Test de l'autofeather sur B200

[tabar57]

Bonjour,

Si les deux voyants ne sont pas allumés, le système n'est pas opérationnel. Chaque voyant est câblé pour indiquer l'AUTOFEATHER ARMED sur la turbine opposée.

La doc dit aussi que l'illumination des DEUX voyants AUTOFEATHER indique (en mode normal) que le système est armé (Switch sur ARM) ET qu'on est à >90% N1 ET >400 ft/lbs de torque sur les deux moteurs.
Puisque tu as un vrai TQ de B200, tu devrais retrouver un micro-switch sur chaque manette de puissance, approximativement calé à 90%N1. Il y a également deux conditions sur le torque (gérés par des switches dans la réalité, mais dans ton cas sur les valeurs de torque), une à 400ft/lbs et l'autre à 200 ft/lbs.

Jacques

Je refais mon pénible cet après midi pour une ultime précision, je sais je suis chiant mais je veux être sûr d'avoir bien compris.
Quand on parle de 90% de N1, on parle bien de 90 % de RPM de N1 et non pas de torque je suppose.
Donc pour la variable en question pour le moteur droit , il s'agit bien de l'offset $0898 et $0930 pour le gauche

Et quand on parle de % de torque N1 , il s'agit bien de l'offset $08F4 pour le moteur droit et $098C pour le gauche

Parce que j'ai l'impression qu'il y a pas mal de confusion dans les docs que je lis

Merci pour vos éclairages

Bernard

[JacquesZ]

C’est bien un % de la vitesse de rotation Max en RPM du compresseur (plus précisément du premier étage, d’ou Le 1 du N1)

De manière surprenante,en mode normal l’Autofeather est correctement modélisé par FSX/P3D, les voyants s’allument bien vers 90% de N1 et s’éteignent côté moteur vif en cas de panne, donc en mode normal tu peux juste lire l’offset d’état du voyant de l’Autofeather pour le moteur concerné.
Le mode test n’est en revanche pas implémenté.

Jacques

[tabar57]

Merci Jacques pour ta réponse, je crois que j'ai compris alors, ce qui n'est pas le cas de tout le monde.
J'ai noté beaucoup de confusion entre % torque N1 et % rpm N1

Et pour la précision, oui j'ai bien les 2 contacteurs des manettes de puissance mais ils sont démontés, j'ai retrouvé une doc (un éclaté des manettes ) avec laquelle je retrouve le bon emplacement de ces micro contacteurs à lame

Pour la lecture du voyant, j'ai bien peur que ce soit une Lvar ou une jauge parce que j'ai pas vu d'offset ?

Mais comme j'ai tout ce qu'il faut pour piloter par Sioc, je crois que je vais rester sur ma routine

Cordialement

Bernard

[JacquesZ]

Ce n’est pas simple effectivement.
On confond souvent la turbine (le moteur dans son ensemble) et la turbine de puissance (la partie arrière du moteur qui récupère les gaz d’échappement de la chambre de combustion (à grande vitesse haute pression et et haute Temp >900C) pour entraîner le compresseur. N est la dénomination d’un étage (station) du moteur, numéroté en commençant par l’entrée d’air (0) et en se déplaçant vers l’arrière.

La PT6 est une turbine « libre » (plus exactement un turbopropulseur à turbines libres), il y a en fait deux turbines en un:
- un générateur de gaz (compresseur, chambre de combustion et turbine de puissance) qui ne fait que produire des gaz chauds et entraîner le starter/générateur et quelques pompes.
- une turbine de travail (sans compresseur, juste une turbine de puissance actionnée par les gaz d’échappement du générateur de gaz) qui entraîne un réducteur et l’hélice.
Les deux turbines ne sont pas reliés mécaniquement, d’où le nom (libre).
Le générateur de gaz sur la PT6 est monté à l’envers pour gagner en encombrement. L’entrée d’air est à l’arrière et l’échappement se fait sur les côtés vers l’avant du moteur, après avoir traversé la turbine de puissance située à l’avant derrière l’hélice. C’est très compact.

Le N1% mesure la vitesse de rotation du premier étage du compresseur du générateur de gaz en % de la vitesse Max.
Le Torque (couple) est mesuré dans le réducteur à engrenages branché sur la turbine de travail et indique la puissance transmise à l’hélice. Ça n’a rien à voir avec N1%. D’ailleurs au démarrage l’hélice ne tourne pas tant que N1% n’a pas atteint une certaine valeur, car pas assez de pression/vitesse/volume de gaz chauds pour entraîner la turbine de travail.

