CONFIDENCIAL REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA AVIACIÓN MILITAR BOLIVARIANA COMANDO AÉREO DE LOGÍSTICA DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO Y DESARROLLO AERONÁUTICO DIVISIÓN DE INGENIERÍA Y DESARROLLO AEROESPACIAL Boca de Río, 20 Agosto de 2017 INFORME TÉCNICO Nº: CAL-401-DIDA-DID-IT-15-0 ESTUDIO DE LA FACTIBILDAD PARA LA FABRICACION DEL EJE PRINCIPAL DE LA BOMBA DE VACIO DEL SISTEMA DE ARMAS AERMACHI F-260 PERTENECIENTE A LA AVIACION MILITAR BOLIVARIANA 1. REFERENCIAS Ficha Tecnica de la bomba suministrada por la página virtual de la empresa proveedora Sigmateck. Página virtual la empresa SUMINDU. Libro de vuelo del Sistema de Armas AERMACHI F-260. 2. PROPÓSITO Definir los procedimientos para la elaboración del eje principal de la bomba de vacío perteneciente al sistema de armas. 3. LUGAR DEL ESTUDIO DE CONDICIÓN A los fines de definir los procedimientos para la elaboración del eje principal de la bomba de vacío pertenecientes a los sistemas de armas AERMARCHI F-260, se realizó una inspección visual a las aeronaves que se encontraban en el hangar 3 del GRUPO DE ENTRENAMIENTO AEREO N° 14 , para tal fin se procedió a la visualización de las bombas en condiciones de inoperatividad que se encontraban en el taller de Mantenimiento del referido Hangar donde se verifico el Página 1 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL funcionamiento de la bomba conjuntamente con el personal de la sección de aviones del escuadrón de mantenimiento n° 147. 4. GENERALIDADES 4.1. La bomba de vacío de paletas rotativas serie 1U128B pertenecientes a sistema de armas AERMACHI F-260 es una bomba que utiliza una carcasa de rotor y un rotor de aluminio, por lo que la bomba es resistente a los daños de la ingestión de objetos extraños, cargas excesivas o aceite del motor. Proporciona aire limpio y seco para el funcionamiento de los instrumentos de aire impulsado en los aviones que operan a media altura. 4.2. Se puede hacer funcionar ya sea como un vacío o una bomba de presión. Sus otras características únicas incluyen un rotor de aluminio y paletas de material compuesto carbono. Esta combinación mejora la tasa de desgaste de las aletas y reduce la susceptibilidad a fallas prematuras, lo que mejora la fiabilidad y prolongar la vida de servicio. 5. SITUACION Con la fecha de 26 de agosto del 2015, el Primer Teniente I. Rodríguez integrante del escuadrón de mantenimiento N °147 del GRUPO DE ENTRENAMINETO AEREO N° 14 se presentó en la división de Ingeniería y desarrollo aeroespacial (DIDA),con la finalidad de plantear una problemática que ha venido arrastrando el Sistema de Armas AERMACHI F -260 con respecto a su sistema de vacío, ocasionado por la ruptura del eje principal de la bomba de vacío, trayendo como consecuencia el mal funcionamiento del Giróscopo del indicador (horizonte Artificial ) y Giróscopo direccional ( indicador de dirección) de las aeronaves. Con la fecha de 27 de agosto del 2015, se estableció un grupo de trabajo y se procedió a realizar una inspección a las bombas de vacíos que se encontraban Página 2 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL inoperativas en la sección de mantenimiento del hangar N°3, determinando que las rupturas de los ejes estaban relacionados con el desgastes del material y por sus ciclos de vida, por otra parte las escasez de reemplazos impiden que están bombas estén operativas nuevamente , ya que el eje principal funcionan como un fusible mecánico para evitar dañar otro componente de la bomba. En este orden de idea se puede destacar que cuando no hay la succión necesaria que es provocada por la bomba de vacío el Giróscopo del indicador y el Giróscopo Direccional dejan de funcionar poniendo en riesgo operatividad de la aeronave y exigiendo al piloto a esfuerzo mental añadido para interpretar la actitud del avión. A tal sentido esta unidad se propone elaborar un plan de trabajo para estudiar la factibilidad de la fabricación del eje de la bomba de vacío del sistema de armas AERMACHI F -260 pertenecientes la Aviación Militar Bolivariana. eje fracturado de la bomba de vacio Bomba de vacio AERMACHI F-260 Fuente: Tte. Seco Jonnathan. Página 3 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL 6. ACCIONES A TOMAR. Estudio de la factibilidad de la fabricación de eje de la bomba de 6.1 vacío del sistema de armas AERMACHI F -260 pertenecientes la Aviación Militar Bolivariana. 6.1.1 Caracterizar material del eje de la bomba de vacío del sistema de armas AERMACHI F -260 pertenecientes la Aviación Militar Bolivariana. 6.1.2 Elaborar los planos del eje para su fabricación. 6.1.3 Analizar el material del eje para su fabricacion. 6.1.4 Fabricar un prototipo funcional. 6.1.5 Analizar el comportamiento y el funcionamiento mecánico del prototipo. 