Ticari uçaklarda kullanılan valflerin uçak sistemlerinde çalışma prensipleri

 

Değerli okuyucularım, uzun bir aradan sonra tekrar sizlerle beraber olduğum için mutluyum. Ticari uçaklarda kullanılan valflerin uçak sistemlerine ve çalışma prensiplerine göre sizlere anlatmaya çalışacağım. Kullanıldığı sistemler; air condation, pressurization, ventilation, flight control, fuel, hydraulic, landing gear, brake, oxygen, water&waste, pneumatic, air nitrogen gase system ve apu, engine  kullanılmaktadır. Bu valflerin nasıl çalışma özellikleri var ve hangi sistemlerde kullanıldığını sizlere aktarmaya çalışacağım. Umarım genç arkadaşlarımıza faydalı olurum.

 

1- Mechanical valve: Bu tarz valfler iki ana grupta toplanır. A) NRV (none return valve) ya da check valve dediklerimiz akışkanı sadece tek yönlü geçmesine müsaade ederler. Valfin içinde bir bilye (ball) vasıtasıyla ile çalışır ve bunların üzerinde geçiş yönünü gösteren bir işaret (ok yönü) vardır.
B) Bypass valve, yakıt ve hidrolik sistemlerde kullanılan filitreler tıkandığında ∆Delta PSI dediğimiz, giriş ve çıkış arasında basınç farkı olu. Belli bir yay tansiyonu ve içinde bilye valfin giriş ve çıkış basıncı farkı ile açılır.
C) Relief valve, aşırı basınç (over pressure) meydana geldiğinde açılır. Bunların yapısına bakarsak, pressure diyafram veya bilye ile yay tansiyonlu bilyeler bulunur. Yukarıda yazan valflerin bazılarında microswitch’ler vardır ki bunlar da monitor (control box) ve/veya indikasyon için kullanılır. Kullanıldığı uçak sistemlerini söylersek; air condation, electrical power, hydraulic, fuel, landing gear, oxygen, pneumatic, water&waste, airnitrogen system, apu ve motorda lubration/oil, air, fuel, starting gibi motorlara ait sistemlerde kullanılır.

2- Electro/pneumatic valve (elektriki kontrollu, pneumatic çalışan valfler): Bu tarz valfler çalışabilmesi için, sense line (referans çalışma boru/havası) ile bir odacık (airchamber) ve üzerlerinde selenoid (elektriki 28 VDC veya 26 VAC) vasıtasıyla açık/kapalı (open/close) olurlar. Bu tarz valfler; hava yokken bir yay yükü vasıtası ile kapalı (close) durumdadırlar. Valf girişine (downstream) hava geldiğinde, sense line+airchamber ile selenoid enerjili/enerjisiz (energize/deenergize) hale gelince valf açık (open) konumuna gider. Bu valfler ya tam açık (open) ya da tam kapalı (close) olurlar. Bazı bu tarz valflerin bazılarında override lever (manuel açma/kapama kolu) vardr. Bu özellikte MEL (Minimum Equipment List) veya CDL (Configuration Deviation List) uçağı emniyetli şekilde sefere vermek için valfi açık veya kapalı pozisyonda deactive edilmesi için kullanılır. Bu çeşit valfler; air condation, pneumatic, oxygen sistemlerinde bulunur.

3- Selenoid valve (elektrik kontrollu valfler; Bu tarz valflere baktığımızda; hidrolik giriş ve çıkış bağlantıları, içinde valfin açılması için hidrolik basıncının referans olarak kullanıldığı yollar, yay, bilye (ball) veya diyafram malzemeleri vardır. Valfin açılması için selenoid (elektrik 28 VDC veya 26 VAC) verildiğinde veya enerjisi kesildiğinde (enerjize/deenerjize) malzemeler ve bazılarında da blok valfların içinde filtrelerden oluşur. İçinde filitre bulunan hidrolik valf blockunda ise bir de filtre tıkalı olduğunu bizlere gösteren POP OUT (bir yay yükü vasıtasıyla küçük bir pin ve kırmızı renkli parçanın dışarıya doğru çıkması) özelliği taşıyan mekanik indicator bulunur. Bu tarz valflerin açılabilmesi için önce valfe gelen hidrolik basıncı var mı? diye kontrol edilmelidir, blok içindeki referans yollar ile selenoid olduğu yere kadar hidrolik basıncının gelmesi gerekir. Bu tarz valfler selenoid’in enerjili veya enerjisiz durumunda referans hidrolik basıncı ile bilye (ball) hareket ettirilip, valfin açılması sağlanır. Bazı bu tarz valflerde override lever (manual açma/kapama kolu) vardır. Bu özellikte MEL (minimum equipment list) veya CDL (Configuration Deviation List) uçağı emniyetli şekilde sefere vermek için valfi açık veya kapalı pozisyonda deactive edilmesi için kullanılır. Bu tarz valfler; hidrolik, uçuş kumandaları ve L/G (iniş takımları) sistemlerde kullanılır.

