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GENERATEUR DE GAZ 

C'est la partie "réacteur" de cette APU


Le corps :
C'est un peu comme le "bloc-moteur" , tout se monte dessus
Une vue du coté turbine , le tube central contient l'arbre qui relie la turbine au compresseur

Une autre vue du coté compresseur :

Dans deux des bras qui maintiennent le tube central il y a l'arrivée et le retour d'huile des deux paliers de l'arbre
On distingue sur le haut les deux raccords d'huile
Dans le tube il y a aussi les deux roulements de l'arbre
Ce sont des roulements spéciaux à cage en bronze
Comme ces roulements sont soumis à la pression de l'huile et qu'il n'est pas possible dans un réacteur d'utiliser les mêmes méthodes d'étanchéité que dans un moteur conventionnel ( joint spi ) chaque extrémité de l'arbre comporte un petite pompe à huile qui renvoie l'huile dans le circuit de retour
Il y a aussi des joints dynamiques "labyrinthe" que nous verrons plus loin
L'huile arrive sous pression par le coté interne des roulements par deux ajutages
Sur les deux photos suivantes on distingue les petits trous d'arrivé d'huile

Tout ces circuits d'huile et ces trous ont été soigneusement nettoyés
A 50500 tr/mn le moindre manque d'huile serait catastrophique

Ensuite sur le corps se monte le stator du compresseur
Son but est de diriger vers les chambres de combustion le flux d'air sortant du compresseur
Comme c'est un compresseur centrifuge ( ou semi-diagonal ) le flux d'air sous pression sort latéralement , il faut donc le rediriger dans l'axe du réacteur

Les quatre trous que l'on distingue dans le stator servent au passage des injecteurs

En aéronautique , tout doit être freiné , soit par rondelles frein soit par du fil de freinage
Hors sur le montage du stator il n'y a aucun frein de prévu sur les trois vis , car elle sont en fait maintenues par dessus par la pompe à huile du roulement

Une vue depuis l'intérieur du corps :

Mise en place du roulement et de la pompe de retour d'huile coté compresseur
Coté compresseur il y a un roulement à billes et coté turbine c'est un roulement à rouleaux
La raison c'est la dilatation de l'arbre qui va s'allonger avec la chaleur
Le roulement à rouleau ne bloque pas l'arbre en translation et va lui permettre de se déplacer longitudinalement
Le coté compresseur reste fixe car le rotor du compresseur est ajusté avec très peu de jeu dans la volute ( son carter ) et ne doit donc pas bouger alors que la turbine peut s'éloigner de quelques dixièmes de son stator sans problèmes

Sur cette photo on a de gauche à droite le stator de la pompe à huile qui est fixe , le rotor qui est monté sur l'arbre et le roulement à billes
On vois que c'est un roulement spécial avec une cage en bronze

J'ai ensuite fait un montage à blanc sans le joint torique pour contrôler que le compresseur ne touche pas son stator car le jeu est très faible
Puis j'ai juste posé la roue du compresseur sur le rotor de la pompe ( bien au centre car l'arbre n'est pas encore monté ) et en lui donnant juste une petite impulsion il tourne un long moment
L'équilibrage est très précis et il y a très peu de résistance à la rotation

Les jeux étant corrects je passe au montage définitif , avec le joint torique et freinage des écrous

La roue du compresseur qui sera monté plus tard avec la turbine et son arbre :

A droite de la roue il y a le frein et l'écrou et complètement à droite on distingue le bout de la clé à ergot que j'ai dû fabriquer
Dans les réacteurs ce sont souvent des écrous de ce type

Ensuite on passe du coté turbine
Il faut monter la chambre de combustion et le stator de turbine en même temps

Entre les deux roulements de l'arbre il y a une grande entretoise qui prend appui sur les deux cages internes des roulements
Puis une bague qui sert d'appui au roulement à rouleaux de le turbine
Cette bague doit être positionnée de façon à ce que le trou de graissage du roulement soit apparent

Sur cette photo on distingue le trou de graissage et le bout de l'entretoise sur laquelle viendra s'appuyer la cage interne du roulement , cage qui est libre dans le sens de l'axe pour compenser la dilatation de l'arbre

Puis vient le montage du roulement , de la pompe à huile et du joint labyrinthe avec les cales et les rondelles Belleville qui vont maintenir tout l'ensemble sans jeu
De gauche à droite :
  • La bague d'appui ( déjà en place sur la photo précédente )
  • La cage interne du roulement
  • Le roulement à rouleaux
  • Le rotor de la pompe
  • Le stator de la pompe
  • Les deux rondelles Belleville
  • La cale d'épaisseur
  • Le joint labyrinthe
  • L'entretoise du stator de la turbine

Heureusement j'ai tout les plans détaillés du réacteur pour pouvoir remettre tout ça dans le bon ordre

