Die Ausbildung zum Hubschrauberführer der NVA - ich hab's erlebt. Geschichte, Technik, Wissen

Kraftstoffsystem Mi-2

Das Kraftstoffsystem speichert den KS im Hubschrauber und versorgt die beiden Triebwerke unter allen Umständen mit Kraftstoff. Folgende Aggregate und Baugruppe gehören zum Kraftstoffsystem:

• KS-Hauptbehälter mit 600l
• 2 KS-Zusatzbehälter mit 238l
• 2 KS-Förderpumpen
• Druckschalter
• Filterblock
• 2 Brandhähne
• Rückschlagventile und Ablaßhahn
• Leitungen
• Bedien- und Kontrollelemente

Kraftstoffpumpen

• Der Kraftstoff wird von den KS-Pumpen zum Triebwerk gefördert
• die KS-Pumpe ist eine elektrisch betriebene einstufige Kreiselpumpe
• bei Ausfall der Pumpe tritt automatisch die zweite in Aktion.
• nach jeder Pumpe ist ein Rückschlagventil (Tellerventil) eingebaut, welches den KS-Kreislauf über die nicht arbeitende Pumpe verhindert
• Zwischen Hauptbehälter und Förderleitung befindet sich ein Rückschlagventil. Dieses öffnet bei Ausfall beider Pumpen und verringert den Strömungswiderstand, wenn die Axialkolbenpumpe (NR-40, im Triebwerk) Kraftstoff aus dem Hauptbehälter entnimmt.

Druckschalter

• Geber für die Drruckanzeige des geförderten Kraftstoffs vor einer Pumpe
• schaltet bei Ausfall der Pumpe 1 die Pumpe 2 ein (durch Druckabfall) und signalisiert dies dem HSF

Kraftstoffvoratsmesser

• Aufgabe: Messung und Anzeige des Vorrates, Signalisation des KS-Restes von 100l und Signalisation "gefüllter Behälter" (560l)
• Schwimmer, der über ein Potentiometer Spannung abgreift (Kreuzspulenmessgerät)
• am Schwimmer befindet sich ein Mikroschalter für die Signalisation
• Mikroschalter im Geber des Vorratsmessers steuert Lampe "Behälter gefüllt" für Techniker, unter Lukendeckel neben Auffüllstutzen

Die Brandhähne befinden sich in den Förderleitungen und sind federbelastete Klappenventile. Die Betätigung erfolgt mechanisch über Steuerseile und Seilrollen. Sie dienen im Brandfall zum unmittelbaren und schnellen Unterbrechen der KS-Zufuhr im Triebwerk.

Schwerpunkte für die Überlebensfähigkeit des Hubschraubers

• KS-Behälter, die vollständig gefüllt sind (keine Gasphase) haben bei einem eindringenden Projektil eine geringere Explosionsgefahr.
• Das Einbringen von Inertgasen (Kohlendioxid) im Raum über dem Kraftstoff vehindert die Entflammbarkeit (Mi-8TB)
• Ausschäumen des behälters mit einem porösen Werkstoff. Dieser kann jetzt KS aufnehmen und wieder abgeben, was zu einer Verringerung des Luftvolumens führt.
• Untergliederung in mehrere Kammern (Verhinderung von aerodynamischen und hydraulischen Schlägen)
• Äußere Gummibeschichtung, die bei KS-Kontakt aufquillt. Diese schließt das Loch nach Einschuß, "Protektierung" .

Der Kraftstoffhauptbehälter besteht aus Gummi mit einvulkanisiertem textilem Gewebe und fasst 600l, er ist als Sitzbank im Inneren des Hubschraubers ausgeführt. Die Zusatzbehälter befinden sich außen am Hubschrauber Mi-2 und bestehen aus einer Aluminium-Magnesium-Legierung, wobei der rechte sich weiter vorn als der linke befindet. In der Praxis ist nicht immer mit beiden Zusatzbehältern geflogen worden, diese waren i.d.R. jedoch bei den Hubschraubern der HS-16 (Grenztruppen) montiert. Ansonsten herrschte die Ausstattung mit einem ZB vor, zumeist auf der rechten Seite.

