Schwerlast-Helikopter Schweiz

[Sealauncher]

Und hier die Triebwerke. Wohl bekannte "Klimov"-Treiber TV3-117VMA

Daten:

Engine Power: 2200HP
Emergency Engine Power: 2400HP
(Wir nenne es "Entsafter-Modus" also Hebel für max. 2.5 min voll nach vorn)
Verbrauch: (cà.) 700-990 Liter pro Stunde (je nach Leistungsabnahme)
also so grob 15 l/min
Luftdurchsatz: 8.7 kg/sec
first overhaul: 1500hr
life time: 4500hr

Hier die Anzeigen:

1 = Turbine RPM "N1" (Verdichterdrehzahl)
2 = "HIGH RPM" Warning Light Rotor
3 = Rotor RPM
4 = Leistungslimit lights LH - RH Engine (Wird ausgelöst entweder von der RPM "N1" oder der ITT des jeweiligen Treibers)
Das verhindert Leistungsüberschreitungen.
5 = "LOW RPM" Warning Light Rotor
6 = Engine TQ - Anzeige
7 = Engine ITT LH/RH

Der Rotor selber hat also keine TQ-Anzeige. Die Treiber schon...
Leistungsüberschreitungen werden von den Limiter-Lights verhindert wie gerade erklärt.

 

[Bronchibon]

TechTalk

So ist das also. Recht fortschrittlich. Rotordrehzahlwarnung ist ja perfekt gelöst und die Warnlampen sind sogar logisch angeordnet. Ja, ja - die Russen. Oft unterschätzt.

Triebwerk:
Meinst du hier die Arbeitsturbineneintrittstemperatur, also am Ausgang der Brennkammer gemessen? Da wo die Probes liegen, käme das ja einigermaßen hin und würde auch Sinn machen, diese zur Anzeige zu bringen.
Sind nach dem "Ziehen" der Notleistung bestimmte Inspektionen am Triebwerk notwendig oder kann der Treiber das ohne Weiteres ab?

Hydraulik:
Sind die Pumpen für die Kraftsteuerung am Getriebe?

B.

 

[Sealauncher]

Solange du innerhalb der 2.5 min bleibst gibt es nichts zu tun. Nur wenn du das zeitlich übertreibst.

Die Haupt Hydraulik Pumpen sitzen hinten am Maingetriebe. (2.Stück)
Dazu liegt dann noch ganz hinten auf dem Dach hinter der APU eine elektrische Notpumpe...

 

[Bronchibon]

Overtorque

Jetzt mach ich mir aber doch Sorgen. Um die Überschreitung des kritischen Drehmomentes zu verhindern, sollte der Torque-Wert der beiden Rotormasten und ggf. der Getriebeeingangswelle (vom Triebwerk) zumindest angezeigt werden, noch besser wäre zusätzlich eine optisch/akustische Warnung.
Nun hab ich mir überlegt, ob Overtorque am koaxialen Rotor überhaupt ein Thema bzw. Problem ist, komme aber zu dem Schluß, das auch hier, wie an den klassischen Haupt-/Heckrotorsystemen, das Drehmoment z.B. durch plötzliche Leistungssteigerung der Triebwerke oder beim Flare in der Autorotation überschritten werden kann, was zu Schäden an der dynamischen Komponente bis hin zur Zerstörung kritischer Bauteile führen kann. Wie läßt sich das also zuverlässig vermeiden, wenn man über keine entsprechende Anzeige verfügt? Ist es nur das Gefühl des Piloten allein? Oder habt ihr irgendwelche andere Indikatoren (Vibrationen, Geräusche), an denen man erkennt, daß man im Grenzbereich des kritischen Drehmoments arbeitet?

B.