Un gros plan sur la pompe à huile :

A coté on voit le roulement à rouleaux sans sa cage interne
Une anecdote au sujet de ce roulement
Il est possible de le démonter complètement , pour cela il faut que tout les rouleaux soient vers l'intérieur du roulement et l'on peut sortir la cage en bronze avec les rouleaux
Ensuite les rouleaux peuvent sortir par le coté extérieur de la cage en bronze
C'est bien entendu quasiment impossible à faire , il y a toujours un ou plusieurs rouleaux qui bougent et qui reviennent bloquer la cage en bronze
Même en le secouant dans tout les sens il ne se démonte pas
Et bien c'est arrivé quand même ............. quand il était en place sur le réacteur
Résultat , les rouleaux sont allés se balader dans le tube et il y a fallu tout ressortir
Ce n'est pas grave c'est arrivé quand je mettais en place le roulement , j'ai juste eu à le ressortir et récupérer les rouleaux , mais j'ai fais très attention le coup suivant

L'ensemble pompe - joint labyrinthe monté :

Puis mise en place dans le tube :
On distingue nettement le joint labyrinthe , qui m'a demandé beaucoup de temps en nettoyage car il y avait énormément de calamine dans les rainures
La pompe est dessous

Ensuite on va monter la chambre de combustion

Une grande partie du réacteur est refroidis par l'air venant du compresseur :
Sur cette photo c'est un gros plan sur la série de trous qui vont envoyer de l'air frais sous le stator de la turbine de façon à abaisser la température des gaz et refroidir la turbine
Un autre effet , l'air frais qui rentre en bout de chambre par ces trous va se trouver porté a haute température ( près de 800° sur ce réacteur ) et va donc se dilater et augmenter la poussée
L'air frais circule aussi autour de la chambre de combustion pour refroidir le corps et au centre de la chambre pour refroidir le tube de l'arbre

Vue de l'intérieur
C'est le coté turbine
On distingue aussi la série de trous par où sort l'air qui à servi à refroidir le tube central

Sur cette photo , c'est le coté compresseur
Il y a quatre injecteurs de kérosène qui injecte le carburant par les trous en bout
Tout les autres gros trous qui sont autour des chambres de combustion sont les alimentations en air pour entretenir la combustion
On distingue au fond les trous de sortie de l'air qui a servi à refroidir le tube central

Mise en place :

Il y a bien entendu des détrompeurs pour positionner correctement tout les éléments , surtout la chambre car il y a les deux bougies d'allumage sur le coté et les trous pour les bougies doivent être bien positionnés
On voit que la section efficace de passage de l'air est plus grande sur le pourtour de la chambre que dans la chambre elle-même

Ensuite par dessus vient se monter le stator de la turbine

Son rôle est l'inverse de celui du stator du compresseur
Ici le flux de gaz chaud sort dans l'axe du réacteur , le stator va donc changer la direction du flux de gaz pour attaquer latéralement les aubes de la turbine
On distingue au fond le détrompeur de la chambre de combustion

Puis montage des écrous et freinage

Montage de la tuyère du réacteur :

La tuyère comporte aussi une série de trous sur le pourtour pour le refroidissement

L'intérieur est garni d'un matériau réfractaire :

Puis remontage de la turbine qui est solidaire de l'arbre
On vois à la jonction de l'arbre et de la roue la partie cylindrique qui rentre dans le joint labyrinthe
Les aubes de la turbine ont souffert de l'explosion ( inflammation de l'huile dans la chambre suite au mauvais montage ) mais  je remonte comme ça , les aubes n'ayant pas de trop gros dégâts pour l'usage que je vais faire de ce réacteur


Le remontage est simple :
Il suffit de faire rentrer l'axe dans les roulements et le tube entretoise et la partie recevant le compresseur apparaît de l'autre coté :

Puis vient le montage de la roue de compresseur
Il faut bien respecter sa position angulaire sur l'arbre car tout l'ensemble est équilibré
Il y a des repères au crayon électrique sur l'arbre et la roue
Pour le serrage de l'écrou j'ai dû fabriquer un outil
On distingue les repères vers le haut
La tête de loup sert pour l'entraînement par le démarreur 

Ensuite freinage de l'écrou avec la bague qui se monte autour
Cette bague a des cannelures qui la tienne fixe dans la roue du compresseur

Puis vérification de la rotation
Aucun points durs ni aucun jeu anormal , une petite impulsion fait tourner l'ensemble un long moment

Ensuite j'attaque la remise en état de la volute de compresseur car une bonne partie de la visserie à été massacrée ( goujons d'injecteurs arrachés ) et la partie support de démarreur ne rentre plus sur la volute , sauf en forçant comme un malade dessus
Puis il va y avoir quelques joints manquants à refaire