Kraftstoffsystem Mi-8

In der Mi-8 ist ein offenes Kraftstoffsystem mit mehreren Vorrats- und Entnahmebehältern installiert. Zur Verringerung der notwendigen Ansaugarbeit der KS-Regelpumpe im Triebwerk sind Vordruckpumpen installiert, sie verringern die Kavitation. DerEntnahmebehälter befindet sich zwischen den beiden Triebwerken auf deren Niveau und wird über elektrische Umwälzpumpen gefüllt. Durch die Höhe des Entnahmebehälters kann der Kraftstoff ohne großes Leistungserfordernis selbstständig in die Kraftstoff­regelsysteme der Triebwerke fließen. Für den Zufluss des Kraftstoffes aus dem Entnahmebehälter in die Triebwerke ist keine Stromversorgung erforderlich.

Die Vorratsbehälter können am Boden enttankt werden.

Die Mi-8 verfügt über einen linken und rechten Außenbehälter sowie gegebenenfalls über einen (linken) Zusatzbehälterim Laderaum. Ein rechter Zusatzbehälter ist theoretisch möglich, wird aber nur in einer speziellen Überführungsvariante eingebaut. 
Die Anzeige des Kraftstoffvorrates erfolgt auf einem einem Instrument am rechten HSF-Pult, wobei die Anzeige mit einem Wahlschalter umgestellt werden kann.

Im Entnahmebehälter ist ein Schwimmerventil installiert, das die Anzeige über das Unterschreiten des minimalen Kraftstoffvorrats von 300l realisiert. Damit kann - bei Vorliegen einer Störung der Kraftstoffpumpen aus den Außenbehältern oder der Kraftstoff ist tatsächlich zur Neige gegangen - ein Flug bis fast 70km Entfernung vorgenommen werden.
Allerdings ist auch ein technisches Problem im Schwimmerventil möglich und aufgetreten, welches den Zufluss aus den Außenbehältern hemmt. Verklemmt dieses Ventils, so wird trotz Mangel im Entnahmebehälter kein Kraftstoff aus den Außenbehältern zugepumpt, und ein Weiterfliegen wäre nicht möglich. Für einen solchen Fall gibt es am rechten HSF-Pult einen Schalter zum manuellen Überbrücken der Ventil-Schaltfunktion ("KS-Überlauf"). Dazu muss beim Aufleuchten des Leuchtfeldes "300 Liter KS-Rest" der Vorrat in den anderen Behältern anhand der Anzeige geprüft und ggfs. gehandelt werden.

Besondere Fälle: Ausfall beider Umwälzpumpen

• Erlöschen beider Leuchtfelder "linke/rechte Umwalzpumpe"
• es kann nur noch KS aus dem Entnahmebehälter genutzt werden
• Landeplatz oder Ausweichflugplatz anfliegen
• 350l KS reichen für 75km Flugstrecke in 500m Höhe mit 220km/h in 23min

Druckluftsystem Mi-2

Aufgaben

• Erzeugung, Reinigung und Speicherung der Druckluft
• zum Bremsen der Haupträder, Einziehen der Außenlastvorrichtung, Durchladen der MG

• Drucklufterzeugung durch Kompressor am Hauptuntersetzungsgetriebe
• Druckspeicher: Gabelstreben
• konstanter Druck wird gewährleistet durch Druckautomaten, 40..50kp/cm2
• Auffüllen ist über einen Außenbordanschluß möglich

