מנוע PT6A

למה PT6A חשוב

PT6A הוא אחד ממנועי הטורבו-פרופ הנפוצים בעולם: Beechcraft King Air, Pilatus PC-12, Cessna Caravan, DHC-6 Twin Otter, ומטוסי ריסוס כמו Air Tractor ו-Thrush. משפחת מנועים בטווח הספקים רחב.

עקרונות המבנה

זרימה הפוכה (Reverse flow)

המנוע מותקן כשהכניסה מאחור והפליטה מקדימה:

1. האוויר נכנס דרך פתח כניסה טבעתי בחלק האחורי של המנוע, דרך רשת כניסה (Inlet screen).
2. הוא זורם קדימה דרך המדחס.
3. האוויר הדחוס נכנס לתא הבעירה הטבעתי, משנה כיוון ב-180°, והגזים החמים זורמים שוב קדימה דרך הטורבינות.
4. הגזים יוצאים דרך שני צינורות פליטה בצדדים, קרוב לחזית המנוע.

היתרון: מנוע קצר, וחלק הכוח (Power section) ניתן להפרדה מחלק מחולל הגז.

שני חלקים עיקריים

טורבינה חופשית

טורבינת הכוח לא מחוברת מכנית לטורבינת המדחס. הקשר ביניהן הוא רק זרימת הגזים. לכן:

• בהתנעה המתנע מסובב רק את מחולל הגז (קל יותר).
• אפשר לעצור את המדחף בקרקע עם בלם (במטוסים עם Prop brake) בזמן שהמנוע עובד.
• ה-Ng וה-Np עצמאיים.

המדחס

מדחס משולב: כמה שלבים ציריים (לרוב 3 או 4, לפי הדגם) ואחריהם שלב צנטריפוגלי אחד. בין המדחס לתא הבעירה יש מפזר.

שסתום עקיפת מדחס (Compressor bleed valve – CBV): פתוח בסל״ד נמוך ומשחרר אוויר מאזור המדחס, כדי למנוע הזדקרות. נסגר בהדרגה עם עליית ה-Ng.

תא הבעירה

טבעתי, זרימה הפוכה. פיות הדלק (מספרן תלוי בדגם) מוזנות מסעפת חיצונית. שני מצתים.

הטורבינות

• טורבינת מדחס (CT): שלב אחד, מניעה את המדחס ואת תיבת האביזרים.
• טורבינת כוח (PT): שלב אחד או שניים, מניעה את המדחף דרך תיבת ההפחתה.

תיבת ההפחתה (Reduction gearbox – RGB)

בחזית המנוע. שני שלבי הפחתה כוכביים (Planetary) מורידים את המהירות הגבוהה של טורבינת הכוח לסל״ד המדחף.

מד המומנט (Torquemeter)

בשלב הראשון של תיבת ההפחתה, גלגל הטבעת (Ring gear) לא מקובע לגמרי – הוא נוטה להסתובב לפי המומנט. התנועה שלו מוגבלת על ידי בוכנה הידראולית. לחץ השמן שנדרש כדי לאזן את הבוכנה יחסי למומנט, ומוצג במד המומנט בתא.

תיבת האביזרים (Accessory gearbox – AGB)

בחלק האחורי של המנוע. מונעת על ידי ציר מחולל הגז. עליה: מתנע-גנרטור, משאבת דלק ו-FCU, משאבות שמן, מחולל Ng.

מערכת הסיכה

• מיכל שמן אינטגרלי – חלל בתוך בית המנוע, בין תיבת האביזרים לכניסת המדחס.
• אגן יבש, משאבת לחץ ומשאבות החזרה.
• מצנן שמן (חיצוני).
• לחץ השמן משמש גם למד המומנט ולמושל המדחף.
• בדיקת רמת שמן – זמן קצר אחרי כיבוי (לפי היצרן, לרוב תוך כ-10–30 דקות), כי שמן נשאר בתיבת ההפחתה ונוטה ״לנדוד״ אחרי זמן.

מערכת הדלק

• משאבת דלק מונעת מנוע.
• FCU הידרו-פנאומטית (בדגמים רבים) – משתמשת בלחץ אוויר מהמדחס (P3) כדי לחשב את כמות הדלק.
• שסתום הלחץ וחלוקה (Flow divider) וסעפות ראשית ומשנית.
• מחמם דלק (Oil-to-fuel heater).

בקרות בתא

תחום Beta ורוורס

בסל״ד נמוך ובקרקע, ידית ההספק שולטת ישירות בזווית הלהבים (Beta range), דרך שסתום Beta (Beta valve) במושל. מתחת לזווית סרק – זווית שלילית לרוורס.

מושלי המדחף

• מושל ראשי (Primary governor): שומר על סל״ד מדחף קבוע.
• מושל מהירות יתר (Overspeed governor): פותח את השמן מהמדחף אם הסל״ד עובר את הגבול, ומגדיל את הזווית.
• מושל טורבינת כוח / Np limiter: בחלק מהדגמים – מוריד דלק אם המדחף עדיין מגיע למהירות יתר.

הפרדת חלק הכוח (Hot section access)

בדגמים רבים אפשר להפריד את חלק הכוח מהמנוע בפלנג׳ שמחבר ביניהם (באזור הפליטה), ולקבל גישה ל-CT ול-NGV בלי להוציא את המנוע מהמטוס. זה מקל מאוד על בדיקת החלק החם.

אחזקה טיפוסית

• בורוסקופ – דרך פתחי פיות הדלק או פתחים ייעודיים.
• שטיפת מדחס ושטיפת טורבינה (Compressor wash / Turbine wash) – במיוחד באוויר מלוח או מאובק, ובמטוסי ריסוס.
• בדיקת פיות דלק – הוצאה, בדיקת ריסוס וניקוי במרווחים קבועים. פיות סתומות גורמות לנקודות חמות.
• בדיקת רשת כניסה – לכלוך, ציפורים, FOD.
• ניטור מגמות – ITT, Ng, מומנט וזרימת דלק.
• HSI לפי מרווחים ולפי חריגות.

נקודות למבחן

• זרימה הפוכה: כניסה מאחור, פליטה מקדימה בשני צינורות.
• טורבינה חופשית – Ng ו-Np עצמאיים.
• מדחס: שלבים ציריים + שלב צנטריפוגלי.
• מד מומנט – הידראולי, בגלגל הטבעת של השלב הראשון.
• מיכל שמן אינטגרלי.
• CBV פתוח בסל״ד נמוך.
• ידית הספק שולטת ישירות בזווית הלהבים בתחום Beta.