Uložení hvězdicových motorů na příkladu letounu Junkers Ju52

Moderátor: Hans S.

Odpovědět
Uživatelský avatar
Eda
vojín
vojín
Příspěvky: 16
Registrován: 25/3/2010, 20:59
Bydliště: Světlá
Kontaktovat uživatele:

Uložení hvězdicových motorů na příkladu letounu Junkers Ju52

Příspěvek od Eda »

Uložení hvězdicových motorů na příkladu letounu Junkers Ju52/3m

Uložení motoru obecně
Motorové lože slouží k upevnění pohonné jednotky v letounu. Musí být dostatečně tuhé většinou se speciálním pružným uložením (silentbloky) k zamezení přenášení vibrací do trupu a přitom nesmí bránit v přístupu k důležitým částem pohonné jednotky a k dalším zařízením. Na motorové lože působí následující zatížení, které je pak přenášeno do draku letounu: hmotnost motoru, tah od vrtule, setrvačné síly od zrychlení v neustáleném letu a reakční moment vrtule s gyroskopickými momenty při obratech letounu.

Obrázek
Obr.1 Motor Wright J-5C letounu Ch.Lindbergha „Spirit of St.Louis“ z roku 1927. Uvnitř motorového lože můžeme vidět olejovou a palivovou nádrž.

Za motorem povětšinou bývá upevněná protipožární přepážka, bránící rozšíření požáru při vzplanutí motoru dále na letoun. Například v období čtyřicátých let se skládala obvykle ze dvou kovových stěn, mezi nimiž byl vložený azbest. Touto přepážkou byla protažena táhla, potrubí a další prvky k ovládání motoru. Tyto průvlaky byly utěsněné, aby spolehlivě chránily jak konstrukci letounu a palivové nádrže, tak i pilota před účinky vysoké teploty, zplodin hoření a plynů z hasicího zařízení.

Obrázek
Obr.2 Lože pro hvězdicový motor M-82 celodřevěného sovětského letounu Lavočkin La-5 z II.světové války.
1 přední křídelní nosník
2 konstrukce pro uložení střelecké výzbroje
3 prostor pilotní kabiny
4 místo pro uložení rádiové výstroje
5 boční dvířka


Řadové letecké motory jsou nejčastěji neseny pomocí dvounosníkového lože, opatřeného dvěma vzpěrami. Motor je v něm uchycen pomocí čepů a patek, přišroubovaných přes silentbloky na úložných místech bloku motoru. Toto motorové lože může být tenkostěnné z lisovaného plechu, z hliníkových nebo hořčíkových slitin nebo také svařované příhradové konstrukce z ocelových trubek.

Obrázek
Obr.3 Dvojité lože se spodními vzpěrami řadového motoru Jumo 211 druhoválečného dvoumotorového bombardéru Junkers Ju88.
A tlumiče vibrací – místa zavěšení bloku motoru
B připojovací šroubení ke konstrukci trupu


Oproti tomu hvězdicové motory bývají uloženy pomocí ocelového trubkového lože s přivařeným závěsným kruhem. Motor je patkami uchycen přes pryžové tlumiče vibrací několika svorníky na skříni motoru.

Obrázek
Obr.4 Konstrukce tlumiče kmitání hvězdicového motoru.
1,2 podložky
3 pryžové vložky
4 pouzdro na závěsném kruhu lože
5 šroub upevnění motoru


Kapotáž
Hvězdicové motory (povětšinou vzduchem chlazené) se vyznačují vyšším čelním odporem při letu zejména v důsledku větší plochy průmětu motorové skupiny do roviny kolmé k ose letounu. Hvězdicové motory kromě lepší údržby a odolnosti k poškození v boji vykazovaly také nižší vibrace, které se obvykle přenášejí do draku. Docházelo zde však k horšímu chlazení zejména spodních zadních válců u vícehvězdicových motorů a také zde bylo složitější sací i výfukové vedení.
Motorové kryty umožňují pozvolný aerodynamický přechod od motoru ke trupu nebo křídlu. Zakrytování musí být těsné, snadno snímatelné, o velké tuhosti a přitom co nejlehčí (nejčastěji zhotovené ze samonosných duralových plechů). U vzduchem chlazeného motoru přitom i usměrňovalo za pomoci deflektorů proud chladícího vzduchu ke chlazení všech válců. Dále musí kapotáž zajišťovat dostatečné větrání motorového prostoru a nesmí shromažďovat ve své spodní části palivo a olej. U vzduchem chlazených hvězdicových motorů se již od svého vzniku hojně používají dělené usměrňovací prstence „Townend“ nebo „NACA“ kryty, které značně zmenšovaly čelní odpor vzduchu a zlepšovaly chlazení válců a hlav motoru. Tyto byly upevňovány na hlavy válců a byly vždy snadno snímatelné.