Kompressor

• zweistufiger Kolbenverdichter
• Schmierung durch SS-System des HUG
• zieht Kurbeltrieb den zweistufigen Kolben in Richtung innerer Totpunkt, gelangt Luft aus der Atmosphäre durch das Einlaßventil in den Hubraum der 1.Stufe
• im inneren Totpunkt schließt das Einlaßventil
• bewegt sich der Doppelkolben zum äußeren Totpunkt, wird die Luft im Hubraum der 1.Stufe verdichtet
• während dieser Bewegung vergrößert sich der Hubraum der 2 Stufe
• vorverdichtete Luft in der 1.Stufe öffnet Überstromventil und dringt in den Hubraum der 2.Stufe ein
• Hubraumverhältnis 6:1, große Verdichtungsverhältnisse bedingen einen hohen Druck im äußeren Totpunkt
• bei der nachfolgenden Aufwärtsbewegung des Doppelkolbens wiederholt sich der Füllvorgang der 1.Stufe
• verdichtete Luft der 2.Stufe wird weiter komprimiert, bis der Druck der Fördeleitung erreicht ist. Sie öffnet das Außlasventil und strömt in den Kondensatabscheider

Kondensatabscheider

• dient zum Abscheiden von mitgeführtem Wasser und Öl
• Kondensat schlägt sich durch Beruhigung und Abkühlung nieder
• Kondensat muß bei der Nachflugkontrolle entfernt werden

Rückschlagventile

• befinden sich in Auffülleitungen
• verhindern die Druckbelastung des nichtarbeitenden Kompressors bzw. ein Ausströmen der Duckluft über den Außenbordanschluss

Druckautomat

• verbindet Kompressor mit der Atmosphäre, wenn der Behälter einen bestimmten Druck erreicht
• verwendet den Behälterdruck als Signal- und Steuerdruck

Bremssystem

• Bremshebel bedient Steuerventil (Druckminderventil), welches das Bremsventil steuert (fremdgesteuertes Druckminderventil)
• Steuerkolben wird nach unten bewegt und schließt Auslaßventil
• bei weiterer Bewegung öffnet das Einlassventil
• Druckluft strömt zum Bremszylinder, bis Kräftegleichgewicht zwischen Steuer- und Bremsdruck eintritt
• Einlassventil schließt, ohne Auslaßventil zu öffnen
• Fehlt der Steuerdruck, bewegt der Bremsdruck den Steuerkolben in die Ausgangsstellung
• Steuerkolben hebt vom Auslassventil ab - Entlüftung
• Manometer befindet sich im Rahmen der linken Tür

Druckluftsystem Mi-8

Das Druckluftsystem wird eingesetzt für die Radbremsen und das Nachfüllen der Berei­fung am Boden. Kernstück ist der Verdichte AK-50, der am Hauptunter­setzungsgetriebe angeflanscht ist.
Folgende Anzeige­geräte sind zur Kontrolle des Druck­luftsystems vorhanden:

• MW-100: Anzeige des Behälterdrucks (40...50kp/cm²)
• MW-60: Anzeige des Bremsdrucks (0...34kp/cm²)

Der Druckautomat arbeitet mechanisch und schaltet den Verdichter auf Leerlauf, wenn der Behälterdruck 50kp/cm² erreicht (Ableitung an Atmosphäre). 
Das Druckverhältnisventil reduziert den Behälterdruck in Abhängigkeit vom Steuerdruck auf den Bremsdruck. (1:3).

Hydrauliksystem Mi-2

Das Hydrauliksystem ist für die Steuerung des Hubschraubers notwendig, es ist Voraussetzung für die Arbeit der Kraftverstärker. Das Hydrauliksystem besteht aus

• Hydraulikpumpe
• Druckbehälter mir Auffüllstutzen und Schauglas
• div Filter und Ventile
• Druckgeber für Manometer
• Druckschalter für Leuchtfeld

Das System ist als Hydraulikblock GW-2 zusammengfaßt und am hinten am HUG installiert.

