Instalare
Avionul IAR-93 era echipat cu două motoare de tipul Rolls Royce(Bristol) Viper care erau montate în fuzelajul avionului, în zona cadrelor 30-47.
Grupul propulsor era fixat în fuzelaj prin intermediul unui suport anterior( al treilea punct de sprijin) și prin intermediul a doi suporți sferici principali, care se aflau pe fiecare latură a motorului. Forța de tracțiune era transmisă fuzelajului numai prin suporții principali; punctul de sprijin superior anterior era destinat doar pentru a susține și centra partea din față a motorului. În suporți erau montate lagăre sferice care facilitau centrarea grupului propulsor.
Descriere generală
Motorul era un turboreactor ușor, simplu, , monoflux, cu un compresor axial cu 8 trepte, cuplat direct la o turbină cu reacțiune cu două trepte și o cameră de ardere inelară.
Fiind un motor turboreactor, acesta era compus din varianta standard pentru acest tip, respectiv: compresorul, camera de ardere, turbina de gaze, tubul de reacție, ajutajul reactiv, lagărele, sistemul de combustibil al motorului, sistemul de ungere și sistemul de răcire. La toate acestea se adăuga ansamblul postcombustiei la avioanele cu forțaj.
Răcirea discurilor turbinei se făcea cu aerul prelevat din carcasa difuzorului compresorului, prin arborele turbinei.
Arborele compresorului antrena un angrenaj conic interior de la care, prin intermediul unui arbore radial principal era antrenată o cutie de transmisie externă.
Sistemul de combustibil cuprindea o cameră inelară prevăzută cu 24 de injectoare principale și 24 de arzătoare cu vaporizare. Șase injectoare de pornire și două bujii de înaltă energie amorsau arderea.
La carcasa exterioară a camerei de ardere era montat efuzorul, în care erau montat 6 termocuple cu circuit dublu.
Ansamblul tubului prelungitor era fixat cu bolțuri la efuzor, iar partea posterioară era sprijinită pe role în fuzelajul avionului.
Ajutajul de reacție era montat pe tubul prelungitor și era prevăzut cu posibilitatea a 6 trimere. Echipamentul auxiliar legat de sistemele de combustibil, ulei și aer, cât și instrumentația erau amplasate pe exteriorul carcaselor motorului. Ele erau cuprinse într-o zonă rece (zona 1) a grupului turbomotor.
Zona 1 era izolată de zona caldă( zona 2) cu un perete izolator care era instalat în punctul de joncțiune dintre carcasa difuzorului și camera de ardere.
Sistemul de detectare a incendiilor era de tip termosensibil continuu, fiind amplasat în zona 1. În această zonă era prevăzut un mijloc de stingere a incendiilor.
Conducta de aerisire a motorului era racordată la sistemul de drenaj al combustibilului colectat, iar descărcarea lor se făcea în exterior.
Componente
- Difuzorul de admisie a aerului
Difuzorul de admisie a aerului era racordat la priza de admisie a avionului, fixarea fiind realizată prin bolțuri, în partea anterioară a carcasei compresorului.
Rolul său era de a dirija fluxul de aer în mod uniform în compresor, astfel încât, să se reducă la minimum pierderile prin turbulențe în curentul de aer.
Difuzorul de admisie cuprinde o carcasă exterioară solidarizată cu o poțiune centrală(coiful central) prin 3 montanți radiali. Întreaga construcție constituia o singură piesă, turnată din aliaj ușor. În interiorul pereților acestei piese turnate erau prevăzute canalizații pentru aerul de antigivraj al motorului, de ungere a lagărelor și arborilor și de montare a arborelui conducător al cutiei de transmisie externe.
În partea centrală a carcasei difuzorului de admisie erau montate cutia de transmisie internă și lagărul anterior al ansamblului rotativ.
Coiful era prevăzut cu un orificiu spre partea anterioară prin care se detecta presiunea de admisie a aerului în motor(P 1). Acest parametru era utilizat atât pentru sistemul de combustibil, cât și pentru sistemul de control al compresorului.
Cei 3 montanți aveau secțiunea tubulară în fiecare dintre aceștia fiind prevăzut un canal în difuzorul de admisie pentru circulația aerului de antigivraj. Montantul inferior asigura aducerea uleiului sub presiune și recircularea lui de la angrenajul conic și lagărul anterior. Tot prin acest montant trecea arborele conductor radial, racordat la ansamblul cutiei interne a angrenajului conic și antrenând cutia de transmisie externă.
Montantul din partea stângă permitea instalarea unui separator de ulei care făcea parte din sistemul de aerisire a motorului.
Montantul din dreapta permitea prelevarea aerului cu presiune P 1 necesar sistemului de control al combustibilului și compresorului.
