Mesačná krajina

Juraj Borcha - 28.1.2017
 

prierez motorom CFM 56-7 / photo flightsim-corner.com

Veľa ľudí sa ma pýta, čo moja práca, alebo denná rutina v práci obnáša a tak sa vždy pustím cestou vysvetľovania situácií a zdĺhavých pojmov, na ktoré aj tak veľmi dlho hľadám slovenské významy a výrazy. Začínajú sa už prejavovať roky strávené v zahraničí a používanie výhradne anglického jazyka na dennú komunikáciu. Ale aj tak dotyčný na vás pozerá, kýva hlavou, ako keby rozumel a vy viete, že on nemá väčšinou ani páru o tom, čo mu vlastne vysvetľujete. A tak sa dnes pozrieme na to, ako sa kontroluje prúdový motor CFM-56-7

pohľad na navádzacie lopatky prvého stupňa vysokotlakej turbíny, šípka ukazuje na viditeľnú nábežnú hranu vysokotlakej turbíny

To číslo - 7 má svoj význam a naznačuje, že táto verzia sa používa výhradne na Boeingu 737 verzií 600/700/800/900. Tento motor je dvojprúdový, dvojhriadeľový s veľkým obtokovým pomerom. Ak sa na motor pozeráme spredu vidíme fan, na Slovensku nazývaný trochu neodborne vrtuľa. Táto časť vytvára približne 80% celkového ťahu motora. Pohľadom medzi lopatky fanu, pri ich koreňovej časti kde vstupujú do kužeľa vidieť aj statorové lopatky prvého stupňa boostra, čo je vlastne nízkotlaký kompresor. Tam sa prúd vzduchu rozdeľuje a spomenutých 80% obchádza takzvanú teplú časť a iba 20% z celkového množstva vzduchu vstupuje do 1, 2 a 3 stupňa boostra, čiže nízkotlakého kompresora, ktorý je na spoločnom hriadeli s fanom. Vzduch sa v tejto časti začne postupne stláčať pomocou už spomenutých 3 stupňov nízkotlakého kompresora, aby ďalej prúdil kanálom osadeným protipumpážnymi dvierkami a dostal sa až k prvým statorovým lopatkám vysokotlakého kompresora.

nábežná hrana tretieho stupňa vysokotlakého kompresora s jemným poškodením

lopatka štvrtého stupňa vysokotlakého kompresora

Vrátim sa späť k tým protipumpážnym dvierkam. Sú po obvode celého kanála medzi nízkotlakou a vysokotlakou časťou a zabezpečujú, aby sa len potrebné množstvo vzduchu dostalo do vysokotlakej časti motoru. Prvé 3 stupne statorových lopatiek vysokotlakého kompresoru sa dokážu tiež natáčať v určitom rozsahu stupňov a majú rovnakú funkciu ako protipumpážne dvierka.

Rozuzlenie celého tohto príbehu je v tom, že pokiaľ motor beží na voľnobeh a nízke režimy, množstvo vzduchu dodávaného do vysokotlakej časti by bolo väčšie, ako by motor potreboval v danom režime a hrozila by pumpáž, čiže "prechľastanie" vzduchom a tak otváraním už spomenutých dvierok sa nepotrebný vzduch odpusti a natáčaním statorových lopatiek do zavretej polohy sa prúd vo vysokotlakej časti usmerní tak, aby sa pumpáži zabránilo. Pri postupnom zvyšovaní výkonu sa deje úplný opak. Ako mnoho iných vecí to celé riadi mozgovňa zvaná EEC (Electronic Engine Control), ktorá je súčasťou systému FADEC (Full Authority Digital Engine Control) a stará sa o celkový bezproblémový chod motora a jeho diagnostiku.

Nuž a keď sme sa dostali do vysokotlakého kompresora, ktorý ma 9 stupňov, môžeme začať so samotnou kontrolou.

rotorové a statorové lopatky siedmeho stupňa vysokotlakého kompresora

rotorové a statorové lopatky deviateho stupňa vysokotlakého stupňa kompresora, za ktorými už začína spaľovacia komora

Na tento recept budeme potrebovať :

- motor CFM 56-7 vychladený pod 80 stupňov Celzia

- endoskop (boroscope), najlepšie s flexibilnou hlavou

- elektromotor s ovládaním, nainštalovaný na skrini náhonov na postupné jemné pretáčanie vysokotlakým kompresorom a vysokotlakou turbínou