Die Hydraulikpumpe erzeugt den erforderlichen Druckflüssigkeitsstrom.
Die Pumpe enthält einen Zylinderblock mit 9 Tauchkolben, so dass ein kontinuierlicher Hydraulikstrom erzeugt werden kann.
Funktion:

• jeder Tauchkolben führt bei einer Umdrehung der Taumelscheibe einen Saug- und einen Druck-Vorgang aus
• während eines Saugvorganges fließt Öl in den Hubraum
• werden die radialen Bohrungen von der Steuerbuchse verschlossen, verdrängt der Tauchkolben die Flüssigkeit über das Rückschlagventil in die Druckleitung
• die axiale Stellung des Steuerkolbens wird durch den Ausgangsdruck bestimmt (entsprechend Federgegenkraft)
• bei einem bestimmten Druck verschließt der Steuerkolben die Bohrungen nicht mehr, der Druckstrom wird Null

Hydrauliksystem Mi-8

In der Mi-8 gewinnt die Hydraulikanlage eine noch größere Bedeutung, da der Hubschrauber ohne Hydrauliksystem nicht mehr steuerbar ist und von der Besatzung notverlassen werden muss. Beim Ausfall des Hauptsystems wird automatisch auf das Notsystem umgeschaltet, wobei das Notsystem nur die Hauptaufgaben der Hydraulik erfüllt. Einige Funktionen können durch das Notsystem nicht sichergestellt werden:

• Gassteigungshebel muss von Hand entarretiert werden (passiert sonst hydraulisch)
• Der Hubschrauber darf nicht mehr mit der Tragschraube abgebremst werden, da die Begrenzung des Winkels des Schrägstellautomaten aufgehoben ist
• Der Autopilot ist wirkungslos (dieser greift sonst über einen eigenen Steuerkreis in die Kraftverstärker KAU-30 ein)

Das Hydrauliksystem besteht aus zwei identischen Zahnradpumpen, die am HUG angebracht sind und permanent angetrieben werden. Beide Anlagen werden durch elektromagnetische Einschaltventile in Betrieb genommen, Pumpenentlastungsautomaten gewährleisten die Einhaltung des Arbeitdruckes. Auch bei der Mi-8 sind alle Elemente in Form eines Hydraulikblocks vereint.

Der Druckbehälter ist mit einer Membran ausgestattet, die über eine Stickstoffbefüllung Druck auf die Hydraulikflüssigkeit ausübt. Dies gewährleistet:

• eine zeitweilige Versorgung der Verbraucher
• eine Pufferung der Pumpenstöße.

Der Pumpenentlastungsautomat lässt die Hydraulikflüssigkeit bei max.Druck des Hauptsystems in den Rücklauf, bis der Umschaltdruck erreicht ist, dann füllt die Pumpe den Akku wieder auf.

Bewerkstelligt wird dies über ein hydraulisches Umschaltventil. Bei ausreichendem Druck im Hauptsystem strömt die Hydraulikflüssigkeit des Notsystems in den Rücklauf. Bei Ausfall des Hauptsystem verschließt ein Kolben durch Federkraft den Rücklauf des Notsystems, so dass in der Zuleitung des Notsystems ein Druck aufgebaut wird, mit dem Verbraucher versorgt werden können.

Die Bedienelemente des Hydrauliksystems in der Mi-8 (Schalter,Leuchtfelder und Manometer) sind auf dem mittleren Bedienpult zusammengefasst.

