TURBOMECA

Turbomeca Artouste motor

Wie kent de Alouette nou niet met zijn karakteristieke motor en geluid. De gebruikte motor is van het type Artouste (type IIC bij de AL II en type IIIB bij de AL III). Een motor van het fabricaat Turbomeca het huidige Safran.

Turbomeca is in 1938 opgericht door Joseph Szydlowski een Poolse jood welke geëmigreerd was naar Frankrijk. Zijn bedrijf maakte compressoren voor vliegtuigmotoren. Een van de eerste echte gasturbine motoren door Turbomeca gebouwd, is de in 1947 geproduceerde Artouste I. En werd hoofdzakelijk gebruikt als auxiliary power unit, oftewel een hulpaggregaat.

Al snel bleek dat de Artouste motor een betrouwbaar model was en men begon hem verder te ontwikkelen en gebruiken als aandrijfbron voor lichte helikopters. Het eerste model die gebruikt werd in helikopters was de Artouste II. Een single shaft motor met een 1 traps radiaal compressor en een tweetraps turbine. Het model was dusdanig populair dat diverse andere fabrikanten zoals Bristol-Siddeley in het verenigd Koninkrijk en Continental CAE in de Verenigde Staten (de Continental T51A), deze motor in licentie gingen bouwen. De Artouste II is hoofdzakelijk gebruikt in de Alouette II en LAMA versie helikopters.  Met de komst van de zwaardere helikopter typen zoals de SE-3160 Alouette III was er ook een zwaardere motor nodig, lees een motor met meer vermogen.

 

De motor die daaruit verder ontwikkeld is, is de Artouste III. Waar de Artouste II motor nog zo’n 350 HP had, beschikte de Artouste III al over 550 HP wat overigens gelimiteerd werd door de motor gearbox. De latere versies hadden zelfs al een vermogen van 690 HP continuvermogen en 850 HP bij take off. Deze motoren waren zo goed, dat er zelfs op grotere hoogten mee gevlogen kon worden. Een Alouette 2 LAMA bereikte met een Artouste motor een hoogte van ruim 36000 feet, of te wel 10984 meter! Mede door de betrouwbaarheid van de motor werd de Alouette met de artouste motor veel gebruikt bij redding vluchten in de bergen.

Van de Artouste motor wordt wel eens gezegd: gooi er aan de voorkant een bevroren kip in dan komt hij er aan de achterkant gebraden uit. Wat wil zeggen dat de motor zeer betrouwbaar was en weinig last van FOD had (Foreign Object Damage, schade veroorzaakt door vreemde voorwerpen)

Bij de KLu zijn 2 modellen van de Artouste in gebruik geweest: Artouste IIC en de Artouste IIIB.

De eerste is gebruikt bij de Alouette II helikopters. Eind vijftiger jaren heeft de Klu 8 Alouette II’s aangeschaft voor SAR taken. Deze Helikopters waren uitgerust met de Artouste IIC.

Vanaf 1964 deed de Alouette III zijn intrede bij de KLu. Vijf van de 77 kisten zijn gekocht in de SAR configuratie en hebben de Alouette II vervangen. De Alouette III, een stuk groter en zwaarder dan de Alouette II, was voorzien van de Artouste IIIB1.  In al die jaren tussen invoering en uitfasering van de Alouette’s is het maar een enkele keer voorgekomen dat de motor het probleem was waardoor er niet gevlogen kon worden en de vlucht afgebroken moest worden. Meestal lag het probleem bij de appendages, (zeg maar de overige componenten als een brandstofpomp, een filter een gearbox) die ervoor zorgden dat de motor stopte met draaien.

De Artouste motor is een single shaft modulaire motor. Wat wil zeggen dat de motor uit verschillende los vervangbare modules bestaat welke allemaal op 1 enkele as gemonteerd zijn.

De werking van een turbine motor berust op het principe: Suck – squeeze – bang – blow.

De modules zijn: Air intake, Compressor, Verbrandingskamer, Turbine, Uitlaat.

De airintake.

Aan de zijkant van het voorste deel van de motor bevinden zich links en rechts 2 airintakes.  Dit is waar de lucht voor de motor naar binnen gezogen wordt. Deze intakes zijn voorzien van een debris screen, een gazen scherm die ervoor zorgt dat er geen vreemde voorwerpen zoals steentjes takjes enz. naar binnen gezogen worden. Hoewel de motor hier redelijk tegen bestand is, vindt zij het toch niet leuk als er een tak of steen in de compressor terecht zou komen met schade als gevolg. Vandaar de schermen.

De compressor (Suck – Squeeze).