Pour l´autofeather on mesure le torque car on veut savoir si la puissance baisse au niveau de l’hélice et passer en drapeau rapidement.
Il faut que les turbines produisent quasiment le Max de gaz (>90% N1) ET que le torque produit soit supérieur à une valeur de ralenti (400lbs/ft) pour que l’Autofeather soit armé. Donc l’autofeather s’arme avec les condition lever ( LOW ou HIGH IDLE et plus) ET les manettes de puissance à plus de la moitié en avant.
En mode test au sol, on supprime la condition 90%N1 minimum, pour rester en LOW IDLE (66%N1) et éviter que l’avion n’avance tout seul. Pendant le test le voyant autofeather qui est allumé au dessus de 400lbs/ft du moteur concerné va clignoter en dessous de 350lbs/ft et s’éteindre théoriquement à 220 lbs/ft, mais pas vraiment faisable sur FSX/P3D).
Le voyant du moteur vif va s’éteindre (autofeather désarmé) dès que la puissance du moteur en panne descend en dessous de 400lbs/ft, une sécurité pour pas mettre en drapeau le mauvais moteur.

Jacques

[jacquesvde]

Salut les gars,

C'est une vrais entreprise aéronautique avec ses ingénieurs, je commence a avoir du mal a vous suivre mes neurone en prenne un coup. .
très bon travail
Jacques

[tabar57]

Il faut que les turbines produisent quasiment le Max de gaz (>90% N1) ET que le torque produit soit supérieur à une valeur de ralenti (400lbs/ft) pour que l’Autofeather soit armé. Donc l’autofeather s’arme avec les condition lever vers l’avant ( High idle et plus) ET les manettes de puissance à plus de la moitié en avant.

Jacques

, pourtant dans mes checks lists on me demande de remettre condition lever à low après démarrage du second moteur et sur les vidéos, je vois pleins de mecs qui décollent à low iddle sur les conditions levers

T'inquiètes JacquesVde, je fais pas le malin et je suis loin , vraiment loin d'être un ingénieur, juste curieux et passionné
et avec un bon instructeur, c'est mon académia aéronautique

Cordialement

Bernard

[JacquesZ]

Je suis pas ingénieur non plus, mais il est vrai que c’est extrêmement intéressant d’essayer de comprendre comment fonctionne ce bazar, et cela explique certaines choses étranges( du genre les pots d’échappement à l’avant de la nacelle moteur sur un King Air).

Pour les condition lever en Low Idle, je m’étais aussi posé la question car rien trouvé dans les check-list avant décollage sur le fait de passer en high idle et plus au décollage. Du coup j’ai cherché...
La réponse est qu’en fait les condition lever ne font que trois choses: couper l’alimentation en carburant(fuel cutoff), et prérégler un régime minimum de ralenti (LOW ou HIGH IDLE).
En LOW Idle, on circule au ralenti sans trop tirer sur les freins et que l’avion n’avance tout seul.
En HIGH Idle, on augmente le régime de ralenti pour:
- Recharger plus vite la batterie une fois le premier moteur (le 2) démarré en préparation du démarrage de l’autre moteur. On repasse ensuite en LOW Idle une fois le deuxième moteur démarré.
- si on note un ITT élevé au ralenti, amener plus d’air en faisant tourner plus vite le compresseur, donc par exemple pour un décollage par température et/ou terrain élevé.

A partir du moment où on est en IDLE (Low ou High), le débit carburant est ensuite géré par la manette de puissance, le générateur de gaz produira la puissance nécessaire pour obtenir les 103/108% de N1 au décollage et 80/90% en croisière.
Au ralenti, la turbine ralentira jusqu’au régime mini imposé par la manette condition lever (70% ou 66%) et pas en dessous.

On peut donc décoller en position LOW IDLE et rester comme ça pendant tout le vol, il est recommandé en approche de passer en HIGh Idle pour qu’en cas de remise de gaz la turbine mette moins de temps à accélérer depuis le ralenti

Jacques

[JacquesZ]

Autres conditions pour HIGH IDLE:
- HIGH IDLE si on met l’air conditionné au sol ou les BLEED AIR au sol, car cela tire de la puissance et le conditionnement d’air est coupé en dessous d’un certain RPM>au régime de ralenti.
- HIGH IDLE pour l’atterrissage sur terrain court, pour pouvoir passer plus rapidement en full reverse.
- HIGH IDLE en approche par conditions turbulentes pour diminuer le temps de réaction de la turbine.

Jacques

[JacquesZ]

Salut les gars,

C'est une vrais entreprise aéronautique avec ses ingénieurs, je commence a avoir du mal a vous suivre mes neurone en prenne un coup. .
très bon travail
Jacques

Tu as raison Jacques c'est un peu compliqué, avec un schéma ça se comprend mieux, mais je n'ai plus accès à HostingPics et pas à Servimg non plus, alors l'image est ici...

https://engineering.purdue.edu/AAE/research/propulsion/Info/jets/images/jets/tprops/pt6a.gif

Le générateur de gaz (en bleu: GAS GENERATOR SECTION) et la turbine de travail (POWER SECTION, en rouge) sont bien séparés.
L'avant du moteur est à Gauche, avec l'arbre d'hélice en premier(propeller shaft). On va décrire le parcours de l'air en partant sur le schéma complètement à droite.

