Por:Marcelo R.Cimino
Fotos:Pablo Nieves
Este trabajo está basado en la visita realizada por el Equipo Interdefensa al Batallón de Abastecimiento y Mantenimiento de Aeronaves 601, con asiento en Campo de Mayo, provincia de Buenos Aires en noviembre de 2010
A esta altura del programa, el número de unidades convertidas llega a diez unidades. Los trabajos de conversión llevan entre tres y cuatro meses de duración, por aeronave. Planeándose llevar al estándar Huey II a unas treinta y ocho unidades aproximadamente. El Ejército Argentino, sumó hace unos años a su inventario, a los Huey que poseía la IMARA, los cuales estaban en excelente estado, de hecho, salvo una sola unidad, el resto se trasladó a Campo de Mayo en vuelo. También, y dado su impecable estado, se hizo del Huey que la Fuerza Aérea Argentina tenía expuesto en el museo de Morón, pasando este ejemplar a formar parte del Comando de Aviación del Ejército
Los trabajos se desarrollan básicamente en tres edificios más un hangar general de mantenimiento común al resto de las aeronaves que opera el EA.
En el primer taller se realizan las tareas de desmontaje y montaje estructural completo, instalación de kit de refuerzo de estructura, cañerías, sistemas cableados, decapados a través de blasting y pintado de las unidades a convertir. En su interior caben tres helicópteros completos, generalmente en diferente estado de avance. Donde el orden y pulcritud, prestan a confusión, ya que parecen una sala de exposición.
El taller dispone de cortinas de lona plegables permitiendo aislar un sector de trabajo, así realizar decapados o pintado sin contaminar el resto del espacio del edificio. Además de disponer de todas las facilidades de servicio (energía, línea de aire, cañería de fluidos etc), más un completo herramental manual.
El segundo edificio es el dedicado íntegramente a motores, donde se realizan las conversiones, reparaciones y tareas diversas que componen el overhaul de las plantas de poder Lycoming/Honeywell que equipan a los UH-1 Huey II., este completo y bien presentado taller es una réplica en menor escala, de los talleres de McTurbine, empresa subsidiaria de Honeywell. Debemos resaltar que la gran mayoría del personal, (suboficiales mecánicos de aviación) fue a las instalaciones de McTurbine en Corpus Christi -USA-, dónde recibieron capacitación y entrenamiento específico. Por lo tanto, su mano de obra está certificada, al igual que están habilitados a formar personal, trasladándole la calificación. Vale decir que en cuanto a motores, este establecimiento, está certificado a nivel mundial, como centro oficial de mantenimiento de motores Honeywell T53-L703.
Por su parte, la empresa Mc Turbine, destaca periódicamente un profesional, quien hace un entrenamiento sobre el trabajo mismo que se realiza día a día (than continue). De esa forma, se benefician los técnicos que no tuvieron la posibilidad de viajar, entrenándose con personal especializado de casa matriz.
El intercambio de información es permanente y de manera fluida vía mail. Sobre todo teniendo en cuenta que la línea logística tiene el respaldo de casi cinco mil motores en el mundo, echo este que esfuma todo tipo de dudas.
El proceso de recorrida completa u overhaul del Lycoming T53-L13 lleva entre 550hs a 600 hs, de trabajo por cada motor, según las reparaciones que tengan que hacerse en particular. En el caso de una conversión el tiempo es menor, si bien el motor es desarmado casi por completo, no se realizan todos los procesos que requiere un overhaul. Concretamente en una recorrida mayor, el 90% de los componentes pasan por ensayo no destructivo (END), en el caso de la conversión no. Ya que los componentes que se le agregan y reemplazan al viejo motor, son repuestos nuevos. Por lo tanto no requieren de los procesos ya mencionados. No obstante ello, si alguna pieza en ese procedimiento pasó por alguna etapa de mecanizado y aunque el fabricante no exija esa certificación de proceso, el taller la somete igual a ensayo no destructivo y control de falla.
Vale aclarar algo respecto de lo que se llama conversión del motor;
La turbina original es una Lycoming T53-L13. A este motor se le reemplazan y modifican ciertos componentes, transformándolo en idéntico la nueva turbina Honeywell T53-L703.
No obstante los motores que se usan de base, para convertir al nuevo estándar, son los que ya tenían en uso los helicópteros UH-1H originales del Comando de Aviación del Ejército. Por lo tanto, no son motores nuevos 100%, si no llevados a nuevo.
