Spřátelené weby
další odkazy

F124

autor textu: Ing. Marián Hocko, PhD.

ÚVOD

Motor F 124 – GA – 100 bol odvodený z turbodúchadlového motora TFE 1042-70. Bol vyvíjaný spoločnosťou ITEC (Internationl Turbine Engines Corporation). Je variantom dvojprúdového leteckého turbokompresorového motora s prídavným spaľovaním F – 125, ktorý bol použitý v stíhacom lietadle Ching‑Kuo vyrábanom v Čínskej republike v roku 1982 na základe dohody medzi predstaviteľmi firiem ITEC a Aero Industry Development Center (AIDC) Čínskej republiky. V roku 1994 bol motor F – 124 vybratý ako pohonná jednotka lietadla L – 159 ALCA (Advanced Light Combat Aircraft). V súčasnej dobe zabezpečuje aj pohon cvičného prúdového lietadla L-159B. 

CHARAKTERISTIKA MOTORA F 124 – GA – 100

Motor F 124 – GA – 100  je dvojprúdový, dvojrotorový letecký turbokompresorový motor, s trojstupňovým dúchadlom, päťstupňovým zmiešaným axiálne-radiálnym vysokotlakovým kompresorom, prstencovou spaľovacou komorou, jednostupňovou vysokotlakovou plynovou turbínou, jednostupňovou nízkotlakovou plynovou turbínou, zmiešavacou komorou, predlžovacou rúrou a výstupnou dýzou s konštantným priemerom.

Motor je modulovej konštrukcie, ktorá umožňuje jednoduchú údržbu a opravy. Moduly sú plne zameniteľné. Ich údržbu je možné vykonať samostatne.

Motor je ovládaný elektrickými signálmi od páky ovládania motora v kabíne lietadla. Motor je riadený elektronickým číslicovým systémom tvoreným elektronickou jednotkou riadenia „ECU“ a záložnou jednotkou riadenia motora „BEC“. Elektronický číslicový systém typu „FADEC“ reguluje otáčky turbokompresorov a hodnotu teploty plynov pred plynovou turbínou motora zmenou prietoku paliva do spaľovacej komory v ustálených a prechodových režimoch motora.

Monitorovací systém motora („EMS“ – Engine Monitoring System“) umožňuje nahrávanie prevádzkových parametrov motora do prenosného počítača pozemnej podpory („GSU“ – Ground Support Unit) priamo v prevádzke, čím sa priamo v prevádzke získavajú podklady pre včasné odhaľovanie možných porúch motora. Niektoré parametre motora sú monitorované palubným monitorovacím systémom „AMOS“.  

ZÁKLADNÉ TECHNICKÉ ÚDAJE MOTORA F 124 – GA – 100

Ťah motora na maximálnom režime	FT,max. = 29,035 kN (6300 lb)
Obtokový pomer motora	m = 0,472
Otáčky rotora nízkeho tlaku na maximálnom režime	n1,max. = 16370 min.-1
Otáčky rotora vysokého tlaku na maximálnom režime	n2,max. = 23200 min.-1
Maximálna teplota plynov pred plynovou turbínou	t3c,max. = 1366°C
Maximálna teplota plynov za plynovou turbínou	t4c,max. = 871°C
Akcelerácia motora	t = 3 s
Špecifická spotreba paliva na maximálnom režime	cm,max. = 0,0826 kg.N-1.h-1
Maximálny stupeň stlačenia kompresora	πKC = 19,4
Dodávka vzduchu do motora na maximálnom režime	Qv = 42,5 kg.s-1
Ťahová hmotnosť motora	mF = 0,055 kN.kg-1
Celková dĺžka motora	L = 1700 mm
Maximálny vstupný priemer motora	D1 = 617 mm
Maximálna výška motora	V = 900 mm
Maximálna šírka motora	W = 760 mm
Maximálna hmotnosť motora	Gmax. = 618,88 kg
Suchá hmotnosť motora	G = 534 kg

KONŠTRUKCIA MOTORA F 124 – GA – 100

Dvojprúdový motor F 124 – GA – 100 je modulovej konštrukcie, ktorá umožňuje jednoduchú údržbu a opravy. Jednotlivé moduly motora je možné jednoducho demontovať z  motora a vymeniť poškodený modul za funkčný modul. Každý modul sa zostavuje, skladuje, dopravuje samostatne a má pridelené výrobné číslo k zjednodušeniu jeho evidencie.   

Motor pozostáva zo siedmych modulov:

• dúchadlo,
• predná opora,
• kompresor,
• spaľovacia komora,
• vysokotlaková plynová turbína,
• nízkotlaková plynová turbína,
• skriňa pohonov.