De lucht wordt door de compressor via de air intake naar binnen gezogen. Bij de Artouste IIC bestaat deze uit een 1 traps radiale compressor. Bij de Artouste III B bestaat deze uit een 1 trap axiale compressor direct gevolgd door een 1 trap radiale compressor. Het verschil in compressoren is dat een axiale compressor de lucht versnelt en een radiale compressor de lucht verdicht. Hiermee zie je gelijk het verschil tussen de Artouste II en de Artouste III waardoor de Artouste III door de extra axiale compressor meer lucht naar binnen zuigt.

De verbrandingskamer. (Bang)

In de verbrandingskamer wordt de gecomprimeerde lucht uit de compressor gemengd met brandstof wat vanuit een injector wiel wordt ingespoten. Tijdens het starten gebeurt deze inspuiting via twee zogenaamde torch igniters. Een torch ignitor is eigenlijk een holle bougie die gevoed wordt door een bobine en waar via een aparte pomp brandstof door gespoten wordt. En net als in een auto: een vonkje en brandstof zorgt ervoor dat de motor gaat draaien.

De turbine.

De turbine zorgt ervoor dat de rechtlijnige beweging van de verbrandingsgassen omgezet worden in een roterende beweging. We willen tenslotte iets hebben wat ronddraait zodat de rotor ronddraait en we kunnen vliegen. De Turbine is opgebouwd uit verschillende turbine wielen. Bij de Artouste IIC zijn dit 2 turbine wielen en bij de Artouste IIIB zij het er 3. Een turbine wiel is eigenlijk niet anders dan een schoepenrad. Door de uitlaatgassen uit de verbrandingskamer tegen een turbine, lees schoepenrad, te laten blazen, zal deze gaan draaien. Deze turbine is gemonteerd op de enige as die in de motor zit. Op deze zelfde as zit ook de compressor en de motor gearbox. Doordat alles mechanisch met elkaar in verbinding staat zal nu alles gaan draaien. En zolang je er maar brandstof in gooit blijft hij draaien. Dit noemen we ook wel self sustaining. Om de motor uit te zetten moeten we dan ook de brandstof afsluiten.

De uitlaat (Blow)

Uiteindelijk zullen de verbrandingsgassen de motor moeten verlaten. Dit gaat, hoe kan het ook anders, via de uitlaat. Deze uitlaat is echter een bijzonder iets. Deze uitlaat is dubbelwandig uitgevoerd met aan de rechterkant een opening met een rooster ervoor.

Door een klein beetje lucht uit de compressor weg te laten lopen in een leiding, de zogenaamde P2 lucht, kun je in een grotere leiding een stroming creëren welke een onderdruk in de holle mantel van de uitlaat veroorzaakt. Door het rooster en opening aan de zijkant van de uitlaat zal daardoor lucht worden aangezogen in de holle mantel van de uitlaat. Aangezien de uitlaatgassen een paar honderd graden warm zijn, zal deze aangezogen lucht opwarmen en kan in de cabine zorgen voor verwarming. Er vindt geen menging plaats van de schone lucht van buiten en de uitlaatgassen.

De uitlaat zorgt niet voor stuwkracht om de helikopter vooruit te bewegen. Deze beweging komt vanuit het rotorsysteem.

De appendages.

Om de motor goed te laten lopen zijn er verschillende appendages, componenten, nodig denk bijvoorbeeld aan brandstofpompen, oliepompen, kleppen, temperatuur- en druk- en toerenmeters, startmotor en generator. Ook een uitgebreid startsysteem wat ervoor zorgt dat je piloot de motor op kan starten.

Een leuk weetje bij deze motor is dat het startsysteem wat gebruikt wordt een volledig automatisch elektromechanisch systeem is dat zelf alles regelt en de motor in 30 tot 40 seconden opstart. Het enige wat de piloot moet doen is de batterij aanzetten en de startschakelaar bedienen. De rest wordt voor hem gedaan. Dit systeem was in de jaren vijftig vorige eeuw een uniek en supermodern systeem.

Artouste III B I technische data.

 

Type: Turboshaft

Lengte: 1,815 mm (71.5 in)

Diameter: ~450 mm (18 in) (casing)

Breedte: 507 mm (20.0 in)

Hoogte: 627 mm (24.7 in)

Gewicht: 154 kg (340 lb) (zonder brandstof en smeermiddelen)

Vermogen

Maximum power output:

Take-off vermogen: 437 kW (586 shp) bij 33,500 toeren

Maximum continuvermogen: 437 kW (586 shp) bij 33,500 rpm, to 5,000 m (16,000 ft) hoogte.

 

Meer te weten komen over de geschiedenis en werking van deze motor en de Alouette III bezoek ons op de Vliegbasis Deelen in de Traditiekamer. Daar staat een opengewerkte motor en onze monteurs willen u met alle plezier vertellen over de werking.