Obrázek
Obr.5 Letoun Curtiss P-3 Hawk poprvé osazený krytem NACA.

NACA kryt byl vynalezen roku 1927 týmem Freda Weicka při Národní odborné komisi pro letectví USA. Bylo zjištěno, že při použití tohoto zakrytování, které obepínalo hlavy válců, dochází v důsledku snížení reakční síly (až o desítky procent) ke zřetelnému zvýšení rychlosti letu a snížení spotřeby paliva. Jak bylo již výše uvedeno, tento kryt vhodně usměrňuje chladící vzduch ze středu motoru na nejteplejší místa, jimiž jsou zejména válce a jejich hlavy. Oproti volně obtékaným válcům hvězdicového motoru bez NACA krytu se značně snižují turbulence vzduchu, čímž se výrazně sníží odpor vzduchu.
Druhý z nich, prstenec Townend, byl vyvinut Hubertem Townendem v roce 1929 ve Velké Británii. Toto zařízení mělo podobný tvar i důsledky pro let jako NACA kryt, avšak hodil se spíše pro nižší rychlosti.

Obrázek
Obr.6 Schéma Townendova prstence z dobové dokumentace k patentu.
A kryt skříně pohonné jednotky
B vzduchem chlazené válce motoru
C vrtule
J* prstenec


Letoun Ju 52/3m
V následujícím textu bude popsáno uložení pohonné jednotky na konkrétním případě letounu Junkers 52. Známá dvaapadesátka bylo třímotorové transportní, výjimečně i bombardovací letadlo vyráběné v letech 1932-1945 v celkovém počtu 4835 strojů, zejména pro potřeby Luftwaffe. Tento samonosný dolnoplošník s pevným podvozkem měl kovové kostry křídel, trupu i ocasních ploch potaženy duralovým vlnitým plechem k dosažení vyšší pevnosti. Rozpětí křídel činilo 29,25 m, délka letadla 18,9 m a výška byla 4,5 m. Hmotnost prázdného stroje čítala kolem 6510 kg, max.vzletová hmotnost včetně tříčlenné osádky pak 9200 kg. Letové výkony: max.rychlost 265 km/h, dostup 5490 m dolet až 870 km. Prostřední i oba po stranách vyosené motory poháněly dvoulisté nestavitelné kovové vrtule. Výzbroj mohl tvořit jeden kulomet MG 131 ve hřbetní věži a 2x MG 15 po bocích.

Obrázek
Obr.7 Pohled na německý třímotorový letoun Junkers Ju 52 firmy Lufthansa.

BMW 132
Tento motor, použitý ve výše zmíněném letounu, byl vyráběný v bavorských závodech od roku 1933 jako licenční verze amerického motoru Pratt & Whitney R-1690 Hornet a rozšířil hlavně na transportních letounech. Tento motor byl vzduchem chlazený čtyřdobý zážehový jednohvězdicový devítiválec, přeplňovaný jednorychlostním jednostupňovým mechanickým kompresorem, s vrtáním válců 155,5 mm, zdvihem pístů 162 mm o objemu válců 27,7 litru. Vnější průměr motoru byl 1256 mm a celková délka pak 1727 mm. Hmotnost suchého motoru byla 525 kg a max. výkon se pohyboval kolem 500 kW podle verze.

Obrázek
Obr.8 Samostaně stojící motor BMW 132T v řezu (v popředí s planetovým reduktorem otáček vrtule).

Dále nechme hovořit originální německou příručka letounu Ju 52/3m g5e z dubna 1941:

Lože motoru
Lože motoru před levým a pravým křídlem jakož i před trupem se skládá z vlastní trubkové kostry s úchyty pro motor a krytů motoru pro usměrnění proudění vzduchu. Každá ze tří trubkových konstrukcí slouží k uchycení motoru a je upevněna čtyřmi kulovými šroubeními na připojovací body křídla popř. trupu.

