Descrizione dell'impianto
L'avviamento di un turboreattore viene eseguito provocando la rotazione del compressore. Nel caso di motori a doppio rotore, la rotazione iniziale viene imposta al solo rotore d’alta pressione.
Condizioni necessarie affinchè un turboreattore si avvii sono:
1° Che il compressore acceleri ad una velocità tale da pompare una sufficiente quantità d’aria ad un minimo valore di pressione, capace di garantire la combustione nella relativa camera.
2° Che una volta avvenuta l'accensione del combustibile, il motorino d’avviamento (starter) continui ad assistere il motore nella sua accelerazione, fino alla velocità d’autosostentamento.
La potenza fornita dallo starter deve essere superiore rispetto a quella richiesta per vincere l'inerzia e gli attriti del motore.
Gli elementi fondamentali dell'impianto d’avviamento motore sono lo starter e le candele d’accensione.
Azionato da un’adeguata sorgente pneumatica lo starter inizia la sua rotazione trascinando il motore. Non appena il compressore raggiunge un regime di rotazione sufficiente a generare un flusso continuo attraverso il motore, vengono attivate le candele d'accensione poste all'interno della camera di combustione. Contemporaneamente si procede all'invio di carburante mediante l’apertura della valvola "shut-off" del regolatore di flusso.
Il rispetto dell’esatta sequenza d’avviamento è molto importante, in quanto l'anticipato invio del carburante ed attivazione delle candele, con insufficiente flusso d’aria, potrebbe causare alta temperatura e danno alla turbina.
Al momento dell'accensione della miscela, il motore non ha ancora raggiunto la velocità d’autosostentamento; occorre pertanto che lo starter continui la sua azione di trascinamento del motore, fino a quando esso non sarà autonomamente in grado di raggiungere il regime di minimo. A quel punto lo starter verrà automaticamente scollegato e l'accensione della candela disattivata.
Impianto d’avviamento pneumatico
Esso è costituito basicamente da una valvola "shut-off" che apre o esclude l’alimentazione pneumatica allo starter.
La sorgente pneumatica può essere esterna all'aeromobile (gruppo pneumatico di terra), oppure può essere fornita da un gruppo ausiliario (APU) che viene comunemente installato sui velivoli di moderna produzione o, eventualmente, da un altro motore se già in moto.
L'aria fornita dalla sorgente pneumatica suddetta viene inviata alla valvola "shut-off" dello starter.
Detta valvola, il cui azionamento è controllato dalla cabina piloti, è comunemente del tipo a predisposizione elettrica ad attuazione pneumatica (in mancanza d’alimentazione, si porta automaticamente in chiusura). Attraverso la valvola "shut-off" l'aria raggiunge lo starter pneumatico. Questo è un complesso costituito da una turbina che, attraverso un riduttore di giri ed un albero d’uscita, è collegata alla scatola ingranaggi del motore e quindi al suo rotore.
Lo starter è normalmente fornito di un meccanismo appropriato, del tipo a masse centrifughe, che ne provoca lo scollegamento automatico oltre un certo numero di giri.
Lo starter può incorporare anche un interruttore d’esclusione (CUTOUT SWITCH) il quale, quando il motore raggiunge una certa velocità di rotazione, ha la funzione di interrompere l'alimentazione elettrica al solenoide della valvola "shut-off" dello starter provocandone la chiusura.
Impianto d'accensione motore
L'impianto d'accensione ha la funzione di consentire l'avviamento del motore innescando l'accensione iniziale della miscela aria/carburante. Tale funzione viene assolta mediante candele d’accensione, installate nella camera di combustione, generalmente nel numero di due.
Sebbene l'accensione di un turboreattore non presenti particolari problemi in condizioni normali, in fase di progettazione occorre tenere in considerazione il fatto che un motore a reazione, montato su un velivolo, può trovarsi nella necessità di essere riavviato in volo, ad alte quote e bassissime temperature.
Per soddisfare quanto sopra è essenziale che l'impianto d’accensione sia in grado di erogare una tensione molto alta e di produrre una scintilla con elevata intensità di calore.
Per
questo vengono impiegati impianti d’accensione ad alta
energia di tipo capacitivo in grado di produrre scintille ad alta
tensione e ad una temperatura eccezionalmente elevata.
Descrizione dell'impianto
L'alimentazione all'impianto è fornita dalle barre in alternata (115VAC-400Hz) dell'impianto elettrico dell'aeromobile.
Nella scatola d'accensione l'alimentazione viene elevata in tensione per mezzo di un apposito trasformatore, raddrizzata e quindi accumulata da una serie di condensatori.
Quando l'energia accumulata nei condensatori supera un livello prestabilito, essa viene scaricata rapidamente sull'elettrodo della candela, tramite un ulteriore trasformatore.
Le scariche fornite dalla scatola d’accensione si susseguono con una frequenza da 1 a 3 scintille al secondo.
La candela d’accensione è costituita da un elettrodo centrale isolato dalla carcassa del motore da materiale ad alte caratteristiche d’isolamento (ceramica, ossido di berilio ecc.).
L'alimentazione della scatola d’accensione alle candele viene trasferita mediante appositi cavi, detti ad alta tensione protetti da calze metalliche.
Scatola Ingranaggi (Gerarbox)
La scatola ingranaggi, ha lo scopo di trascinare i principali accessori del motore, e viene mossa direttamente dall'albero motore stesso, tramite un'opportuna presa di moto. Nei motori bialbero è legata all'albero N2 (asse d'alta pressione).
Un'opportuna
coppia d'ingranaggi conici, preleva il movimento dall'N2 e lo
rinvia, tramite un albero a torre, alla scatola ingranaggi o
direttamente o tramite una seconda coppia conica e relativo
albero di trasmissione.
Gli accessori principali installati sulla scatola ingranaggi sono:
- MODULO POMPE CARBURANTE
- MODULO POMPE DI LUBRIFICAZIONE
- F.C.U. (Fuel Control Unit) o M.E.C. (Main Engine Control)
- POMPE IDRAULICHE
- C.S.D. (Constant Speed Drive) E GENERATORE
- STARTER D’AVVIAMENTO