Motor Arriel 1 – Características e Vantagens

ROGÉRIO APARECIDO HOLZMANN

Introdução

O Motor Arriel foi projetado para adaptar-se as exigências e particularidades de propulsão da nova geração de aeronaves, neste caso o helicóptero.

Sendo assim o projeto do motor foi baseado em alguns aspectos básicos, quais sejam:

a) No ciclo de termodinâmica de alto desempenho;

b) Na simplicidade e confiabilidade de componentes, uma boa capacidade de suporte e manutenção de baixo custo.

Seu desenvolvimento foi baseado em pesquisas e experimentos de outros tipos de motores da primeira geração: ASTAZOU, ARTOUSTE and TURMO e cumpriu algumas etapas, ou seja:

a) Certificação em 1977 pelas Autoridades Francesas;

b) O primeiro motor foi entregue em janeiro de 1978, e

c) O motor Arriel deverá estar em serviço além do ano 2000.

É claro que passou dessa meta de desenvolvimento, pois, continua em operação e evolução em diversas versões até os dias de hoje.

A designação “ARRIEL” dada ao motor é um nome, conforme tradição da Turbomeca, de uma montanha pertencente Pireneus (cadeia de montanhas entre a França e a Espanha).

Assim, o motor Arriel foi lançado em 1977. Atualmente há 28 versões diferentes desse motor e já foram produzidos cerca de 5.000 motores, totalizando mais de 16.5 milhões de horas de vôo. Hoje eles estão divididos em duas famílias: Arriel 1 e Arriel 2, onde a potência de decolagem varia de 478 kW (640 shp) a 704 kW (944 shp).

Em 2004, a Guarda Costeira Americana selecionou o Arriel 2C2 CG para remotorizar uma frota de 95 aeronaves HH65 Dauphin. Em 2006, a EADS North América foi a vencedora do contrato de fornecimento de aeronaves de utilidades para o Exercito norte americano com 322 aeronaves, todas motorizadas com turbinas Arriel 1E2. Devido aos altos índices de produção e vendas, houve necessidade de reestruturação na maneira de atendimento aos operadores do Motor Arriel, principalmente na América Latina. Houve uma demanda muito intensa por componentes o que elevou o tempo de parada do equipamento.

Na tabela abaixo há todos os modelos fabricados e são classificados conforme exemplo:

Motor Arriel 1C1:

1 – Tipo (família)

C – Variação

1 – Versão

TABELAMOTOR

Fonte: Turbomeca do Brasil

2. Informações Gerais do Motor.

O motor Arriel tem uma característica muito importante no que se refere à estratégia de manutenção: a modularidade. A possibilidade de em um conjunto de motores de uma frota, com as mesmas características, realizarem o intercambio de módulos, gerando um resultado satisfatório na parada do equipamento. Quando existe baixa disponibilidade entre módulos de motores diferentes, o administrador pode, após analise, realizar a troca entre motores.

Esse trabalho possibilita ao operador agrupar um conjunto de módulos com baixa disponibilidade e assim diminuir o número de aeronaves paradas por serviço de motor.

Por isso, é importante conhecermos um pouco desse motor e saber quais são suas caracteristicas.

O motor Arriel é dividido em cinco módulos:

Modulo 01 – Eixo de potencia e Caixa de acessórios;

Módulo 02 – Compressor Axial;

Módulo 03 – Geradora de Gás;

Módulo 04 – Turbina de Potência ou Turbina Livre, e

Módulo 05 – Caixa de Redução.

MOTOR

Figura 1 – Desenho esquemático Motor Arriel 1D1

Fonte: Turbomeca do Brasil

3. Características do Motor Arriel 1D1

Vamos nos ater a família do motor Arriel 1, mais especificamente ao Arriel 1D1, que tem as seguintes particularidades:

Função: Realizar a transformação de energia contida no ar e combustível, através da queima, em energia mecânica que é oferecida pelo eixo de potencia (módulo 01).

Principais características: Motor do tipo turbo eixo de concepção modular, que produz 6.000 RPM no eixo de potência e peso aproximado de 126 Kg (vária de acordo com a versão do motor).

3.1 Descrição geral dos sistemas do Motor:

3.1.1 Sistema de Óleo

Tem por finalidade realizar a lubrificação e resfriamento dos componentes do motor, através de óleo sintético (tabela de óleo permitido no manual do motor).

O reservatório e a unidade de resfriamento são instalados fora do compartimento do motor.

O Sistema propicia indicações de pressão e temperatura do óleo, além de indicação de limalha no motor, através de plugs magnéticos instalados nas vias de circulação do óleo.

3.1.2 Sistema de Ar

É um sistema que trabalha com pressurização do ar e que auxilia na queima do queima do combustível e ajuda no resfriamento das partes internas do motor. O sistema supre outras partes do motor e aeronave, como ventilação dos injetores de partida, servir como controle de componentes do motor que trabalham por pressurização de ar (ar P2), controle da válvula de sangria (bleed valve) e aquecimento de cabine.