- nejaké predlžovačky

- šatku na zachytávanie litrov potu z čela

Nie, nejdem grilovať hi-tech kura, ale postupne vysvetlím, na čo sú potrebné všetky ingrediencie.

pohľad na vonkajší plášť spaľovacej komory, šípka ukazuje na ešte nainštalovanú sviečku

pohľad na trysku s deflektormi a usadeninami karbónu

Lietadlo dorolovalo na stojánku, spravím obchôdzku, opýtam sa posádky či nemajú nejaký extra zákusok (nejakú závadu), porobím si testy v kokpite, otvorím motor, vymontujem sviečky a záslepky jednotlivých stupňov, ktoré budem kontrolovať. Znie to zatiaľ jednoducho, že ?

To všetko sa to deje o ôsmej hodine večer, hodinu a pol po západe slnka, teplota je príjemných + 40 stupňov, vlhkosť 70% a na betóne sa ešte stále nedá sedieť. Sálavé teplo motora pripomína romantické večerné zimné posedenie pri krbe, keď teplota vonku je hlboko pod nulou a vy s vašou polovičkou držíte pohár kvalitného vínka, schovávate sa pod dekou a pozeráte v telke reklamu. Ale keď je vonku + 40 a teploty výstupných plynov ukazujú stále cca 200 stupňov Celzia, a sálavé teplo akurát spôsobuje preteky kvapiek potu na vašom chrbáte a tvári, nie je to až taká romantika.

boroskop / endoskop

otvorené porty (kontrolné otvory), z ľava do prava - 9, 8, 7, 6 a 5 teho stupňa vysokotlakého kompresora

Takže všetky porty potrebné na dnešnú kontrolu sú otvorené, vymontované sú aj obe sviečky, ktoré sa tiež využívajú ako port pre spaľovaciu komoru a tým, že sú najširšie, najlepšie sa nimi kontroluje stav spaľovacej komory. Neskôr ich vymením za nové, ako súčasť predpísanej práce a idem sa pokúsiť z tých 200 stupňov Celzia spraviť niečo okolo 80. Stále píšem o magickom čísle 80 stupňov Celzia, ale nevysvetlil som prečo. Endoskopy, ktoré sa používajú v letectve znesú veľa a aj neodborné zaobchádzanie, ale súčasťou toho 9 alebo 6 milimetrového konca, kde súdruhovia z NDR dokázali vtesnať kameru so svetlom je aj teplomer a pokiaľ je teplota väčšia ako 80 stupňov, zopne sa zvuková aj vizuálna signalizácia a hrozí jej poškodenie.

Pripravil som teda motor na tzv. suché pretočenie, kedy sa spusti len vzduchový štartér, ktorý cez skriňu náhonov pretáča vysokotlakým kompresorom a vháňa "chladný" vzduch cez celý motor a ten sa tak ochladzuje. Chladný vzduch v tomto prípade rozumej teploty menšej ako má samotný motor, pretože vonku je stále + 40. Treba dávať pozor na limity štartéra, čiže neprekročiť jeho pracovný cyklus a ak treba, celé to zopakovať. A v tomto prípade to opakovať treba a to minimálne raz. Keď sa dostávate s teplotou výstupných plynov na hranicu cca 90 stupňov Celzia, pokles v porovnaní s časom pretáčania začne byť pomalší. Ak kontrolujete aj kompresor, ako v tomto prípade, je to lepšie, pretože si skontrolujete najskôr kompresor a pokiaľ sa dostanete až k spaľovacej komore, bude dostatočne chladná. Ak však treba začať v spaľovacej komore, tak si dáte krátku meteorologickú prestávku (studený nápoj, cigaretku, alebo najlepšie oboje) a vrátite sa, alebo ak limity dovoľujú pokračujete v chladení. Ak ste s teplotou spokojný, tak pri poslednom pretočení pri vypnutí štartéru treba dať jeho prepínač z polohy GND (ground - pretáčanie na zemi) do CONT (continuous). Tento režim využívajú piloti počas vzletu, pristátia, dažďa, snežení, lete v oblačnosti a prikážu tým mozgovni EEC, aby držala neustále odpaľovanie iskry na sviečkach a nedošlo ku flame-out, čiže strate/zhasnutiu plameňa v spaľovacej komore. Keď sa však motor len pretáča na studeno, spôsobí to povel k EEC, ktorý uzavrie protipumpážne dvierka a naplno otvorí už spomínané statorové lopatky, aby sme sa endoskopom dostali na tie rotorové. Tie by boli inak v ich zákryte.

