A PT6 ötven éve: egy gazdag életű megbízható gázturbina

50 éve indították be a próbapadon az első szabadturbinás légcsavaros gázturbinás PT6 hajtóművet. Az eltelt fél évszázadban a hajtómű szédítő karriert futott be. Különböző változatai a világ minden pontján megbízhatóan üzemel számos kis- és középkategóriájú légijárműre felszerelve.

Az 50-es évek végén egy 12 fős mérnökcsoport elkezdte tervezni az 1928-ban alapított és addig dugattyús repülőgépmotorokat gyártó kanadai Pratt and Whitney cég első kis légcsavaros gázturbinás hajtóművét. Az új hajtóműnek a PT6 sorozatnevet adták. A hajtómű sikeres gyári próbapados tesztjei befejeztével egy Beech 18 típusú repülőgépet emelt a levegőbe a kanadai Ontarioban.

Egy logikus lépés a teljesítmény növelésére

A hajtómű létrehozása törvényszerűen szükséges volt. A 60-as évekre az addig kisgépeken használatos belsőégésű dugattyús repülőgépmotorok elérték teljesítőképességük határát. Teljesítményük már nem volt elég a rohamléptekkel fejlődő repülőgépipar számára, fizikai jellemzőik miatt csak korlátozott magasságig voltak használhatóak, viszont a teljesítmény növelése a tüzelőanyag fogyasztás és a saját tömeg növekedését is maga után vonta. Az új, gázturbinás hajtómű kisebb tömeg és fogyasztás mellett nagyobb teljesítményre volt képes és nagyobb magasságon történő repülés során is elegendő teljesítménytartaléka volt.

A PT6 hajtómű családot elsősorban az általános – kisgépes – repülés (general aviation), az üzleti és a munkarepülés légijárművei részére hozták létre. Az elmúlt 50 évben a PT6-ot az igényeknek megfelelően folyamatosan fejlesztették.

Az 1960-as évek elejétől, azaz a PT6 üzembeállításától a hajtómű család 350 millió üzemóránál is többet teljesített. A P&W adatai szerint most a világ 170 országában több, mint 6500 üzembentartó 36.000-nél több PT6A hajtóművet
használ (az „A” jelöli a repülőgépen használatos hajtóműveket). Kifejlesztették a PT6B és PT6C hajtóműveket könnyű és közepes helikopterek részére.

A SOLOY céggel együtt létrehozták a Dual Pack, vagy Pathfinder hajtóművet, melynek az a jellemzője, hogy két PT6D-114A hajtómű hajt meg egy reduktort, azaz egy légcsavart.

A folyamatos fejlesztések eredményeként a PT6A családnak 65 tagja van. Ezek a hajtóművek 500-2000 LE teljesítmény között különböző feladatú légijárművek számára készültek, van hajtómű könnyű, többcélú munkarepülőnek, műrepülhető gyakorlógépnek, gyors, nagy magasságon utazó commuternek, de mezőgazdasági repülőgépre felszerelhető változatot is gyártanak.

Nem jellemzője a hajtómű családnak, de érdekességként megemlíthetjük, hogy a PT6 változatait egyedi példányként verseny- és sportautóba, de versenyhajóba is beépítették.

A PT6 felépítése, működése

A PT6 hajtómű család két, könnyen leválasztható részből áll. A gázgenerátor szekcióba lép be először a levegő és – a repülési iránnyal ellentétesen – végigmegy a 3, vagy 4 fokozatú kisnyomású axiálkompresszoron, majd az egyoldalas radiálkompresszoron. A gázgenerátor akár 45.000 fordulatot is teljesít percenként. Innen kap meghajtást a hátsó meghajtásház, amelyre a segédberendezések nagy része van felszerelve.