4- Servo Hdyro valve (torquemotor/hydraulic&fuel valf): Bu tarz valfler çalışabilmesi için bir kontrol box’a monitor/commanded (valfin açık/kapalı pozisyonunu görmek ve çalıştırmak) için bağlı olurlar. Bu tarz valflerde valf blok bulunmaz, valfin açılması veya kapanması için hidrolik veya fuel basıncını monitör etmek için pressure switch’ ler ilgili manifold’larda kullanılır. Sistemde basınç varsa bu bilgi discreet (0/1 ground) olarak kontrol box’a gönderilir. Çalışması için birden fazla bilgi kontrol box’a gelir, kontrol box’da servo valfi çalıştırır.

Eğer sistemde basınç yok ise (yakıt/hidrolik) valfe kontrol box tarafından elektrik gönderilmez. Valfin Torquemotor olan kısmı, kontrol box tarafından DC voltaj değerini ayarlayarak gönderilmesi ile içindeki sabit mıknatısların  bobine uygulanan voltak değeri ile manyetik değişikliğine ve kuvvetine göre valfin açılıp/kapanması sağlanır. Çok hassas değerler için bu valflerin iç yapısına bakarsak; nüve (metal alaşımı) ve bunu da hareket ettirecek bobin (self) bir de sabit mıknatıslar bulunur. Bu tarz valfler, motorun yakıt ölçülendirilmesi, servo fuel ile çalışan sistemler ve fly by wire teknolojisine sahip olan uçakların primary flight kontrol yüzeylerinin hareketini sağlayacak actuator’lerde kullanılır.

5- Motorizing/motor driven valve/actuator (Elektrik motorlu ara değerleri olup hassas ayarlama): Bu tarz çalışan valfler aynı zamanda direkt olarak içindeki klape (butterfly) dediğimiz hareketli kısma bağlıdır. Bunlarda DC/AC voltajla çalışan senkron motorlar kullanılır. Senkron motorlar açıktan kapalıya veya tam tersi çalışırken limit switch’ler vasıtasıyla hareketleri durdurulur ve bir sonraki çalışma pozisyonuna hazır olarak (open/close) çalışabilmesi için tasarlanmışlardır. Bu motorlar bazı valve/actuator’lerde birden fazla bulunur. Amacı ise, valve/actuator’in motorun biri automatik, diğerinin de manual çalıştırılmasında ve/veya çalışma voltajları uçak elektrik sistemindeki Bus (AC/DC kaynakların alıcılara gönderildiği bağlantılar) farklı kullanılmasıdır. Bunlarda normal Bus ve standby/Ess Bus dediğimiz yerlerden ayrı ayrı beslenmeleridir. Bu valf/actuator’lerin bazıları uçuş emniyetinin direkt etkilendiği ve/veya yolcu ile uçuş görevlilerinin hayati fonksiyonlarını sağlamak için kullanılır. Bu valfler, kabin basıncının ayarlanmasında, Fire shutoff, crossbleed,crossfeed valfler,cabin pressurizing, fuel, hydraulic, pneumatic sistemlerinde kullanılır.

6- Electro/fuel valve (elektriki kontrollu yakıt basıncı ile çalışan valfler): Bu tarz valflerin çalışması için selenoid
(electro/magnet) bulunur ve bu valflerin çalışma prensibi selenoid’e elektrik (AC/DC voltaj) gönderildiğinde içindeki nüve (metal alaşımı) manyetik alan kuvveti uygulanarak hareket ederek tam açılır veya enerjisiz durumda da yay yükü ile tam kapanırlar. Bu tarz valflerin bazılarında plunger ( manual çalışması) için özellik taşırlar. Elektrik olmadığında plunger’a elle hareket verildiğinde açık konuma gelirler, elimizi plunger’dan çektiğimizle kapanırlar. Bu valfler ise defuel/refuel (bir yakıt tankına yakıt almak veya yakıt boşaltmak) için kullanılır. Bazılarının üzerinde microswitch bulunur ve valfin tam açıldığının veya tam kapandığının indikasyonu için kullanılır.

7- Selector/Control valve (kontrol valf): Bu tarz valflerin girişleri hidrolik sistemin pressure (basınç) ve return (geri dönüş) hattı olarak hidrolik sisteme ve diğer çıkış 2 bağlantıları da verilen kumandaya göre pressure ve return hattı olarak birbirleriyle yer değiştirerek actuator’lere bağlıdır. Bu valfler mekanik olarak çalışır, çelik kablolar ve/veya rod ile kontrol valfe hareket verilir. Uçuş kumandaları ve landing gear sistemlerinde kullanılır.