• Hydraulik-Hauptsystem Einschalter
• Hydraulik-Notsystem Einschalter
• Leuchtfeld "Hauptsystem eingeschaltet", wenn dieses arbeitet
• Leuchtfeld "Notsystem eingeschaltet", wenn Hauptsystem aus und Notsystem arbeitet

Schmierstoffsystem

Eine wesentliche Rolle bei der Arbeit des Hauptuntersetzungsgetriebes kommt dem Schmierstoffsystem zu. Dieses realisiert die Schmierung und Kühlung des mechanischen Systems. Das HUG ist in seiner Konstruktion so ausgeführt, dass im Notfall (!) eine Arbeit ohne Schmierstoff für den Zeitraum von ungefähr 20 Minuten erfolgen kann. Die Überlebensfähigkeit des Hubschraubers bei Ausfall des SS-Systems steigt damit beträchtlich, auch wenn anschließend das Getriebe wahrscheinlich nicht mehr genutzt werden kann.

Im Schmierstoffsumpf ist ein Magnetstopfen eingebaut. Der Magnetstopfen fängt durch den Magnetismus die im Schmierstoff enthaltenen Stahlspäne und -teilchen auf, die durch Abrieb entstehen. Damit wird sichergestellt, dass die kleinen Späne nicht mehr in das Schmierstoffsystem geraten. Beim Entfernen des Magnetstopfens schließt ein darunter befindliches Ventil die Wanne ab, es kann kein Schmierstoff auslaufen. Zum Ablassen des Schmierstoffes ist dann ein Spezialwerkzeug erforderlich, welches das Ventil öffnet. Über einen angeschlossenen Schlauch anstelle des Magnetstopfens kann der SS abgeleitet werden.
Im Filter, der den aus dem Schmierstoffaggregat geförderten Schmierstoff reinigt, ist ein Spänesignalisator eingebaut. Ein Span stellt hier eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Kontakten auf dem Lamellensieb her, das Signal wird dem HSF zur Anzeige gebracht.

Im Hubschrauber Mi-8 ist ein autonomes Schmierstoffsystem in Form einer offenen Druckumlaufschmierung installiert.

Die Schmierstoffwanne (rechts) enthält den heißen Schmierstoff aus dem Rückfluss vom Getriebe. Die Schmierstoffpumpen befördern diesen durch Kühler und zurück in die Wanne (links), aus dem der Kreislauf in das Getriebe fortgesetzt wird.
Die Trennwand zwischen der heißen und abgekühlten Sektion der Schmierstoffwanne enthält eine Bohrung. Bei einem Defekt im SS-Kühlsystem (Austritt von Schmierstoff) fördern die Pumpen nur solange Schmierstoff, bis der SS-Spiegel auf die Höhe der Bohrung gefallen ist (da ja kein weiterer SS zurückkommt). Die Rohre der Pumpen enden knapp über der Bohrung, so dass die Pumpen nun Luft fördern. Jetzt wird der Schmierstoff direkt über die Bohrung ausgetauscht werden. Zwar wird dann heißer Schmierstoff zur Schmierung genutzt, jedoch ist dies günstiger als ohne Schmierstoff. Insgesamt ist dies eine Maßnahme zur Störsicherheit.

Die Anzeige des Schmierstoffdrucks und der Temperatur wird hier beschrieben.

Heizungssystem Mi-8

Zur Versorgung der Kabine und des Laderaums der Mi-8 wird eine Heizanlage eingesetzt, die außerdem den Kraftstoff-Drainagebehälter auf der rechten Laderaumseite und den Kondensatbehälter beheizt. Die zugeführte Frischluft wird zum Erwärmen über einen kerosinbeheizten Wärmetauscher geführt. Das Heizaggregat trägt die Bezeichnung KO-50, im Umgangston auch "Ofen" genannt. Der KO-50 befindet sich vor dem rechten Kraftstoff-Außenbehälter.