 

[Sealauncher]

Das eben läuft automatisch. Deswegen ja auch die "Limiter-Lights" die anfangen zu blinken sobald die N1 oder die ITT zu hoch wird. Dann wird automatisch damit angefangen, die Spritzufuhr zu reduzieren. Ein Überschiessen des TQ`s wird also von vornherein unterbunden. Kraftstoffreduktion bedeutet Leistungsreduktion und somit geht die ITT oder die N1 wieder zurück in den normalen Bereich. Beide Treiber laufen immer synchronisiert und machen somit immer das Gleiche. Darum sind die Limiter-Lights eben so lebenswichtig. Blinken die, wird die Leistung zurückgefahren und wenn man sie unbeachtet lässt oder an dem momentanen Flugzustand nichts ändert, geht die Rotordrehzahl in den Keller.

Spüren tut man beim Kamov einzig sehr deutlich, dass er "Vortex" anfällig ist. Das zeigt er dann durch deutliches Schütteln. Aber man kann mit ihm sehr gut seitlich fliegend schnell Absinken ohne in das Gebiet des "Vortex" zu kommen. Das hingegen mag und kann er gut. :p

 

[Bronchibon]

Overtorque

Mit dem Overtorque, das ist nicht so einfach. Sagen wir mal Triebwerksausfall, beide Engines OFF. Autorotation, Sinkflug bis zum Final Flare. Jetzt ziehst du den Collective volles Brett hoch, dein Torque wird auf beiden Rotorebenen schlagartig steigen bis zum ??, ja wieweit, das kannst du nicht sehen, da es keine Anzeige gibt. Im Zweifelsfall hast du den Rotor overtorqued. Du bist dafür heil unten und somit kann dir das auch egal sein. :D

Das du evtl. im Sinkflug einen Overspeed im Rotor erzeugst (oder underspeed), zeigen dir die Lämpchen über und unter der Rotordrehzahlanzeige. Soweit gut, du kannst das kontrollieren, indem du mehr (oder weniger) am Collective ziehst.

Flugzustand normal:
Die Anzeige der Verdichterdrehzahl schützt dich vor einem Overspeed im Triebwerk/Rotor, z.B. bei einem Governor Run up (defekter Arbeitsturbinenregler), welcher natürlich über das Getriebe weiter auf den Rotor gegeben würde und daher ebenso schädlich, wie der Overspeed im Rotor selbst ist.

Overtorque kann auch gezogen werden, wenn die Maschine an der Grenze ihrer Belastbarkeit (max. Abfluggewicht bei hohen Umgebungstemperaturen) operiert. Das muß der Pilot irgendwie im Auge haben. Primär ist er ja mit den Flugsteuerungsorganen zugange, Triebwerke laufen mit max. Drehzahl (keine Notleistung). Also muß er doch irgenwie wissen, wie nahe er am Torque-Limit mit dem Rotor ist, nicht wahr?

Oder, ähm? Versteh ich da was falsch?

B.

 

[Sealauncher]

Overtorque kann auch gezogen werden, wenn die Maschine an der Grenze ihrer Belastbarkeit (max. Abfluggewicht bei hohen Umgebungstemperaturen) operiert.

Theoretisch schon wenn du hochreisst wie ein irrer aber normal eben nicht.
Die Leistung wird dir eben durch die kraftstoffreduktion weggenommen. Du bekommst also die Last gar nicht erst hoch.

Und beim Autorotieren... ja dort ist es möglich aber bei einem "Twin-Engine-Fail" ist es dann eh Wurscht. :D

Also der schlimmste Fall: "Engine run away"...

Gewarnt wirst du ja durch die Warnlampe "Rotor RPM High". Also musst du nun manuel die Gashebel der Treiber zurückziehen.

Hier ist allerdings Eines wichtig: Hast du eine Unterlast dran und "Rotor RPM High" wird angezeigt, dann bloss NICHT die Unterlast klinken!!
Sonst hast dann echt die A...Karte und der Rotor macht ohne dich weiter! :D
Also erst Leistungshebel manuel zurück, dann klinken...