6.1.1. Caracterización del eje de la bomba de vacío. En la fecha, 01 septiembre del 2015 por medio de la comunicación N° CAL401-DIDA-AYU-O-15 N, se le solicito apoyo a la planta de producción y servicio CAVIM con el fin apoyar con la caracterización metalográfica del eje de la bomba, procedimiento que se realizó con la finalidad de discernir de qué material estaba hecho el eje para su posterior reconstrucción, la cual se obtuvo los siguientes resultados; Estudio metalográfico del eje de la bomba de Vacío del sistema de armas Aermachi F260. Fecha de estudio : SEPTIEMBRE DEL 2015 Lugar : Tipo de Estudio Metalografía del eje de la bomba vacío del sistema de armas AERMACHI F -260 CAVIM ,Maracay Procedimientos Corte metalográfico. Incluido metalográfico. Pulido metalográfico Ataque químico. Microscopio. Resultados Tipo de Acero : Aisi O-01 Tratamiento Térmico: revenido y recocido Fuente: Cavim. Página 4 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL 6.1.2. Elaboración de planos del eje de la bomba de vacío del Sistema de Armas AERMACHI F – 260. Mediante la utilización de diferentes herramientas e instrumentos de medición se logró obtener las dimensiones del eje y la elaboración del plano la cual va ser explicada a continuación: Se utilizó un vernier para tomar los diámetros internos, externos, ancho, largo y profundidad Medición de diámetro externo e interno de eje. Fuente: Tte. Seco Jonnathan Características físicas de la bomba de vacío Fuente: página virtual sigmatek Página 5 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL Mediante la utilización del software SolidWorks se procedió a elaborar el plano la cual será el punto de partida en la fabricación de un prototipo del eje principal de la bomba de vacío del sistema de armas AERMACHI F-260. Planos del eje principal de la bomba de vacío del sistema de armas AERMACHI F -260 Fuente: Tte. Seco Jonnathan. 6.1.3. Análisis del material para la elaboración del eje principal de la bomba de vacío. En la caracterización del eje se estableció que está hecho de un acero AISI O -01 con un tratamiento térmico de revenido y recocido, la baja disponibilidad dentro del mercado de este acero conlleva a determinar un acero sustituto que tenga similares características a este acero mediante una tabla comparativa que se verán a continuación: Página 6 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL Tabla comparativa. AISI O-01/BOLHER K-460 0.03 AISI 1040 0.85.-100 0.37.0.44 2.00 0.03 0.15-0.35 0.20 0.20-0.40 0.60-0.90 0.30 CROMO 0.40 - 11.15 VANADIO 0.03 - 0.40-0.60 - 0.03 0.04 AZUFRE CARBONO SILICIO MANGANESO TUNGSTENO FOSFORO AISI D3/BOLHER K100 0.04 Fuente: Tte. Seco Jonnathan. 6.1.4. Prototipo funcional. Se fabrico un prototipo funcional del eje mediante un proceso de mecanizado en un torno convencional, se eligió un acero AISI D3 como material para su fabricación con parecidas características a del acero AISI O-01 ya que pertenecen a la misma familia de aceros especiales. Prototipo funcional de la bomba de vacío de la aeronave Fuente: Tte: Seco Jonnathan Página 7 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL 6.1.5. Análisis del comportamiento y funcionamiento del prototipo funcional. Conjuntamente con el personal de la plataforma del Sistema de Armas AERMACHI F-260 se armo una bomba con el eje funcional que se fabrico, se procedió a montar la bomba en la aeronave xxxxx, de igual manera la bomba fue objeto de un monitoreo constante para verificar su comportamiento durante el vuelo, arrojando resultados satisfactorios se observo el buen funcionamiento de los giróscopo. 7. CONCLUSIONES: 7.1. EL eje principal de la bomba de vacío del sistema de armas AERMACHI F-260 está elaborado de un acero AISI O-01 con tratamiento térmico de revenido y recocido, de tal manera que funciona como fusible mecánico para evitar que la bomba sufra daños internos. El material con el que fue fabricado puede ser sustituido por un acero AISI D3 o especial K, acero con que se elaboran espirales para vehículos livianos. Tomando en cuenta las dimensiones del eje original se manufacturo un prototipo funcional mediante un proceso de mecanizado en un torno convencional con un acero AISI D3El comportamiento del prototipo funcional fue satisfactorio ya que se comprobó el buen funcionamiento de los giróscopos de la aeronave mediante un vuelo comprobacional. 8. RECOMENDACIÓN 8.1. Se recomienda muy respetuosamente a la superioridad la fabricación del eje de la bomba de vacío del Sistema de Armas AERMACHI F-260, mediante un proceso de mecanizado en un torno convencional o un torno Página 8 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL numérico CNC con los procedimientos ya pres escritos en este informe técnico TTE. JONNATHAN XAVIER SECO RODRIGUEZ INGENIERO EN MANTENIMIENTO ADJUNTO AL DPTO. INVESTIGACION Y DESARROLLO MAY. JOSE ULICES MONDADA ROJAS JEFE DEL DPTO. INVESTIGACION Y DESARROLLO CNEL. ORLANDO JESUS COLINA MORREL JEFE DE LA DIVISIÓN DE INGENIERÍA Y DESARROLLO AEROESPACIAL Página 9 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected] CONFIDENCIAL Página 10 de 9 División de Ingeniería y Desarrollo Aeroespacial (DIDA), Base Aérea Escuela “Mariscal Sucre”, Maracay, Edo. Aragua. Teléfono: (0243) 5539777. Correo Electrónico: [email protected]