Dúchadlo

Dúchadlo motora F 124 – GA – 100 tvorí trojstupňový axiálny nízkotlakový kompresor, ktorý stlačuje vzduch, ktorý stlačuje vzduch do vysokotlakového kompresora a do druhého prúdu motora. Z celkového množstva vzduchu Q_v = 42,5 kg.s^-1 prúdi do vysokotlakového kompresora Q_v,I = 28,83 kg.s^-1 a do druhého prúdu Q_v = 13,67 kg.s^-1. Dúchadlo tvorí samostatný modul motora.

Stator dúchadla tvorí nosnú časť motora, ktorá pozostáva zo vstupného ústrojenstva, skrine prvého stupňa dúchadla, skrine druhého stupňa dúchadla, skrine tretieho stupňa dúchadla a statorových lopatiek dúchadla jednotlivých stupňov. Na vonkajšom telese statora dúchadla sa nachádza predný upevňovací uzol motora do draka lietadla.

Rotor dúchadla tvorí diskobubnovú konštrukciu. Pohon rotora dúchadla zabezpečuje nízkotlaková plynová turbína. Rotor prvého stupňa je vyrobený z titanového disku, ku ktorému sa upevňuje 30 rotorových lopatiek. Titanový rotor druhého stupňa plynovej turbíny má 38 rotorových lopatiek. Rotor tretieho stupňa je opäť vyrobený z titanovej zliatiny. K disku tretieho stupňa sa upevňuje 32 rotorových lopatiek dúchadla.

Rotor dúchadla je uložený na prednom guličkovom a zadnom valčekovom ložisku.     

Kompresor

Kompresor je zmiešanej konštrukcie. Pozostáva zo štyroch osových a jedného odstredivého stupňa. Má dve protipumpovné zariadenia; plynulo nastaviteľné lopatky vstupného usmerňovacieho ústrojenstva a odpúšťanie vzduchu za štvrtým stupňom, pred odstredivým stupňom kompresora do druhého prúdu.

Vstupné usmerňovacie ústrojenstvo vysokotlakového kompresora tvorí 40 titanových natáčacích usmerňovacích lopatiek, ktoré sú súčasťou modulu prednej opory. Otáčanie lopatiek zabezpečujú v závislosti na režime činnosti motora dva pracovné valce pomocou synchronizačného prstenca.

Vysokotlakový kompresor vytvára samostatný modul kompresora. Rozdeľuje sa na uzol osového vysokotlakového kompresora a na uzol odstredivého vysokotlakového kompresora. Stator osového vysokotlakového kompresora tvorí skriňa a statorové lopatky štyroch stupňov. Skriňa osového vysokotlakového kompresora je nosnou časťou motora. Na telese štvrtého stupňa sa nachádza 34 odpúšťacích otvorov, ktoré sú kryté odpúšťacím pásom protipumpážneho systému. Ovládanie odpúšťacieho pásu zabezpečuje pracovný valec.

Rotor vysokotlakového kompresora je diskobubnovej konštrukcie. Disky a rotorové lopatky prvého a druhého stupňa sú vyrobené z titanovej zliatiny. Disky  a rotorové lopatky tretieho a štvrtého stupňa sú vyrobené zo zliatiny INCO 718 a SUPER INCO 718. Rotor odstredivého kompresora tvorí polouzatvorené obežné odstredivé koleso, ktoré sa pomocou prstencovej spojky spája s osovými stupňami. Zadná príruba obežného kolesa odstredivého stupňa je spojená s hriadeľom vysokotlakovej plynovej turbíny motora.

Z priestoru vysokotlakového kompresora sa odoberá vzduch pre klimatizačnú sústavu. Časť vzduchu za štvrtým stupňom sa odoberá na chladenie nízkotlakovej plynovej turbíny motora. Časť vzduchu od odstredivého stupňa sa odoberá pre chladenie rotorových lopatiek vysokotlakovej plynovej turbíny.

Spaľovacia komora

Spaľovacia komora motora je priamoprúdová, prstencového typu. Tvorí samostatný modul motora. Spaľovaciu komoru tvorí vonkajší plášť spaľovacej komory, vnútorný plášť spaľovacej komory, plamenec, palivové dýzy a palivová rampa.

Vonkajší plášť spaľovacej komory motora je nosnou časťou motora, ktorá prenáša sily medzi modulom vysokotlakového kompresora a modulom plynovej turbíny. Na povrchu vonkajšieho plášťa  sa nachádza 12 prírub pre upevnenie 12 palivových dýz, príruby pre upevnenie palivovej rampy, dve príruby pre upevnenie zapaľovacích sviečok, dve príruby pre boroskopickú kontrolu, príruba pre drenáž zbytkového paliva a príruba pre odber statického tlaku vzduchu.

Vnútorný plášť spaľovacej komory pozostáva z prednej a zadnej časti, ktoré sú vzájomne spojené skrutkovým spojom. Predná časť vnútorného plášťa je spojená so skriňou difúzora odstredivého vysokotlakového kompresora. Zadná časť vnútorného kužeľového plášťa je spojená s prírubou plamenca, prírubou opory spodných pätiek usmerňovacích lopatiek vysokotlakovej plynovej turbíny a prstencom labyrintového tesnenia.