Obrázek
Obr.9 Práce mechaniků na bočním motoru. Za válci lze vidět kruhové žebro pro upevnění pohonu a za ním svody výfukového potrubí.

Trubková kostra
Tyto tři kostry (obr. 11 a 12) jsou odnímatelné a tvořené vždy jedním kruhovým žebrem (1) s trubkovými vzpěrami (2), požární přepážkou (9) a dvěma zachytávacími lany motoru (4).
Kruhové žebro (1), na který se upevňuje motor, je přinýtováno styčníkovými plechy na vzpěry trubkové kostry. Na čtyřech zadních koncových bodech vzpěr se nachází kulová šroubení k připevnění lože motoru na připojovací žebro kabiny nebo křídla.

Obrázek
Obr.10 Pohled na kapotáž motoru (zespodu je otvor vstupu vzduchu pro chladič oleje).

Zajištění motoru
Při zlomení trubkové kostry (obr. 11 a 12) je motor držený vždy dvěma jistícími prvky. Jištění spočívá ve dvou ocelových lanech, které obepínají válce č. 3 a 8 hvězdicového motoru a jsou upevněny na horní stojině trupu (střední motor) nebo na prvním nosníku křídla (v případě bočních motorů). Sílu prvního rázu při porušení konstrukce pojmou deformovatelné protahovací tyče záchytných lan a zabrání tím jejich roztrhnutí.
Toto zajištění motoru musí být upevněno vždy vhodně a podle pokynů, jinak při prasknutí trubek a případné ztrátě motoru za letu dojde k přemístění těžiště letounu a tím by bylo velmi znesnadněno řízení letadla.

Obrázek
Obr.11 Trubkové lože středního motoru.
1 kruhové žebro
2 trubková konstrukce
3 trubková spona
4 záchytné lano motoru
5 protahovací tyče
6 kulové šroubení
7 upevnění záchytného lana
8 připojovací žebro trupu
9 požární přepážka
10 horizontální vzpěra


Obrázek
Obr.12 Trubkové lože bočního motoru.
1 kruhové žebro
2 trubková konstrukce
3 záchytné lano motoru
4 kulové šroubení
5 upevnění záchytného lana na horní části nosníku křídla
6 protahovací tyče
7 trubková vzpěry připojovacího žebra
8 připojovací žebro křídla
9 požární přepážka


Kulová šroubení
Kulové spoje (obr.13) k připojení trubkové konstrukce ke kabině popř. ke křídlu se skládá ze dvou polovin. Jedna, tvořená kulovou pánví (3) a převlečnou maticí (4), je na straně lože a druhou je závitový protikus (5), tvořící připojovací body na kabině a křídlech. Obě poloviny jsou sešroubovány dohromady převlečnou maticí a tím je lože motoru upevněno na letounu.

Obrázek
Obr.13 Kulové šroubení na loži motoru a připojovacím žebru.
1 pouzdro trubky
2 uzlový dílec kostry
3 kulová pánev
4 převlečná matice kulové pánve
5 protikus se závitem
6 horní uzlový dílec
7 zajišťovací šroub
8 pouzdro trubky


Při montáži a demontáži trubkové konstrukce lože od trupu nebo křídel jsou převlečená šroubení dotahovány nebo povolovány příslušným čepovým klíčem (pro střední motor ozn. W 32951/12 a pro postranní motory W32951/9) vždy dvěma muži. Prodlužovací trubka nasunutá na klíč nesmí být při dotahování použita (viz. sdělení č. 7/37).
Závity a kulové plochy šroubení musí být před sestavením očištěna namazán mazivem „Kalypso W 1 AX/K 15“, aby se zabránilo zadření spoje.

Obrázek
Obr.14 Havarovaný letoun bez motoru. Dobře jsou na něm vidět místa pro uchycení lože před kabinou i část záchytného lana (vpravo uprostřed).

Kapotáž motoru
Zakrytování motoru se skládá z kostry kapotáže, pevných a odnímatelných krytů a z klapek.
Konstrukce (obr. 11 a 12), na níž jsou uchyceny pevné dílce kapotáže a odnímatelné klapky, se skládá z kruhového žebra, požární přepážky a připojovacího žebra.
Kruhový prstencový kryt středního motoru (obr. 15) je jednodílný a je zavěšen podpěrami na sací a výfukové straně válců. Na straně podpěrných bodů je kryt stáhnut kloubovým zámkem a takto pevně drží.

