تست موتور

مروری مختصر بر آزمایش‌های الزامی برای موتورهای هواپیما

در صنعت هوانوردی همواره به دلیل پیچیدگی و حساسیت بالا، موتور و بدنه را از یکدیگر جدا فرض می‌کنند و در نتیجه وجود ۱۲ کد مخصوص برای موتور که نهایتا هدف همگی آنها اطمینان از صحت عملکرد این بخش حیاتی در شرایط نرمال و خصوصا اضطراری است چندان دور از انتظار نمی‌باشد.

این ۱۲ بخش قانونی شامل موارد جدول زیر هستند:

تست موتور

یکی از بخش‌های مهم و جذاب در این قوانین، پارت ۳۳ و استانداردهای صلاحیت پرواز در خصوص موتورهای پیستونی و توربوجت است که به تفضیل تست‌های مهم و الزامی را در مراحل مختلف عمر موتور شرح می‌دهد. هر موتور توربوجت بعد از طراحی و قبل از اینکه به صورت عملیاتی روی هواپیما نصب شود، برای گرفتن گواهی صلاحیت پرواز باید تست‌های مشخصی را طبق پارت ۳۳ در محیط باز، بسته و روی هواپیماهای تست انجام دهد. این فرآیند ممکن است تا دو سال به طول انجامد و تا ۳۰ نمونه از موتور در این دو سال مورد تست‌های بعضا مخرب قرار گیرند.

پیچیدگی فوق‌العاده حاکم بر طراحی، تست، تعمیر و نگهداری موتورهای توربوجت هواپیما تا به حدی است که تنها ۴ شرکت بزرگ بین‌المللی در دنیا ‌شامل سی‌‍‌‌اف‌ام اینترنشنال، پرت‌اندویتنی، رولزرویس و جی‌ئی قادر به انجام آن هستند. گرچه تعداد شرکت‌های سازنده موتورهای توربوفن بیشتر بوده و کشورهای دیگری هم ادعاهایی در این زمینه دارند. در قوانین پارت ۳۳ موتورهای توربینی هواپیما، ملاحظات طراحی، ساخت و تست به صورت کامل در نظر گرفته شده‌است. در ملاحظات طراحی و ساخت، مشخصات طراحی مثل استال، سیستم تخلیه هوا، سیستم روغن‌کاری و هیدرولیک به همراه آنالیز ایمنی مورد بررسی قرار می‌گیرند. در عین حال طراحی برای شرایط خاص مثل ورود پرنده به موتور، ورود شی خارجی مثل یخ، تگرگ و آب فراوان یا از کار افتادن یک موتور نیز باید صورت پذیرد.

در مورد تست‌های بعد از طراحی، ۱۴ تست برای گرفتن گواهی صلاحیت پرواز باید طبق پارت ۳۳ زیر بخش اف روی موتور هواپیما انجام شود که این تست‌‌‌ها به شرح زیر هستند:

  • تست ارتعاشات

این تست برای اطمینان از صحت عملکرد قطعاتی است که در اثر ارتعاشات مکانیکی و آیرودینامیکی دچار تحریک ارتعاشی می‌شوند. این ارتعاشات ممکن است از کمترین سرعت‌های دورانی تا ۱۰۳% حداکثر سرعت مجاز به مدت محدود نزدیک به ۲ دقیقه اتفاق بیفتد.

  • تست گشتاور بیش از حد

این تست ممکن است همراه با تست استقامت به صورت کامل یا روی قطعات و اجزای موتور انجام شود. در مجموع ۱۵ دقیقه موتور باید در شرایط گشتاور بیش از حد قرار گیرد که می‌تواند به یکباره یا در اجراهای مجزا به مدت زمان حداقل ۲.۵ دقیقه انجام شود.

  • تست‌های کالیبراسیون

تست‌های لازم برای استخراج مشخصات عملکردی موتور

  • تست استقامت

در تست استقامت هر موتور باید در مجموع حدود ۱۵۰ ساعت فعالیت داشته باشد که شامل ۲۵ تست ۶ ساعته است و بعد از اتمام تست قطعات آن در محدوده مجاز قابل سرویس قرار گیرند.

  • تست دمای بیش از حد

هر موتور باید بتواند به مدت ۵ دقیقه در دمای ۴۲ درجه سلسیوس بیشتر از محدوده عملیاتی مجاز فعالیت نماید و بعد از آن مجموعه توربین در محدود قابل سرویس باقی مانده باشد.

  • تست‌های عملکردی

تست‌های که توسط سرپرست تعمیر و نگهداری برای نشان دادن شرایط شروع به کار موتور، تعلیق، شتاب‌گیری، سرعت بیش از حد، جرقه‌زنی و عملکرد ملخ واجب دانسته شده‌است.

  • تست بازرسی تعمیرات اولیه

تست‌های مرتبط با شرایط عملکرد عادی مثل سیکل‌های استارت و توقف

  • تست سیستم و قطعات موتور

برای بخش‌های از موتور که نمی‌توان در تست استقامت مورد بررسی قرار داد لازم است تست‌های مجزایی صورت پذیرد.

  • تست قفل کردن روتور

چرخش روتور به روشی متوقف شده و موتور باید به مدت ۵ دقیقه برای ۲۵ تکرار به فعالیت ادامه دهد.

  • بازرسی جز به جز

بعد از تست استقامت، قطعات موتور از هم جدا شده و قطعات به صورت مجزا بررسی می‌شوند. شرایط عملیاتی هر قطعه باید در محدوده مجاز باقی مانده باشد.

  • تست عدم تعادل روتور و مهار تیغه

با منفجر کردن یک تیغه در کمپرسور یا توربین، موتور باید بتواند قطعات جدا شده را درون خود نگه داشته، آتش نگیرد و از محل نصب خود جدا نشود.

  • تست سیستم ملخ

در صورتی ‌که موتور ملخ داشته باشد شرایط مختلفی مثل توقف ملخ، حرکت برعکس و … باید تست شوند

  • تست واحد کمکی موتور
  • معکوس‌کننده‌های رانش

اگر موتور معکوس‌کننده رانش داشته باشد، تست‌های استقامت، کالیبراسیون, عملکرد و ارتعاشات باید برای معکوس‌کننده رانش نیز انجام شوند.

 

منبع:

Turbina Technical Team –

Electronic Code of Federal Regulations: PART 33—AIRWORTHINESS STANDARDS: AIRCRAFT ENGINES at  https://ecfr.federalregister.gov/

دیدگاه بگذارید

avatar
  مشترک شدن  
اطلاع رسانی