Mögliche Betriebsarten der Heizung in der Mi-8 sind

• Heizen "automatisch" 
  Die eingestellte Temperatur wird durch die Regelung des Kraftstoffdurchsatzes gehalten, dazu wird in der Kabine eine Temperatur am Temperaturwahlschalter eingestellt.
• Heizen "manuell"
  Die Regelung der Temperatur wird ausgesetzt, es ist nur eine Wahl zwischen mittlerer und voller Heizleistung möglich.
• Belüften (Rezirkulation)

Die Warmluft gelangt in Laderaum über seitlich unten angebrachte Luftleitungen und wird dort verteilt. In der HSF-Kabine wird sie über eine bedienbare Klappe im Fußbereich (Wahlspruch des HSF: Warme Füße, kühler Kopf) sowie an der Sichtscheibe verteilt. In den Kabinen befinden sich in Summe 10 Temperaturgeber.
Zur schnellen Erwärmung des Innenraumes kann die Betriebsart "Rezirkulation" eingestellt werden.

Funktion

Der Brenner beheizt einen Wärmetauscher, über den Luft erwärmt wird. Die Einspritzdüse des Brenners erhält mehr Kraftstoff als benötigt, daraufhin gelangt der überschüssige KS in den Rücklauf. Durch die Drosselung des Rücklaufs bei konstantem Druck verringert sich die eingespritzte Kraftstoffmenge.

Inbetriebnahme

• Sicherungsautomat "Thermometer", "Heizung", "Vorwärmer", "Pumpe"
• Temperaturwahlschalter auf Maximum stellen

für Automatik :

• Wahlschalter auf "Automatisch"
• Taster "Anlassen"
  -Vorwärmer erwärmt elektrisch KS auf 70°C
  -mit Erreichen 70°C schalten Ventilator und Zündung ein
  -der Staudruck hinter dem Ventilator steuert ein Pneumorelais, dieses öffnet ein Absperrventil und die KS-Einspritzung erfolgt -> LF "Heizung arbeitet normal" leuchtet
  -Die Zündung wird abgeschaltet, wenn am Ausgang des KO-50 40°C +25-10 erreicht werden -> LF "Zündung" geht aus
  -wenn LF "Zündung" länger als 40s leuchtet, KO-50 abschalten und erneut anlassen
  -wenn das LF "Heizung arbeitet normal" leuchtet, den Temperaturregler auf entsprechenden Wert einstellen
  -es erfolgt eine Unterbrechung des KS-Zuflusses, wenn der Druck im Gastrakt zugroß ist (Pneumorelais) oder die Temperatur zu groß wird (175°C)

Ausschalten:

• Umschalter "Automatik-Hand" in Mittelstellung - Ventilator läuft nach, bis Temp. 50°C

Handbetrieb:

• Umschalter auf "Hand"
• Taster "Anlassen"
  Die Heizleistung wird in Abhängigkeit vom Umschalter "Regime" auf volle oder mittlere Leistung gefahren

Inbetriebnahme Belüftung

• Sicherungsautomat "Heizung" ein
• Sicherungsautomat "Ventilator" ein

In der Mi-2 existiert keine separate Heizung. Die Wärmetauscher für die Heizung werden durch Heißluft aus dem Verdichter der Triebwerke beheizt. Es wird automatisch eine Rezirkulation durchgeführt, wenn die Luft aus der Atmosphäre nicht genügend erwärmt werden kann, so dass ein geschlossener Kreislauf Kabine-Wärmetauscher-Kabine besteht.

Kühlsystem

Im Zusammenhang mit dem Schmierstoffsystem steht das Kühlsystem. Durch einen Ventilator, der vom Hauptuntersetzungsgetriebe angetrieben wird, werden Schmierstoffkühler, Startergeneratoren, Wechselstromgenerator, Kompressor und die Hydraulikpumpen versorgt. Vom Ventilator wird über Schläuche die Frischluft den Kühlern zugeführt (je 1 für jedes Triebwerk, 2 für das Hauptuntersetzungsgetriebe).

Der Ventilator ist ein einstufiges Axialgebläse mit einstellbaren Einstellwinkeln. Diese werden am Boden entsprechend der Klimazone eingestellt.
Der Durchsatz beträgt 4,6 m³/s, die Leitung 38kW, der Druck 0,55 kp/cm².