 

[Bronchibon]

Im Ernst

Ich will versuchen, dir irgendwann eine Übersicht des Kraftstoffverlaufes am Rolls Royce GEM-Triebwerk zu zeigen. Die ist genauso übersichtlich.
Aber die Art, wie du den Plan bearbeitet hast, zeigt mir, daß du das Ganze beherrscht, weil du dich damit auseinandergesetzt hast. Das und deine Ausführungen hier im Forum zeigen deutlich, das du kein einfacher Teiletauscher der Luftfahrt bist (habe sowieso nichts anderes angenommen).
Also nimm es nicht ernst, wenn ich das Rathaus nicht finde. Ich bin echt kein Triebwerker und selbst von denen würde Mancher an solchen Schemata verzweifeln. Als interessierter Laie aber finde ich das alles höchst informativ und als Lfz-Techniker verstehe ich das meiste davon sogar (nach einiger Zeit ;) ).

Also mach bitte so weiter.

B.

 

[Helihunter]

...
Ich meinte das allerdings anders.
Den Aufbau des Rotorkopfes, die verwendeten Materialien für die beweglichen Teile, die Zugänglichkeit zu den Verschleißteilen usw. halte ich im Vergleich zu manchem westlichen Muster für "einfach", übersichtlich und wartungsfreundlich.
B.

Hallo,

welches westliche Muster meinst du?
Mir ist keins bekannt, dass einen ähnlich komplexen Rotorkopf hat...

Grüsse, Helihunter

 

[Simon R]

Mal ne allgemeinere Frage. Was passiert, wenn sich beim Heli ein Rotorblatt löst? Ist dann noch kontrolliertes Fliegen möglich? Was passiert speziell beim Kamov, da dieser ja mehr Blätter hat?

 

[Sealauncher]

Wenn sich ein Blatt lösst ist das ähnlich katastrophal in seinen Folgen wie bei jedem anderen Heli auch weil sich eine wahnsinns Unwucht ergibt.
Das kann man nicht ausgleichen... In dem Punkt unterliegen wir der selben Physik wie andere Helis auch.

 

[Helihunter]

Sollte sich im Flug ein Rotorblatt lösen bin ich sicher, dass sich wenige Bruchteile einer Sekunde danach der restliche Hubschrauber zerlegt.
Hier waren die Blätter nur beschädigt...
Gefunden @pprune

Grüsse, Heliihunter

 

[Hind 444]

MUSS nicht sein - es gibt einen Bericht, bei dem sich eine Dauphin durch ein gerissenes Winchseil bei 1 oder 2 Hauptrotorblättern ca. 30-50 % der Beplankung nebst Füllung "abgesägt" hat. Da man aber sehr weit draußen auf See war und so oder so drauf gegangen wäre, hat man sich für einen Rückflug mit starken Vibrationen entschlossen. Da der Holm gehalten hat war die Geschichte wohl nach 30-45 Minuten ausgestanden.
Blatt weg - L.... weg, das stimmt schon - ABER nur durch ein beschädigtes Blatt muß der Hubi nicht unweigerlich verloren sein !!! - GFK/CFK halten eine Menge aus und sind bei weitem nicht mehr mit Blättern aus der Aluzeit zu Vergleichen !!!

 

[Rotorhead]

Vortex Ring State bzw. Wirbelringstadium

Spüren tut man beim Kamov einzig sehr deutlich, dass er "Vortex" anfällig ist. Das zeigt er dann durch deutliches Schütteln. Aber man kann mit ihm sehr gut seitlich fliegend schnell Absinken ohne in das Gebiet des "Vortex" zu kommen. Das hingegen mag und kann er gut.

Dass der Koaxialrotor empfindlich in Bezug auf das Wirbelringstadium ist, sieht man ihm ja eigentlich schon fast an.

Mal zur Erklärung des Phänomens:

Ein Hubschrauber kann einen Zustand des „Durchsackens“ geraten, wenn er in die Wirbel gerät, die er mit seinem eigenen down-wash produziert. Das bedeutet dass sich die Sinkrate unkontrolliert erhöht.