On voit bien l'entrée d'air de la turbine complètement à l'arrière (à droite: légende Inlet screen) dans la section générateur de gaz, air froid qui progresse vers la gauche à travers le compresseur axial (à 3 étages, le plus à droite est le N1 c'est sa vitesse qui est mesurée (*)) puis à travers le compresseur centrifuge.

C'est à cet endroit (après les compresseurs) qu'on prélève l'air comprimé (Bleed Air) nécessaire entre autres à la pressurisation et au conditionnement d'air . On comprend que si l'on soutire de l'air à cet endroit, ce sera toujours ça de moins pour la puissance donnée à l'hélice au final!

Ensuite l'air fortement compressé et chaud (200 à 300°C) progresse vers l'avant (vers la gauche), puis fait un coude vers l'arrière vers la chambre de combustion annulaire (en jaune) où le fuel est injecté.
Le mélange air chaud/fuel s'enflamme spontanément lorsque le générateur de gaz est en fonctionnement, et la flamme auto-entretenue expulse des gaz chauds (>900°C), à grande vitesse et à haute pression qui ressortent alors vers l'avant en passant à travers la turbine de puissance du Compresseur (1 seul étage, en bleu foncé).
C'est cette turbine de puissance qui entraîne via un arbre les 3 étages du compresseur et le compresseur centrifuge (et les accessoires), mais pas l'hélice. Car elle n'est pas reliée mécaniquement à la turbine de puissance située juste à sa gauche (celle en rouge), d'où la notion de turbines "libres"(**)

Les gaz chauds progressent toujours vers l'avant du moteur (vers la gauche donc, la section en orange) et une fois passés à travers la turbine du compresseur, on quitte la section générateur de gaz.
Les gaz chauds traversent la turbine de puissance de la section POWER TURBINE (2 étages, en rouge). On notera que cette section POWER TURBINE n'a pas de compresseur. Cette turbine de puissance est par contre reliée via un arbre au réducteur (reduction gearbox, train d'engrenages), pour réduire la vitesse de rotation vers 1900 tr/mn et transmettre enfin la puissance à l'hélice via l'arbre d'hélice (propeller shaft). C'est au niveau du train d'engrenage qu'on mesure le Torque.

Les gaz d'échappement se sont refroidi et détendu dans les deux turbines de puissance (turbine compresseur et turbine de travail), et ils sortent finalement vers l'extérieur dans la section évasée en rouge (Exhaust Duct). Au niveau de la nacelle moteur, c'est ici qu'on voit les deux tubes d'échappement (non représentés ici) coudés vers l'arrière.

J'espère que c'est plus clair maintenant, interro après-demain!

Jacques

------------
*: En réalité la vitesse de rotation du premier étage du compresseur (N1) est mesuré au niveau de la boite d'accessoire située tout à l'arrière du moteur, boîte qui est directement reliée au compresseur via un arbre et des engrenages (accessory gearbox). C'est à cet endroit que se trouvent et sont connectés le starter/générateur et les différentes pompes à huile et à fuel.

**:
Outre la compacité et la simplicité (pas d'axes compliqués qui traversent tout le moteur), la disposition "turbines libres" a des avantages par rapport à la turbine directe.
Le générateur de gaz peut fonctionner indépendamment du reste (la turbine de travail) et on voit d'ailleurs que la turbine démarre sans que l'hélice ne bouge au début, tant que la vitesse d'éjection des gaz n'est pas suffisante pour entrainer la turbine de travail.
Sur l'ATR par exemple (turbine libre également) on peut "freiner" l'hélice du moteur droit pour que seule la section générateur de gaz fonctionne au sol, pour créer une sorte de "mini APU" et se passer d'un groupe de parc.

[tabar57]

Autres conditions pour HIGH IDLE:
- HIGH IDLE si on met l’air conditionné au sol ou les BLEED AIR au sol, car cela tire de la puissance et le conditionnement d’air est coupé en dessous d’un certain RPM>au régime de ralenti.

Jacques

Salut Jacques,
Immense merci pour ce cours, j'ai continué à me documenter et j'ai vu donc que l' air conditionné est dépendant du moteur droit et il est coupé en dessous de 62% de rpm N1 ce qui allume le voyant vert Air cond N1 low, il faudrait que je vois maintenant quel pourcentage de puissance cela tire sur le moteur droit si je mets l'air conditionné alors que je suis en low iddle pour pouvoir reproduire avec un complément de routine.
J'ai fais çà pour les Ice vanne ( 10 % ), je crois que je vais mettre aux alentours de 5% juste sur ce moteur droit, en attendant de faire des calculs plus précis.
Mais j'ai bien conscience que j'agis sur la manette de puissance, je réduis en fait le coeff du potar et en fait il faudrait que je puisse réduire la pression au niveau de l'étage qui suit N1.
Il me reste donc à trouver une var de pression pour cet étage , il doit y avoir quelque chose dans les offsets $2008 ou $2018, à voir si je peux agir dessus ou si l'avion natif de P3DV4 reproduit déjà cette baisse de pression.


Cordialement

Bernard