În exterior, carcasa difuzorului de admisie asigura plasarea celui de-al treilea punct de fixare al motorului și, de asemenea, punctele de fixare pentru cutia de transmisie externă și cele două țevi de aerisire a rezervorului de ulei. Aceste conducte se racordau la separatorul de ulei din montantul stâng. Tot pe carcasă se afla un punct de montaj pentru transmițătorul de presiune a uleiului.
1.1 Cutiile cu transmisie internă și externă
În interiorul structurii centrale a carcasei difuzorului de admisie este montată cutia de transmisie internă, care includea ansamblul unei transmisii prin angrenaj conic în unghi drept. Ansamblul era antrenat de la capătul anterior al arborelui compresorului și transforma această antrenare printr-un arbore conductor radial la cutia de transmisie externă.
Ansamblul cutiei interne consta din 3 ansamble:
– carcasa cutiei și capacul obturator;
– arborele principal și pinionul conductor, împreună cu roata dințată condusă.
Arborele conductor radial, care era considerat component al cutiei interne, trecea prin montantul inferior al difuzorului de admisie și antrena cutia de transmisie externă.
Toți arborii de transmisie din cutiile internă și externă erau montați pe lagăre cu rulmenți cu bile sau cu role, întregul ansamblu fiind etanșat.
Cutia exterioară era situată la baza carcasei difuzorului de admisie și asigura suprafețele de montaj și capetele de transmisie necesare acționării a 5 accesorii.
În partea frontală a cutiei era montată pompa hidraulică.
Pe suprafața din stânga se afla montat tahogeneratorul, iar în dreapta era instalat ansamblul pompei de ulei.
Pe partea posterioară era montată pompa de combustibil și ștarter-generatorul.
Cutia exterioară mai cuprindea buloanele filetate de scurgere a uleiului, de control al nivelului uleiului, de amorsare și un racord pentru transmițătorul de ulei( sub presiune).
2. Ansamblul compresor
Compresorul era de tip axial, cu 8 trepte și avea rolul de a furniza un debit de aer de înaltă presiune în sistemul de combustibil.
Raportul de compresie era de 5,8:1(n.a.-raportul de compresie este raportul între valoarea presiunii aerului la ieșirea din compresor și valoarea la intrarea în compresor), la viteza de rotație maximă, în condiții I.S.A. iar debitul de aer de 26 kg/sec.
Compresorul cuprindea două componente principale, carcasa și rotorul.
Un înveliș metalic de protecție îmbrăca carcasa în zona primelor două trepte.
Pentru a se evita intrarea în fenomenul de pompaj a compresorului în zona turațiilor joase, compresorul este echipat cu o supapă antipompaj care are rolul de a elimina o cantitate de aer din dreptul treptei a-4a, pentru a obține un unghi de incidență corect al curentului de aer față de palwtele compresorului.
Este deschisă pâna la turația de aproximativ 80%, după care se închide.
Supapa antipompaj
- Camera de ardere
În interiorul camerei de ardere, aerul era amestecat cu combustibilul, iar amestecul era aprins și ars( camera de ardere transforma energia chimică a combustibilului în energie calorică).
Printre condițiile necesare pentru inițierea flăcării era raportul aer/combustibil și viteza corespunzătoare de propagare a flăcării.
Camera de ardere cuprindea:
– carcasa exterioară, fixată între carcasa difuzorului compresorului și statorul turbinei, din aliaj reziztent la temperaturi înalte;
– tubul de foc inelar, confecționat din aliaj rezistent la temperaturi înalte, montat în interiorul carcasei la statorul turbinei.
Pe fața anterioară a tubului de foc erau amplasate:
– 24 de tuburi de aer primar și combustibil(vaporizatoare);
– 24 de tuburi de aer secundar (suplimentau debitul de aer din tuburile de aer primar, obținându-se o optimizare a raportului aer/combustibil, în vederea unei arderi complete.
Tuburile de aer primar aveau rolul de vaporizatoare și erau protejate de un flux de aer de răcire. Aceste tuburi roteau amestecu de aer/vapori de combustibil cu 180 de grade.
Pe tubul de foc se găseau două rânduri de găuri pentru aer de diluție, care aveau rolul de a coborî temperatura gazelor de ardere înainte de intrarea în turbină.
Pe camera de ardere se găseau montate 6 injectoare de pornire(pulverizatoare), două bujii pentru amorsarea pornirii( dispuse la orele 3 și 8) și 12 perechi de injecectoare principale de vaporizare.
Toate aceste piese erau montate din exterior pe carcasa difuzorului compresorului.
La îmbinarea dintre carcasa camerei de ardere și difuzorului compresorului era montat un perete para-foc care împărțea motorul în două zone: caldă și rece
- Turbina de gaze
Turbina transforma o parte a energiei cinetice a gazelor arse în lucru mecanic necesar antrenării compresorului și agregatelor.
