltă presiune cu o filtrare nominală de 5 microni. Indicatorul de colmatare al acestui filtru se declanșa pentru o cădere de presiune de 3,6-5 bar pe elementul filtrant. La minim 5,6 bar, se deschidea o supapă de scurtcircuitare prin care fluidul trecea fără a mai fi filtrat, la echipamentele de acționat
4. filtrul de joasă presiune 4 decolmata fluidul înaintea intrării în rezervor. Căderea de presiune pe elementul filtrant curat, pentru un debit de 60 l/min, este de aproximativ 0.5 bar. Filtrarea pe circuitul de întoarcere era de 3 microni absolut.
5. filtru  pe drenajul pompei
6. hidroacumulatoare – Pentru amortizare pulsații și actionare in caz de avarie, ca surse auxiliare se foloseau mai multe hidroacumulatoare (2 I. la tren, 1 l. la sistem, 0,6 l. la frănă) incărcate cu azot la presiunea inițială de 50 bar.Erau de tip cu piston.

Cu ajutorul fluidului din hidroacumulatoare, în caz de avarie, se putea scoate trenul de aterizare și se frânau rotile.

7. blocul de încărcare hidroacumulatoare conținea o supapă pentru încărcarea cu azot a hidroacumulatorului și un manometru de verificare a presiunii azotului, atât la incarcare cât și în funcționare. Toate hidroacumulatoarele aveau prevazută aceasta supapă de încărcare..
8. transmițătoare electrice – pentru indicatoarele de presiune din sistemele   hidraulice din cabină
9. supape de sigurantă, protejau sistemul împotriva eventualelor suprapresiuni care depășau 245 bar, presiune la care acestea se deschideau și fluidul trecea spre rezervor.
10. supape de suprapresiune retur, care se deschideau la 6 bari, evacuând fluidul pe o conductă de drenaj în afara avionului.
11. supape sens unic
12. supape sens unic
13. supape de cuplare
14. supapele de cuplare 13 si 14 permiteau utilizarea, la sol, a energiei hidraulice furnizate de sursa de aerodrom, pentru diverse verificări ale acționărilor pe avion, (de ex. pe cricuri funcționarea și reglarea trenului de aterizare). Conducta de înaltă presiune a utilajului de aerodrom se conecta la  supapa 14, iar cea de joasă presiune la supapa 13 sau 13’. Cuplarea la supapa 13 excludea din circuit rezervorul avionului, fiind folosit lichidul din utilajul de   aerodrom
15. supapă de sens unic
16. supapă de umplere cu lichid rezervor hidraulic
17. supapa de menținere a presiunii, asigura presurizarea fluidului din rezervorul    hidraulic la minim 2 bar. Astfel se asigura presiune la aspirația pompei, înainte de pornirea motorului. Datoritä hidroacumulatorului inclus în supapă, presiunea  în rezervor se menținea o perioadä îndelungatä

1. Schemele bloc ale circuitelor de acționări pentru:

• orientare jamba anterioară
• tren aterizare
• frâne aerodinamice
• voleți bord de atac
• eleron, stabilizator, direcție
• parasuta frânare
• ajutaj postcombustie – la avioanele echipate cu motoare cu forțaj

În aceste circuite sunt incluse echipamente specifice, cum ar fi: verini, lacăte hidraulice, electrodistribuitoare cu două sau trei căi, servomecanisme comenzi, motoare hidraulice, mecanism orientare jambă, pompe picior..

Conductele hidraulice ce au fost folosite erau din oțel inox pentru circuitele de presiune și duraluminiu pentru cele de aspirație și retur. Pentru părțile mobile, se foloseau furtune armate cu inserție metalică.

Sistemul de cuplare etanșă a conductelor, a fost de tip Ermeto.

Variante de echipamente:

Inițial, la prototip și preserie s-au folosit echipamente din import, fiind treptat înlocuite cu produse fabricate la Bacău.

• pompele principale și motoarele erau Vickers (UK),
• pompa de avarie pe prototip era sovietică model NP27, ulterior find procurate de la Abex (D);
• seromecanismele inițiale au fost sovietice tip BU-45 și BU 51 MS, ulterior fiind înlocuite cu cele de la Dowty (UK) care puteau conlucra cu pilotul automat de autostabilizare, primind semnale electrice la servovalve, care acționau/comandau sertărașele servomecanismelor. Firma Dowty a realizat servomecanismele pentru CONCORDE.
• Distribuitoarele  erau de la Messier (F).
• sistemul de etanșare tip Ermeto a fost importat de la Ardaero, ulterior fiind fabricat la Craiova
• lichidul hidraulic AMG 10 – numai din URSS.
• Echipamentele de la sistemul de franare erau de la DUNLOP

Toate verinele, contrafișele trenului, au fost realizate încă de la prototip la Bacău.

 

 

Dr. ing. Emil Ciobanu