Dies passiert bei hohen Sinkgeschwindigkeiten und gleichzeitig geringer Vorwärtsfahrt.
So etwa in der Größenordnung, wenn die Vorwärtsfahrt geringer als 30 kts ist, und die Sinkrate größer als 300 ft/min. Aber das ist bei jedem Typen unterschiedlich.

Kommt allerdings nur beim Sinken mit Leistung vor, d.h. in der Autorotation hat man den Vortex nicht zu befürchten, da der Luftstrom ja dann von unten nach oben geht.

Beendet wird dieser Flugzustand indem der Anstellwinkel gesenkt wird (pitch down), und die Vorwärtsfahrt erhöht.

Also kein Drama, solange man die entsprechende Flughöhe hat.


Bei welchem Profil (Sinkrate/Fahrt) beginnt denn beim KA-32 der „Vortex“?
Warum tritt das Wirbelringstadium beim Seitwärtsflug nicht (später?) auf?
Wäre es dir möglich die „dead man’s curve“ aus dem Handbuch zu posten?

Grüsse,
Rotorhead

 

[Bronchibon]

Verlustmeldung

Unterscheiden wir mal zwischen dem totalen Blattverlust und der Beschädigung eines oder mehrerer Rotorblätter. Ich finde, es gibt da gravierende Unterschiede.

Da beim Blattverlust das gesamte Rotorblatt als Masse und Auftriebsfläche wegfällt, hat der Heli keine Chance, länger kontrolliert in der Luft zu bleiben. Die Massenunwucht im Fluge führt dann unweigerlich zum Totalverlust.

Beim Verlust von Auftriebsfläche, etwa wie bei dem Lynx und dem Dauphin weiter unten beschrieben oder bei anderen Vorfällen ähnlicher Art fehlt zuerst einmal Auftriebsfläche, die den Hubschrauber in seiner Manövrierfähigkeit und seinen Flugleistungen einschränkt, aber nicht zwangsläufig abstürzen lässt, da die drehenden Massen noch relativ intakt sind (kommt drauf an wieviel von Blatt fehlt). Wabenkernstruktur ist relativ leicht und somit führt das Fehlen derselben nur zu gringer Massenunwucht.

B.

 

[Hind 444]

genau nichts anderes habe ich gesagt.

wobei relativ leicht auch so ein Begriff ist - bei Wucht / Track unterscheiden oft 10 oder 20 gr. über fliegbar oder Rüttelbude.
Außer natürlich bei "richtigen" Hubschraubern !!! da können es schon mal 200 oder 300 gr. sein.

 

[Bronchibon]

Relativität

genau nichts anderes habe ich gesagt. >>>

wobei relativ leicht auch so ein Begriff ist - bei Wucht / Track unterscheiden oft 10 oder 20 gr. über fliegbar oder Rüttelbude.
Außer natürlich bei "richtigen" Hubschraubern !!! da können es schon mal 200 oder 300 gr. sein.

Stimmt schon, alles ist relativ.
Kommt halt drauf an, wo die 20g fehlen, mehr innen oder weiter außen am Blatt. ;)

B.

 

[Hind 444]

richtig - und Wuchtgewichte sitzen meist Innen und haben schon oft eine große Wirkung !!!

 

[Simon R]

Wen ich Bronchibons Aussage weiterdenke, müsste ich zu folgender Schlussfolgerung kommen:
Bei ner UH 1, wär nen Blattverlust ja nicht so lustig aber bei nem Heli mit 6 Blättern(CH 53, ne?) wirds ja sicher nicht so problematisch, wenn 2 gegenüberliegende Blätter weg sind.

Oder?

 

[Bronchibon]

Kombiniere

Richtig, Simon, aber nimm lieber jedes zweite Blatt einer CH-53 weg, das ist statisch und dynamisch ausgewogener und bereits mal praktiziert worden. Auftrieb und Geschwindigkeit leiden natürlich erheblich darunter.

B.