8- Thermostat valve (over pressure&overheat/ yüksek basınç& yüksek sıcaklık): Bu tarz valfler mekanik olarak pneumatic sense boruları ile valfin üzerinde bulunan airchamber’a bağlıdır. Referans olarak kullanılan yerin sıcaklığına ve/veya basıncına göre çalışırlar. Valfin airchamber kısmında referans havası thermostat üzerinden kaçırılarak valfin klapesi (butterfly) hareket ettirilir. Bu tarz valfler modulation (parçalı/kısmi hareket) özelliği olup, istenilen sıcaklık ve/veya basınç değerini ayarlamak için hassas şekilde çalışırlar. Bu valfler genelde pneumatic/air condation sistemlerde, temperature (sıcaklık) ve/veya pressure (basınç ayarlamasında) kullanılır. Bu valflerin üzerlerinde potansiyometre ile açısal (analog) hareketini monitör etmek ve/veya indikasyon olarak kullanılır.

9- Safety valve (pozitif ve negatif valfler): Bu tarz valfler mekanik olarak çalışır, bazılarının üzerinde position bilgisini göstermek için microswitch bulunur. Bu valfler, çoğunlukla pressure aft bulkhead üzerine monte edilir, pozitif ve negatif olarak ayrı ayrı, bazıları da tek parça halinde uçaklara monte edilirler. Bu tarz valfler kabin iç ve dış basınç farkına göre çalışırlar. Pozitif olanlar, eğer kabin aşırı basınçlanırsa, gövdeyi korumak için açılır ve aşırı basıncı kabinden dışarıya atarlar, negatif olanlar ise; kabin basınçlandırılmadığı zaman uçak emniyetli irtifaya ATC kulesinden izin alarak alçalırlar, yine iç ve dış basınç farkı ile açılarak dışardan kabine hava girmesi dolayısıyla, yolcu veya kabin ekibinin ihtiyacı olan yeterli oksijen almaları için kullanılır. Safety valfleri kabin basınçlandırma arızası olduğunda kullanılır.

10- Shuttle valve (iki basınçlı giriş, tek basınç çıkışı valf): Bu tarz valfler mekanik olarak çalışırlar. İki girişi ve tek çıkışı, içinde bilye (ball) bulunur. Hangi girişin basıncı fazla ve/veya yüksek ise o çıkış olan kısım olarak sistemde kullanılır. Bu tarz valflerin girişini birisi normal, diğer giriş ise alternate olarak çalışması için dizayn etmişlerdir. Bu tarz valflerin kullanım yeri; uçakların fren (brake) antiskid ve/veya antiskid olmadan iki hidrolik sistemden kullanılmasını sağlarlar. Bazı uçaklarda ise. N/W steering sistemde ikinci bir hidrolik kaynak olarak da kullanılır.

11-Priority valve
(öncelikli sırasına göre kullanılan valf): Bu tarz valflerde mekanik olarak çalışırlar. Bir girişi spring (yay) ve bilye, diyafram (ball, plunger) vardır. Basınç varsa yay yükünü yenerek çıkış tarafından geçiş yapar. Bu tarz valfler, hidrolik sisteminin bağlı olduğu ana uçuş kumanda yüzeylerini hareket ettirecek yerlerde ve bazı uçaklarda kuyruk (tail) kanat (wing) tarafındaki uçuş kumanda yüzeylerinde kullanılan hidrolik hatlarında bulunurlar.

12- Squence valve (öncelikli sıralandırma valfi): Bu tarz valfler mekanik olarak çalışırlar. Bir girişi bir çıkışı ve/veya bir de return (hidrolik sisteme geri dönüş) bağlantıları vardır. İçinde bilye (ball) yay (spring), bulunur. Bu tarz valfleri öncelikli belli sırayla çalışacak sistemlerde kullanılır. Kullanıldığı yerler; landing gear ve landing gear door (iniş takımları ve iniş takım kapakları) açmak/kapatmak (extend/retract) yapmak için kullanılır. İniş takımlarını açmak veya kapatmak için verilen kumanda önce iniş takım kapakları açılır. Mekanik (rod/çelik kablo) veya elektrik (proximity sensor) olarak kapaklar monitör (izlenir), kapaklar açıldıktan sonra iniş takımları açma veya kapatma yönünde kokpit’den verilen iniş takım kolunun pozisyonuna göre çalıştıktan sonra iniş takım kapakları tekrar kapanırlar

Beni eğitim amaçlı açtığım youtube kanalımdan takip ve izleyebilirsiniz. www.youtube.com/c/selimkona