El procedimiento entonces, es recorrerlos y dejarlos 0 hs, mas el reemplazo/agregado del kit nuevo, es decir. De ahí en más respetarán todos los ciclos de mantenimiento y upgrades que requiera fábrica en sus boletines.
Gráficamente, si un motor tiene por ejemplo, 3500 hs de uso y se le hace el ciclo de vida mayor (overhaul) más la conversión a L703, este motor pasará a ser 0hs de mantenimiento, pero en el global, sigue sumando sus horas de trabajo a las 3500hs originales que ya traía.
PROCESOS REALIZADOS SOBRE LAS TURBINAS
Desarmado y clasificación
En principio, al ingresar un motor al taller, este lo hace con la suciedad normal de un motor que estuvo en funcionamiento. Entonces se procede a su desarmado completo, siendo separadas las partes e identificadas sistemáticamente. Cada componente va acompañado por una tarjeta de identificación donde consta el proceso al que fue sometido adjunto a una tarjeta firmada por el técnico que efectuó el procedimiento puntual. En el caso particular de los álabes y sus ruedas (zona caliente del motor), estos se montan y se desmontan uno por uno a su correspondiente rueda, en una máquina especial que extraen o instalan los pines de sujeción (pequeñas chavetas)
Todas estas piezas se guardan en Racks, para ser luego llevadas al proceso de limpieza
Limpieza
Existen tres clases de procedimientos de limpieza; química, mecánica y ultrasónica La limpieza química se realiza en un sector aparte, donde hay tinas con dos tipos de ácidos. En uno tenemos un ácido denominado “turco”, que se encuentra a unos 60°C y es para metales “duros” (aceros, titanio etc) y otra tina con un compuesto a base de ácidos cítricos, para piezas “blandas” (magnesio, aluminio etc). Además de piletas con agua caliente para lavar las piezas, luego de ser expuestas a los ácidos de limpieza.
En otro sector aislado, se realizan procesos de limpieza mecánica a mediante blasting, en el caso particular de piezas aeronáuticas, se usas microesferas de plástico y microesferas de vidrio respectivamente, de acuerdo al material a limpiar, en ambos casos el material usado es de bajo poder de abrasión, esto en favor de la integridad de la pieza a tratar.
Por último, el proceso limpieza por ultrasonido, este se aplica sobre pequeñas piezas, utilizado generalmente en inyectores y en zonas donde quedan residuos de carbón.
Mecanizado
El proceso de mecanizado comprende cuatro operaciones básicas, que son aportes (relleno a través de material específico), torneado, fresado y rectificado.
Por aquí pasan todas las piezas que llevan modificaciones según el manual del motor. Hay piezas que están armadas con materiales de diferente estructura física, por lo tanto su contacto genera corrosión. Por ejemplo la carcasa de los álabes es de magnesio y se acopla con otra carcasa de acero inoxidable, entre estas dos piezas se coloca, una junta o anillo de aluminio separadora, para que esta, se corroa a modo de ánodo de sacrificio. De esta manera la corrosión general no se propaga al resto del las superficies. No obstante ello, aún así los materiales sufren una degradación, pero esta es menor a que si no existiera este anillo/junta de aluminio de sacrificio
Las superficies residuales corroídas, se rellenan luego con soldadura de aporte o con un elemento de relleno en frío (similar a un pegamento epoxy). Procediéndose luego a tornear las superficies, para dejarlas en medida. Hablamos de milésimas de pulgadas (décimas de milímetros). Las cotas se manejan todas en “inch” (pulgadas) por parte de los americanos. Debemos destacar, que en este caso, los manuales son meramente informativos (tolerancias, medidas y ángulos), por lo tanto, es fundamental la pericia y el ingenio del operario. El personal del 601 de mantenimiento, ha desarrollado sus propios platos, plantillas y herramientas especiales para poder realizar las tareas requeridas.
Fresado y Rectificado Universal
Normalmente se utiliza el procedimiento de fresado, cuando requiere rebajar superficies planas, modificar diámetros de agujeros o conformar superficies en 3D.