Obrázek
Obr.15 Kapotáž lože středního motoru.
1 kruhový prstencový kryt
2 kryt generátoru
3 přední horní kryty
4 rukojeť
5 pevné horní zakrytování
6 otvor ukazatele stavu oleje
7 zadní horní kryty
8 kryt kulových šroubení
9 kryty odvětrání
10 zadní boční kryty
11 pevné postranní kryty
12 pevné spodní kryty
13 přední boční kryty


Odnímatelné panely zakrytování prostředního motoru jsou opatřeny rychlouzávěry a jsou patrné na obr. 15.
NACA prstenec u obou vnějších motorů (obr. 16) je dvoudílný ukotvený nahoře a s nahoře umístěným pásovým pantem. Na spodní konci drží obě poloviny pohromadě napínací uzávěr. Prstenec je uložen vpředu na hlavách válců motoru a vzadu podepřen pěti pružnými vzpěrami (3). Ty jsou s kroužkem pevně spojeny a zapadají do malých stojin (2), které jsou připevněny ke kapotování motoru.
K podepření výklopných NACA-krytů slouží dvě vzpěry, vezené ve výbavě letounu. Rychlouzávěry opatřené odnímatelné plechy jsou patrné z obr. 16.

Obrázek
Obr.16 Kapotáž lože postranních motorů.
1 NACA-kryt
2 uložení
3 pružná podpěra
4 přední horní kryty
5 zadní horní kryty
6 kryty odvětrání
7 přední boční kryty
8 zadní boční kryty
9 zadní spodní kryty
10 přední spodní kryty


Údržba a zkoušky
Jak kulová šroubení na příhradové konstrukci, tak i na kabině popř. křídlech musí být stále pevně dotaženy a zajištěny proti uvolnění. Před smontováním je třeba je namazat mazivem „Kalypsol W 1 AX/K15“. Dodržujte také pokyny pro tato kulová šroubení.
Po prvním letu po zástavbě motoru je třeba tyto šroubení dotáhnout a nově zajistit.
U záchytných lan motoru i protahovacích tyčí několikrát prověřit jejich bezvadný stav.
Čištění lože i zakrytování provádět „leteckým čistícím prostředkem na laky 7238“ (viz také „Čištění a nátěry letounu“).
Prověřit příslušné upevnění a uzávěry Townend-prstence, NACA-krytu a odnímatelných krycích plechů.
Při opravách motoru kontrolovat nátěry a tvorbu trhlin, dále lože a připojovací body na ložiskové vůle a jejich bezvadný stav.
Výměna motoru viz.předpis výrobce motorů BMW Mnichov s.r.o. „Popis a návod k použití pro vzduchem chlazený letecký motor BMW 132 T“.
Po každém letu nebo transportu po moři pro zabránění narušení korozí od mořské vody NACA-kryty a zakrytování motorů důkladně omýt sladkou vodou.

Obrázek
Obr.17 Spodní pohled na Junkers bez některých krycích plechů a bez prstence okolo hlav válců středního motoru.

Obrázek
Obr.18 Pěkná fotografie letounu Ju 52. Za vrtulí lze vidět otevřené žaluzie regulace chladícího vzduchu.

Obrázek
Obr.19 Za samotným bočním motorem (s odklopeným NACA krytem) jsou umístěna jeho pomocná zařízení a za požární přepážkou se nachází nádrž na olej.

Obrázek
Obr.20 Zajímavý pohled na dvaapadesátku se zborcenými zbytky trubek lože středního motoru a připojovacího žebra motoru bočního.

Obrázek
Obr.21 A na závěr ještě příklad konstrukce uchycení lehkého pětiválcového hvězdicového leteckého motoru.

Zdroje:
Příručka letounu Ju 52/3m g5e, díl 6: Uložení motoru, duben 1941
Letadlové motory, J.Adamec, J.Kocáb, 2000
Letecká příručka 2, F.Sekanina, 1937
Wikipedia
Lavočkin La-5, M.Věštší, J.Vraný.
Odpovědět

Zpět na „Vybavení letounů“