De la pătrunderea sa în turbină, gazul începe să se destindă până la presiunea atmosferică.
Turbina era formată din:
– statorul, cu două trepte;
– rotorul, cu două trepte;
– arborele principal al turbinei.
Statorul și rotorul erau etanșate de un inel.
Statorul turbinei era format din paletele constitutive ale treptei 1 și 2 , un con de sprijin și un inel labirint de etanșare.
Prima treaptă(etaj) statorică, din aliaj refractar(nimonic) era amplasată pe flanșa peretelui interior al tubului de foc.
Paletele celui de-al II-lea etaj statoric erau amplasate într-un canal prelucrat, pe suprafața interioară a carcasei exterioare a camerei de ardere.
Capetele interioare ale paletelor erau fixate în inelul labirint.
Ansamblul rotorului turbinei cuprindea două trepte de rotor, arborele principal al turbinei și bolțurile de strângere, inelul labirint intertrepte și un capac cu un orificiu calibrat.
Discul primului etaj și inelul labirintului intertrepte erau fixate cu bolțuri și cuplate prin intermediul unor cuplaje tip HIRTH la flanșa arborelui principal al turbinei.
Capacul cu orificii, calibrat, era fixat cu bolțuri la inelul labirintului, de care se fixa și discul celui de-al II-lea etaj al turbinei.
Paletele rotorice din ambele etaje aveau picioarele sub formă de con de brad și erau fixate în discurile lor cu ajutorul unor plăcuțe de siguranță. Paletele rotorului erau prevăzute la exterior cu platforme care veneau în contact formând un bandaj continuu, iar împreună cu prelungirile posterioare de pe statoarele turbinei formau o etanșare tip labirint.
Arborele central se cupla pe caneluri cu butucul lagărului central și se prelungea spre partea posterioară sprijinindu-se pe lagărul principal posterior.
- Efuzorul(tubul de reacție)
Funcțiunile efuzorului erau:
– micșora gradul de turbulență al gazelor ieșite din turbină, prin intermediul unui coif(con) și a 9 montanți;
– mărea energia cinetică a gazelor;
– evacua gazele spre ajutajul de reacție.
Efuzorul făcea legătura între carcasa exterioară a camerei de ardere și tubul prelungitor.
Ansamblul era format din două conuri, unul interior și unul exterior fabricate din oțel refractar.
Ansamblul conului interior cuprindea 9 palete dispuse radial, la distanțe egale unele de celelalte, atașate la un corp central de formă conică. Paletele erau fixate în dreptul suprafețelor lor exterioare cu ajutorul a 9 bolțuri articulate, câte un bolț pentru fiecare paletă. O armătură de protecție a paletelor turbinei înconjura conul exterior, începând din zona corespunzătoare celui de-al II-lea etaj al turbinei și până spre partea posterioară unde acoperea și bosajele prin care erau introduse bolțurile articulate.
Un înveliș termoizolant acoperea complet suprafața exterioară a conului exterior, cu excepția armăturii pentru protecția paletelor.
Temperatura gazelor din efuzor se măsura cu ajutorul unui ansamblu de termocuple fixate pe exteriorul carcasei efuzorului și a căror capete pătrundeau în interiorul jetului de gaze. Ansamblul termocuplelor consta din 6 termocuple cu capete duble și cablurile de conexiune asociate, conectate la cutia de conexiune.
Cutia de conexiune era montată la baza peretelui termoizolant al motorului, în zona 1.
O supapă de drenaj acționată prin resort, era fixată pe partea de jos a carcasei efuzorului și se racorda la conducta generală de drenaj.
- Ajutajul reactiv
Era un ajutaj de tip convergent cu secțiune constantă( diametrul era de 344, 678 mm) la motorul fără postcombustie.
Constructorul a prevăzut posibilitatea reglării la sol a secțiunii ajutajului, în vederea stabilirii unei temperaturi optime a gazelor.
Reglajul se făcea cu ajutorul unor calibre(trimere).
7. Lagărele motorului
Ansamblul turnant se sprijinea pe 3 lagăre principale și se rotea în sensul invers acelor de ceasornic, privind din spate ( sau din cabina avionului, așezat în scaunul de catapultare).
Motorul avea 3 lagăre principale în care era montat arborele compresor-turbină, și anume:
– lagărul anterior, montat pe statorul compresorului, în dreptul difuzorului acestuia, care consta dintr-un rulment radial-axial, cu bile;
– lagărul mijlociu(central) montat pe carcasa interioară( tubul de foc) a camerei de ardere;
– lagărul posterior, montat pe statorul turbinei.
Lagărul central și posterior erau cu rulmenți radiali, cu role.
Pentru răcirea corespunzătoare a lagărelor cu role era prevăzut un radiator de aer,
Leoveanu Grigore