A modo de ejemplo; a ciertos elementos del motor viejo, que son aprovechados en la reconversión, se les realizas muescas de ventilación, debido a que el motor nuevo trabaja a mayor temperatura. Para este cometido la fresadora es una herramienta ideal, desde ya sumado al ingenio de su operador. El personal a cargo sacrificó una pieza, modificándola a modo de plantilla. Así facilitar la tarea de mecanizado de la pieza a reconvertir, adaptándola al nuevo requerimiento. Por lo tanto, haciendo uso del display de la máquina, se ahorra tiempo, en desarrollar un procedimiento, que según fábrica era bastante complicado (debido a la interpretación por ángulos, que hacen los fabricantes americanos, de la disposición de los puntos a mecanizar)
Por ultimo, el proceso de rectificado se aplica sobre; ejes, ruedas de turbinas, compresores, álabes etc. Estamos hablando de titanio, es decir que hasta la piedra que se usa para rectificar es especial y que también se desarrolló en el país.
Ensayos no Destructivos
Este sector está a cargo de personal que tiene la habilitación correspondiente de idoneidad en Inspección y Certificación de Procesos END, por parte del INTI (Instituto Nacional de Tecnología Industrial)
Absolutamente todas las partes del motor reparadas, modificadas o mecanizadas. Pasan indefectiblemente por el citado método de control. Estos ensayos son a base de tintas penetrantes en los materiales no ferrosos (titanio, magnesio, aluminio etc.) Donde se baña la pieza en una tinta especial, luego se lava y se somete luego a luz ultravioleta (magnaflux), quedando en evidencia las posibles fisuras. Y por partículas magnetizables en los ferrosos (aceros), donde se magnetiza la pieza y se le aplican partículas que realzan la fisura a través también del citado proceso de luz ultravioleta.
Balanceado y Medición Final
Todos los componentes dinámicos “girables” (compresores, ejes de potencia, rueda de turbina etc), pasan por ella. En el caso particular del T53-L703, cuando hay algún desbalance, se le “come” apenas un poco de material (así lo establece el manual). Diferente es el caso, en otros motores donde se agregan tuercas o tornillos a modo de contrapeso.
La balanceadora es de origen estadounidense y cargando el set up, balancea cualquier cosa que gire. Durante el proceso, procede a hace girar la pieza entre 1000 y 1200 RPM, para lograr el balanceo, así lo especifica el manual del motor. Esa misma pieza va a girar en el helicóptero a unas 20 000 RPM
Durante todos los procesos, el control de las medidas es exhaustivo. Con diferentes elementos de medición. Además de ello el taller dispone de un brazo medidor óptico 3D, que trabaja conectado a una notebook que dispone de un programa especial
Hasta aquí la descripción del taller de motores que es el alma de la conversión del proyecto Hornero.
BANCO DE PRUEBAS
En el tercer edificio, se encuentra únicamente el banco de ensayo de motores. Sin él, prácticamente no habría posibilidad de hacer la conversión. Es imposible pensar, en realizar el trabajo sobre la turbina y enviar cada una de ellas a testear en EE.UU.
Para tener una real dimensión, antiguamente se recorría un motor y el banco de ensayo era el helicóptero en si mismo, es decir había un riesgo y nunca se puede llegar a controlar y comprobar los parámetros como en el banco de ensayo. La utilización del mismo, permite llevar a la turbina, a su máxima potencia. Chequeando temperaturas, presión de lubricación en diferentes zonas del motor, potencia y torque. Con puntos límites actualizables (target point), es decir a medida que transcurre la prueba y las condiciones externas, se van cambiando las condiciones que está expuesto el motor (ej; temperatura exterior, cambio de densidades aceite), en síntesis se van acomodando automáticamente los parámetros de referencia del chequeo. A su vez todos estos datos son captados por el panel de control, que a su vez, lo convierte en gráficas. Estos datos se imprimen para su correspondiente informe individual y testeo.
El banco de pruebas es calibrado por el personal del Ejército Argentino y a su vez personal de Mc Turbine, viene cada seis meses a controlar el calibrado.
Por último, el Hangar de mantenimiento general, donde no solo se trabaja en los helicópteros, sino que en diversos aviones en proceso de mantenimiento general. Dentro de él, se encuentra el departamento de cajas de transmisiones. Aquí se realiza el montaje y los controles de los conjuntos del sistema de transmisión, además del balanceo estático y medición con equipos ópticos de alineación de las palas. Estas funciones son fundamentales y determinantes en lo que respecta a todo el sistema que al helicóptero en si. La vibración afecta de sobremanera al funcionamiento de los helicópteros, debido a la gran cantidad de componentes giratorios que este posee, lo cual, al no ser controlado disminuye la vida útil de los distintos componentes y soportes que se encuentran en la aeronave. Interfiriendo los equipos de comunicaciones, turbinas y por supuesto a la propia tripulación, afectando su salud, considerando que este efecto es acumulativo, razón por la cual las vibraciones se deben mantener a bajos niveles y así evitar consecuencias catastróficas. Por ende, y más allá de cualquier repotenciación, debemos recalcar la importancia de este área de trabajo.