La plupart des goujons des injecteurs ont été foirés et ne tiennent plus dans la volute du compresseur
Sur les huit , il y en a cinq qui ne tiennent plus
J'ai donc commandé une boite de réparation "Hélicoil" pour le diamètre 6

On constate aussi que la volute à été complètement démontée , il y a de la peinture noire partout , même sur les plans de joints

Première opération , repercer le taraudage d'origine avec le forêt fourni dans la boite
C'est un diamètre spécifique à chaque diamètre d'Hélicoil
Comme je ne peux pas monter la volute sur ma perceuse à colonne ( trop petite ) pour percer droit et qu'il ne faut surtout pas casser le forêt dedans , je décide de percer à la main en utilisant comme porte-outil manuel le mandrin de la poupée mobile de mon tour
Ça me permet d'aller très doucement et de bien me centrer pour percer dans l'axe
Comme c'est de l'alu , c'est assez facile mais j'utilise quand même de l'huile de coupe

Puis après un bon nettoyage du trou vient le taraudage , aussi avec le taraud spécifique fourni dans la boite
Toujours avec de l'huile de coupe , pour ménager l'outil et éviter des arrachements de métal
Comme le trou est borgne il faut bien faire attention à ne pas casser le taraud en bout de course , car il faut tarauder au maximum de profondeur pour pouvoir monter correctement le filet rapporté
Il ne doit en aucun cas dépasser au dessus du plan de joint

Puis montage du filet rapporté en acier avec l'outil de mise en place
C'est l'opération la plus critique car il est impossible de revenir en arrière

Puis une fois les deux taraudages refait , nettoyage de la portée de joint ( j'utilise le coté vert d'une éponge , ça ne raye pas ) et mise en place des deux goujons de l'injecteur

Il faut ensuite répéter ces opérations encore trois fois car j'ai décidé de monter des Hélicoil sur tout les goujons d'injecteurs , y compris sur ceux qui n'étaient pas foiré
Et un bon nettoyage de tout les plans de joints

Ensuite quelques fabrications de joints , il en manquait plusieurs
J'ai pu retrouver les endroits ou il manquait les joints grâce aux plans et aux listes de pièces que j'ai

Ensuite il a fallu réajuster l'entrée d'air sur la volute , les portées de joint ayant pris des chocs à plusieurs endroits
Et comme il y a plusieurs portées concentriques , pour trouver où ça coince ça n'a pas été simple
Ça m'a pris du temps à polir les portées et enlever les bavures dû aux chocs
Ces portées doivent être étanches car il y a la chambre de tranquillisation du compresseur à cet endroit , on distingue la série de gros trous par lesquels l'air y rentre sur la volute en dessous de la rainure du joint torique

Sur cette photo prise avant le remontage du compresseur , j'avais présenté la roue dans la volute et l'on distingue les aubes de la roue derrière les trous de la chambre
Cette chambre est située à peu-près à mi-course sur la roue du compresseur et sert à "lisser" les variations de pression de l'air avant qu'il rentre dans la chambre de combustion
C'est un peu le même rôle qu'un condensateur en électronique

Une fois tout ces problèmes de portées résolus , le cône d'entrée d'air se place sans difficulté sur la volute

Puis je fait un montage à blanc des différents éléments sur la volute , au cas ou il y ait encore des problèmes de visserie foiré ( ce qui est d'ailleurs le cas pour un des supports de tuyau de kérosène )
Mais comme il n'y a pas assez de place pour y mettre un filet rapporté je vais donc y mettre simplement une vis un peu plus longue

Une vue des quatre injecteurs depuis l'intérieur ( montage à blanc )

Maintenant que la volute est remise en état il faut la remonter
J'ai conservé le joint d'origine qui par chance n'était pas abîmé , car ce joint participe aux réglages
En effet il y a plusieurs épaisseurs dans la nomenclature pour ce joint car c'est son épaisseur qui va déterminer le jeu entre la volute et le compresseur
Ce jeu doit être le plus faible possible pour avoir un rendement maximum du compresseur

Ensuite la volute est coiffée par l'entrée d'air qui sert aussi de support de démarreur
Cette pièce comporte la chambre de tranquillisation , et bien sur le joint papier n'avait pas été remonté
J'ai donc dû le faire
Il y a aussi un grand joint torique sur le haut

Les joints en place :

Puis repose de la coiffe d'entrée d'air :
Il faut bien la positionner car sur les 6 possibilités il n'y en a qu'une qui permet de monter les tubes d'arrivé du kérosène correctement
D'où le montage à blanc fait précédemment

Montage des prises de pression ( il y en a plusieurs à divers endroits ) :
En dessous c'est le retour d'huile

Puis après le montage du démarreur j'ai fait un essai avec une grosse alimentation 24 volts
Quand le réacteur atteint son régime de démarrage ça siffle déjà bien fort
La consommation électrique est de plus de 100 ampères

A suivre .....
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