3.1.3. Sistema de Combustível

O fornecimento de combustível é realizado através de uma bomba do tipo mecânica. Existe uma unidade de medição e válvulas que compõem a Unidade Controladora de Combustível (FCU – Fuel Control Unit) que participa do processo de dosagem de querosene. O processo de partida se dá através de dois injetores simples (partida inicial) e a manutenção do fornecimento do querosene pela roda injetora (roda centrifuga).

3.1.4 Sistema de Controle

Mantém a velocidade de rotação da turbina constante (N2/NTL – Turbina Livre). Controla a aceleração (N1 – Turbina) abrange sistemas de proteção variados. É composto de um sistema hidromecânico que utiliza o próprio combustível com fluido hidráulico para acionamento de componentes do motor, principalmente o FCU.

3.1.5 Procedimento de funcionamento do motor.

Inteiramente automático, sendo que o nível de controle é realizado na partida, parada do motor e controle de emergência.

3.1.6 Indicação do Motor

Diversos sensores indicam velocidade de rotação da geradora de gás; temperatura do gás na saída da turbina (T4 – módulo 03); torque; temperatura e pressão do óleo, mencionado no sistema de óleo; e indicações variadas.

3.1.7 Partida

O giro inicial é realizado por um motor de arranque elétrico, conhecido como “starter gerador”, pois tem a função colocar o motor em uma rotação favorável a partida e também suprir o sistema elétrico da aeronave

Na partida, além do starter, trabalham também duas caixas de alta energia e o controle de combustível manual realizado pelo piloto, através da manete de vazão.

3.1.8 Sistema Elétrico

Compõem esse sistema o sistema de partida, sistema de indicação, sistema de “overspeed”.

É importante lembrar que após o procedimento de partida, com a manete de vazão na posição de vôo, o motor não necessita de energia para continuar em funcionamento, ou seja, queima do combustível.

3.1.9 Transmissão de potência para o Helicóptero

O motor supre o helicóptero de energia mecânica através do eixo de potencia (módulo 01) que é acoplado à caixa de transmissão principal.

A potência fornecida pelo motor (100%) é consumida da seguinte forma:

a) Rotor principal – utiliza aproximadamente 82%

b) Rotor de cauda – cerca de 10%

c) Caixa de transmissão principal – aproximadamente 8%

A principal função do motor é manter a rotação do rotor principal (NR) constante, pois existem vários sistemas que trabalham em conjunto para permitir o funcionamento automático no motor Arriel 1D1. Neste caso não existe a necessidade de controle manual por parte do piloto para manutenção da rotação do rotor principal.

É importante salientar que a limitação de torque, que aprendemos a respeitar, é usualmente imposta pela caixa de transmissão principal.


Referências

Turbomeca do Brasil: WWW.turbomeca.com.br

Training Manual Arriel 1, February 1999.


11 COMENTÁRIOS

  1. Gostaria receber mais sobre o Arriel qual a diferença do ar P2 e P3,TBO que agora já não é o mesmo, do ar P0 etc,etc….
    Mais a explicação acima é excelente e bem esplicita.

  2. Parabenizo as descriçoes tecniccas e mecanicas operacionais do prototipo Helicoptero ARRIEL, mas questiono posição , ponderavel de de segurança dos pilotos em areas de atrito, regioes com extrema e bruscas mudanças climaticas ,fatores externos , ex- tempestades de areia e outros sinistros para defesa e segurança dos pilotos nos operacionais em estrategico de escape , plano (B) .
    Tambem pergunto a area de pesquisa a testes de invençoes quanto a desdobramento de mais aquisitivo de peças e inserçoes para futuros modelos.

  3. Só gostaria de confirmar se realmnete o motor 1D1 gira a 6000 rpm conforme foto? Se for gostaria de saber onde esta a diferença do modelo 1b para o 1d1.
    abraço.

    • Parceiro, as maiores diferenças são internas, já que o Arriel 1B tem menos potência que o Arriel 1D1 e diga-se de passagem que essa redução é devido as limitações da transmissão do helicoptero. os 6000 RPM são no eixo de saída pra transmissão mas dentro ele tem rotações maiores como por exemplo 58.000 RPM na turbina geradora de gases por exemplo.

  4. Senhores, boa noite!

    Vejo que existem algumas dúvida técnicas a respeito do motor Arriel 1D1, a Turbomeca do Brasil se coloca a disposição para qualquer esclarecimento. Disponibilizo meu e-mail para receber as perguntas, sugiro que deixe um e-mail e telefone para enviarmos as respostas.

    Att,

    Leonardo Alves
    Departamento Comercial

  5. Senhores, muito boa a explicação, uma aula sem preço calculável. Agora seria pedir demais um desenho da caixa de transmissão ao rotor principal. peço para ter a noção da embreagem de acoplamento ao rotor e reduções. Muito grato..

  6. Boa noite!!
    Onde posso encontrar as tasks referentes a 150 horas do motor arriel 1D1?
    Motivo de tal solicitação é devido a trabalho para o curso de manutenção de aeronaves.
    Agradeço desde já…
    Grato,
    Márcio

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