Ezután az összesűrített levegő az égőtérbe kerül, ahol tüzelőanyagot hozzáfecskendezve elégetik. Az expandáló gáz meghajtja az egyfokozatú munkaturbinát, majd a következő szekcióba, a munka szekcióba (power section) kerül, ahol kb. 30.000 fordulattal meghajtja az egy, illetve nagyobb hajtóműveken kétfokozatú szabadturbinát. A szabadturbina egy tengelyen át meghajtja a hajtómű elejére épített reduktort. A reduktorban egy kettős bolygómechanizmus csökkenti le a fordulatot a légcsavar meghajtásához szükséges 1900-2200 percenkénti fordulatra.

Üzemeltetés és karbantartás

A tervezés és a fejlesztés során a fő szempont az volt, hogy a hajtómű a legszélsőségesebb klimatikus viszonyok között, lehetőleg kevés és egyszerű karbantartás végrehajtásával megbízhatóan üzemeljen.

A „megcélzott” repülési ág - a general aviation, aerial work – jellemzője az, hogy a nagyobb karbantartások közötti időt a légijármű kiépített ipari infrastruktúrától (értsd: karbantartó szervezet a szükséges szerszámokkal, felszerelésekkel és képzett szakemberekkel) távol tölti. Ezért fontos volt a megbízhatóság, alacsony meghibásodási ráta és hogy a szükséges időközi karbantartásokat és javításokat a helyszínen is végre lehessen hajtani.

Erre egy jellemző példa, hogy az általában 3600 üzemórás nagyjavítási ciklusidő felénél végre kell hajtani egy ún. melegtérellenőrzést (hot section inspection), melyhez a hajtómű két fő szekcióját szét kell húzni. Ezt egy kis hangárban, egy kompakt szerszámkészlettel – no és természetesen megfelelő szaktudás és hatósági engedélyek birtokában – el lehet végezni, nem szükséges drága átrepülést végrehajtani a legközelebbi karbantartó üzemig.

Sok hajtóműnél a fő szekciók csereszabatosak, azaz meghibásodás esetén nem kell az egész hajtóművet cserélni, elég azt a szekciót, ahol a meghibásodás van.

Természetesen a Pratt and Whitney ilyen elterjedt hajtóműtípushoz az egész világot behálózó szervízhálózatot épített ki. Mindegyik kontinensen elérhető távolságban találnak a PT6 tulajdonosok szervízpontot.

Köszönhetően a PT6 család állandó fejlesztésének és a feladatokhoz „szabásának”, elképesztően sok repülőgépen és helikopteren használják a hajtómű valamelyik változatát. Helyhiány miatt felsorolni mindet nem lehet, de említsünk meg néhány ismertebb légijármű típust:

Air Tractor AT-400, AT-501, AT-602, AT-802
Beechcraft King Air sorozat

Beechcraft 1900
Beechcraft Starship
Cessna 208 Caravan
Cessna 421, 425
DHC-6 Twin Otter
DASH 7

Dornier Do28-6, Do128
EMB Tucano
L-410 (első sorozatok)
Pilatus PC-6 Turbo Porter

Pilatus PC-7, PC-9, PC-12
Piper Cheyenne
Piper Meridian
PZL Turbo Orlik
PZL M18 Turbo Dromader
SHORTS 330, 360

Socata TBM
DC-3 átépített változatai

Helikopterek:

Augusta Westland Koala
Lockheed XH-51
Sikorsky S76B
UH-1 Upgrade
EUROCOPTER EC175

Érdekes módon Magyarországon nem terjedt el igazán a PT6 hajtómű. Szórványosan bekerül egy-egy repülőgép ezzel a hajtóművel, majd tulajdonosa túlad rajta. Oka lehet ennek a hajtómű azért borsosabb vételára, na meg a gázturbinák nagyjavítása sem olcsó mulatság.

Hazánkban egyelőre nem alakult ki szélesebb üzleti repülési igény (saját légijárművel), a zömében hobbyrepülést végző magánemberek pedig inkább az olcsóbb, dugattyús repülőgépeket vásárolják meg. Addig pedig feltűnik néha egy-egy King Air, vagy turbinás Cessna, aztán egy-két év múlva eltűnik.