Datos de interés
Modificaciones
1 Cambio de cono de cola con todos componentes a modelo Bell 212
2 Kit para conversión de la transmisión principal a modelo Bell 212
3 Cambio de mástil, platillo oscilante y controles a modelo Bell 212
4 Cambio de rotor principal y palas a modelo Bell 212
5 Cambio de rotor de cola y palas a modelo Bell 212
6 Cambio de cajas de engranaje de 42 y 90 grados a modelo Bell 212
7 Cambio de ejes impulsores y colgantes de rotor de cola a modelo Bell 212
Los componentes arriba mencionados son nuevos a cero horas.
El fuselaje principal se mantiene en la configuración del UH-1H con refuerzos estructurales integrales provistos en el Kit, para soportar el aumento de potencia análoga al Bell 212.
Conversión del motor original, modelo T53-L13, se convierte a modelo T53-L703., quedando el motor 0 hs , una vez convertido.
1- Incremento Velocidad Máxima a 130 kts.
2- Incremento Peso Máximo de Despegue de 9,500 lbs. a 10,500 lbs.(casi un 11% mas)
3- Incremento de Control del Rotor de Cola en 50%
4- Quedan liberados todos los Boletines de Seguridad de Vuelo emitidos por el US Army
Extensión en el tiempo entre overhaulls (TBO)
Del sistema propulsivo y de transmisión.
Componente: Mejoras en horas
Turbina (rec.mayor) : 2400hs UH-1H (T53-L13) A 5000 hs* Huey II (T53-L703)
Palas del rotor principal: 2500hs UH-1H (T53-L13) A 4000hs Huey II (T53-L703)
Palas del rotor de cola: 1200hs UH-1H (T53-L13) A 2500hs Huey II (T53-L703)
Cubo rotor de cola: 1500hs UH-1H (T53-L13) A 2500hs Huey II (T53-L703)
Transmisión principal: 1100hs UH-1H (T53-L13) A 6000hs Huey II (T53-L703)
Cajas de 90° y 42°: 1500hs UH-1H (T53-L13) A 5000hs Huey II (T53-L703)
Enganches del rotor de cola: 1100hs UH-1H (T53-L13) A 3000hs Huey II (T53-L703)
*Este dato es relativo, generalmente al motor se le hace en ciclo de vida mayor a las 3000 hs, se puede llegar a este estipulado de 5000 hs, pero la realidad indica que es antieconómico. De todos modos de 2400 hs a 3000 hs marcan un 25 %, de diferencia y esto no es poco.
RESULTADOS
•Mejorías notorias en el desempeño.
•Menor mantenimiento
•Reducción en los costos de operación
•Extensión de la vida útil en 20 años
•Soluciones OEM-sin riesgo
HUEY II ESPECIFICACIONES
Rendimientos
Velocidad máxima: 240 km / h, 130 nudos
Velocidad máx de crucero: 212 km / h, 115 nudos
Peso bruto máximo: 4.762 kg; 10.500 libras
Radio: 469 kilómetros; 253 nm
IGE (MGW): 3.660 m, 12.000 pies
OGE (MGW): 1.710 m, 5.600 m
Techo de servicio: 16.000 pies +
Capacidades
Tripulación: 1+1
Tropas / Pax:11
Capacidad de carga del gancho 2.268 kg, 5.000 libras
Capacidad de combustible 799 litros, 211 litros
Tiempo máximo de vuelo:2,8 horas (sin combustible auxiliar)
Costo de Operación /Beneficio: menor ~ 30% de costo directo de operación de helicópteros UH-1H
Nota Original con imágenes
Misceláneas
Galería de Fotos
Por:Marcelo R.Cimino
Fotos:Pablo Nieves
Interdefensa Militar Argentina
http://interdefensamilitar.com/2012/05/25/proyecto-hornero-refit-conversion-de-los-helicopteros-bell-uh-1h/
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