Na programe mám aj kompresor, preto využívam čas a nainštalujem si veľkého pomocníka na skriňu náhonov. Tá je normálne poháňaná od vysokotlakého kompresora, ale mi ju využijeme a budeme cez ňu pomocou elektromotoru so sofistikovaným ovládaním pretáčať kompresor.

skriňa náhonov s nainštalovaným el. motorom

ovládanie elektromotora

Na ovládaní elektromotoru máte množstvo nastavení, ale čo je hlavné, po navolení príslušného stupňa kompresora vie koľko má tento lopatiek a stlačením nožného pedála a nastavením rýchlosti sa kompresor začne točiť a vy môžete vykonávať kontrolu a občas mrknete na display ovládača, či už ste otočili daným stupňom o 360 a skontrolovali tak všetky lopatky daného stupňa, poprípade ak máte nejaký nález, stačí si zapamätať,  alebo označiť číslo lopatky a neskôr sa k nej vrátiť.

Motory ako také v regióne blízkeho východu silne trpia na množstvo piesku, ktoré sa nielen prevaľuje po zemi, keď lietadlo roluje a veľa ho tak aj nasaje, ale veľké množstvo je obsiahnuté aj v samotnom vzduchu, kde najhorším prvkom piesku je tzv. silika. Tá sa postupne postará o to, že zvnútra kde cez lopatky turbíny za účelom chladenia prúdi vzduch , zablokuje väčšinu dierok chladenia vysokotlakej turbíny, kadiaľ sa vzduch dostáva mimo lopatku, ktorá sa nedostatkom chladenia začne natavovať a je za 90% všetkých výmien motorov v tejto oblasti a ich kratšej životnosti v porovnaní s Európou.

trhliny na vnútornom plášti spaľovacej komory

chýbajúca časť navádzacej lopatky vysokotlakej turbíny

Lopatky kompresora od štvrtého stupňa vysokotlakého kompresora až po deviaty tiež trápi erózia a obrusovanie pieskom, čo je vidieť na priložených fotografiách.

Všetko vyzerá dobre a tak je čas prejsť na povrch mesiaca. Ja to tak volám, pretože mi to skutočne pripomína jeho povrch, tak ako si ho pamätám z astronomického krúžku. Jemný piesok všade usadený, krátery a diery, či už vyrobené, alebo prevádzkou motora vypálené, občas nejaká trhlina.

Vyzerá to strašne, ale verte, že dnešné motory znesú veľmi veľa a manuál vám vždy povie, či je to v limite, alebo už nie. Ak si nie ste istý, vždy môžete kontaktovať výrobcu motoru.

Dostávame sa do finále na vysokotlakej turbíne. Tu treba dávať veľký pozor na prepálené diery cez nábežné hrany lopatiek. Aj keď sú od určitej výrobnej série potiahnuté vrstvou kremíka, silika robí svoje a bez chladenia sa postupne začnú prepaľovať. Tak isto sú na všetko limity a manuál je váš najlepší kamarát.

Obsahom dnešnej kontroly nebol 3 stupňový nízkotlaký kompresor (booster), ani 4 stupne nízkotlakej turbíny a tak mi zostane priestor na ďalší článok niekedy inokedy.

navádzacie lopatky vysokotlakej turbíny

Všetko je nafotené a natočené, teraz to treba skopírovať na server, dať motor do pôvodného stavu, zavolať kolegu, aby spravil po vás tzv duplicate inspection - druhú kontrolu, či je všetko nainštalované späť tak, ako to predpisuje manuál, motor zavrieť, spraviť motorovú skúšku a z "bratislavského štúdia" nám naznačujú, že ešte nebude reklamná prestávka...

odtoková hrana vysokotlakej turbíny a statorové lopatky prvého stupňa nízkotlakej turbíny

Všetky nálezy treba dať na papier a ako tak ťukáte do klávesnice, začína svitať, pohľadom do tašky zisťujete, že na lepeňák ste si nenašli čas a zjete ho až doma.

Odlogovať a spať. Zajtra je ďalšia nočná.

link na článok na Jurajovom blogu

Juraj Borcha

photo / flightsim-corner.com
photo / flightsim-corner.com
boroskop / endoskop otvorené porty (kontrolné otvory), z ľava do prava - 9, 8, 7, 6 a 5 teho stupňa vysokotlakého kompresora skriňa náhonov s nainštalovaným el. motorom ovládanie elektrického motora
ovládanie elektromotora ovládanie elektromotora


comments powered by Disqus