Prstencový plamenec spaľovacej komory má vytvorených v prednej časti 12 hlavíc s  víričmi s otvormi pre umiestnenie palivových dýz. Palivové dýzy sú duplexného typu s dvomi vírivými komôrkami a prevzdušňovacím krytom. Prívod paliva do palivových dýz sa zabezpečuje cez palivovú rampu a dosku rozvodu paliva.

Vysokotlaková plynová turbína

Vysokotlaková plynová turbína je jednostupňová, chladená, reakčného typu. Rotor vysokotlakovej plynovej turbíny tvorí samostatný modul motora. Stator vysokotlakovej plynovej turbíny  je súčasťou uzla spaľovacej komory motora. Disk rotora vysokotlakovej plynovej turbíny motora je výkovok z kvalitnej oceľovej zliatiny. V korunovej časti disku sú vyfrézované drážky pre 38 rotorových lopatiek. Chladenie prednej časti disku sa zabezpečuje chladiacim vzduchom, ktorý je privedený od radiálneho stupňa vysokotlakového kompresora cez otvory v tesniacom disku. Rotorové lopatky vysokotlakovej plynovej turbíny sú duté, chladené vzduchom , ktorý je privádzaný cez otvory v tesniacom disku. Rotor vysokotlakovej plynovej turbíny zabezpečuje pohon zmiešaného axiálne-radiálneho stupňa kompresora.

Nízkotlaková plynová turbína

Nízkotlaková plynová turbína motora je jednostupňová, chladená, reakčného typu. Vytvára samostatný modul motora.

Skriňa nízkotlakovej plynovej turbíny je nosnou časťou motora. Pomocou prednej príruby sa skriňa nízkotlakovej so zadnou prírubou skrine vysokotlakovej plynovej turbíny a  pomocou zadnej príruby s prednou prírubou telesa uloženia zadného ložiska.  Usmerňovacie lopatky nízkotlakovej plynovej turbíny sú duté, vyrobené po dvoch v jednom segmente. Každá usmerňovacia lopatka má tri kanály, z ktorých dva zabezpečujú vedenie chladiaceho vzduchu, privádzaného od kompresora cez 4 rúrky.

Rotor nízkotlakovej plynovej pozostáva z disku, 44 rotorových lopatiek, predného vzduchového tesnenia a hriadeľa. Rotorové lopatky sú duté, chladené vzduchom, privádzaným od kompresora. Hriadeľ nízkotlakovej plynovej turbíny je spojený s hriadeľom dúchadla pomocou spojky.

Zadné uloženie nízkotlakovej plynovej turbíny zabezpečuje uloženie valčekového ložiska č. 4, valčekového ložiska č. 5, upevnenie uzlov grafitového tesnenia priestoru ložísk č. 4 a č. 5, prívod tlakového oleja a odvod použitého oleja z priestorov ložísk. K zadnej opore je pripevnený výstupný kužeľ.

Predlžovacia rúra

Predlžovacia rúra zabezpečuje zmiešavanie druhého prúdu vzduchu a plynov z  nízkotlakovej plynovej turbíny a ich odvod do výstupnej dýzy motora. Vonkajší povrch predlžovacej rúry je krytý tepelnou izoláciou, ktorá chráni konštrukciu lietadla pred sálavým teplom. Predlžovacia rúra sa spojuje s telesom motora pomocou teleskopického spoja, ktorý umožňuje dilatáciu. Zmiešavacia a výstupná dýza je vyrábaná v Českej republike. 

Skriňa pohonov

Skriňa pohonov vytvára samostatný modul motora. Zabezpečuje prenos krútiaceho momentu od vzduchového spúšťača na vysokotlakový rotor pri spúšťaní motora a od vysokotlakového rotora motora na agregáty, ktoré sú na skrini pohonov motora umiestnené. Na prednej strane skrine pohonov sú pomocou prírub upevnené: generátor elektrického prúdu s odlučovačom vzduchu, hnací hriadeľ vzduchového spúšťača a olejové čerpadlo. Na zadnej strane skrine sa nachádza príruba pre upevnenie hlavného palivového čerpadla a upevňovacia doska záložného systému zapaľovania.

Principiálna schéma motora F 124 - GA – 100


Demontáž dúchadla a zmiešavacej komory s výstupnou dýzou


Demontáž skrine pohonov


Demontáž krytov motora


Demontáž modulu vysokotlakového kompresora


Demontáž spaľovacej komory


Demontáž vysokotlakovej plynovej turbíny


Demontáž nízkotlakovej plynovej turbíny

Poslední aktualizace této stránky proběhla 21.10.2007

Lety balónem   Vyhlídkové lety   Zážitky