Evoluție proiect

8. Nomenclatorul Avionului IAR80

februarie 15, 2019septembrie 11, 2020

Indexul reperelor, planşele de ansamble, montaj şi detalii, precum şi alte documente ce fac parte din documentația unui avion se codifică conform unuia sau mai multor nomenclatoare.

Prezentăm parte a nomenclatorului original al avionului IAR80:

Arhivele Naționale ale României – Braşov

Caietul de sarcini ‘IAR80R’

mai 9, 2021mai 9, 2021

Proiectul IAR80R urmărește reconstruirea avionului românesc IAR 80, dezvoltat în perioada premergătoare celui de-al doilea război mondial, fiind operațional pe front între 1941-1945 iar apoi ca avion de antrenament până în 1952. După război, numărul avioanelor IAR80 s-a redus considerabil , iar în prezent nu există nici un exemplar recuperat, original. Obiectivul principal al proiectului este acela de restituire istorică, oferind publicului larg din România, dar și din afara țării, posibilitatea de a experimenta o replică cât mai fidelă a avionului original IAR80, în Mock-up virtual 3D, in demonstrații statice și de zbor. În acest sens, au fost recuperate importante documente istorice din perioada de construcție a avionului (1939-1943) iar acestea vor constitui în mare parte fundamentul proiectului.

Asociatia ‚Sky Legend’ a actualizat informațiile și obiectivele în cadrul proiectului IAR80R , a structurat și a planificat din punct de vedere bugetar și timp toate activitățile ce urmează a fi desfășurate în proiect. Astfel o nouă Ediție a Caietului de Sarcini a fost realizată și discutată în cadrul Echipei.

Asociația, înființată în ianuarie 2019 a inițiat acest proiect pe bază de voluntariat cu pasionați de istorie și de tehnică, în special cu dorința de recuperare a istoriei tehnice aviatice românești prin activități, servicii sau acțiuni specifice. Proiectul a fost început din inițiative private și integrat mai târziu în acțiunile și scopul Asociației “SKY LEGEND”.

Evolutia etapelor preliminare precum și situația actuală a proiectului se pot urmări temporal în graficul atașat ‘Road map’ :

2015 – Primele inițiative private
2017 – Primele măsurători tehnice
2018 – Primul Mock-up scara 1:4 Solidworks
2018 – Crearea Asociației SKY Legend
2019 – Primele articole, interviuri, încercări producție (activitate tehnică, istorică, media)
2020 – Restructurarea Asociației și declararea Scopului Proiectului către Autoritatea Aeronautică Română
2020+ – Dezvoltarea Proiectului (după Caietul de Sarcini ediția revizuita v 1.0 /2020)

Roadmap Proiect IAR80R

Scopul și obiectivele proiectului

Conform Statutului ASOCIAȚIA își propune realizarea următoarelor obiective ce intră în scopul proiectului avionului IAR 80R: recuperarea informației originale, realizarea unui model 3D precum și crearea unei replici la scara 1:1, funcțională, în stare de zbor.

Scop si obiective principale:

Constituirea unui fond de documentare care să cuprindă date și informații legate de avionul IAR 80: documentație de construcție, manuale, cărți, planșe, fotografii, filme, etc.
Realizarea unui Mock-up 3D fidel documentatiei originale
Realizarea documentației de execuție a avionului replică și a pregătirii de fabricație aferente, prin proiectare de către membrii asociației și prin colaborare cu terți
Realizarea în colaborare cu firme specializate a avionului IAR 80R
Realizarea de teste la sol si de zbor pentru autorizarea la zbor a avionului
Înmatricularea avionului, exploatarea și participarea la demonstrații în zbor

Structură Proiect

Pentru buna urmărire a unui astfel de proiect inedit, complex și de durată s-a considerat împărțirea proiectului în mai multe componente relevante, ce au etape de lucru ușor de identificat, distinctibile temporal și cu obiective identificabile. Alături de capitole precum Project Management și Comunicare și Media, ce se vor desfășura de-a lungul întregului proiect, capitolul Tehnic a fost împărțit în funcție de specificul și complexitatea activităților ce vor fi desfășurate.

Proiectul tehnic va fi structurat în 3 Părți principale: partea de ’ Design și Mock-up’, partea de ‘Producție avion’ și urmărirea constantă a ‚Calității și Siguranței’ . Fiecare dintre acestea va conține o structură internă a pachetelor de lucru specifice. Exceptând recuperarea informațiilor tehnice, alegerea și luarea deciziilor privind tip-ul avionului pentru 3D design și varianta prototip în producție la scara 1:1, precum și alegerea și achizitia motorului și echipamentelor, desfășurarea celor 3 părți tehnice principale va începe decalat.

Structura proiectului pe capitole principale este prezentată grafic în figura de mai jos:

În caietul de Sarcini, Proiectul Tehnic și structurarea obiectivelor fiecărei Părți tehnice s-a făcut luând în considerare gruparea acestora astfel:

Partea 1 numită ‘Design și Mock-up 3D’ acoperă:

Documentarea istorică și tehnică – Recuperare documentelor tehnice și istorice, scanare, arhivare, catalogare, redactare și transformare în format de utilizare pt Modele 3D
Design 3D – Modele 3D (realizate în Solidworks) conform original și variante constructibile
Calcule de verificari și validare CFD, FEM
Media și Comunicare – Articole istorice, articole despre activitatea de proiect și prezentare www;

Această parte va urmări în principal activitățile de design , construcție 3D, analize și verificări, documentare tehnică a proiectului prin participarea voluntară a membrilor asociației ‘Sky Legend’.

Partea 2: numită ‘Producție’ acoperă Pregătirea pentru producție, producția propriu-zisă precum și etapele de întreșinere:

Informare pre-producție, capacitate producție și furnizori – Nomenclator piese, Lista furnizori
Informare și achiziție Motor – achiziție Motor (faza finală)
Proiectare și pregătire producție și achiziții – 3D/2D; producție și achiziții piese, scule/SDV/instrumente
Productie – Listă livrari, producție
Asamblare și Montaj – Logistică, asamblare subansamble și avion final
Proiectare și achiziții echipamente și utilaje pt întreținere și exploatare – Echipamente, utilaje întreținere și exploatare
Documentație pentru producție și arhivare – Arhivă și documente de proiect
Media și Comunicare – Articole despre activitatea de producție în proiect

Costurile referitoare la achiziții, producție, întrețineri vor fi acoperite din Bugetul proiectului. Acesta se va baza pe sponsorizari sau prin Contracte de colaborare cu alte instituții sau firme. Se urmărește colaborarea cu diverse instituții/companii pentru producția de piese și subansamble. Montajul și asamblarea finală se va face într-o locație stabilită în parteneriatul de montare, întreținere și exploatare.

Partea 3: numită ‘Calitate și siguranță’ acoperă partea de calitate a pieselor, siguranța zborului dar și documentație referitoare la acestea, precum și documentația necesară acreditărilor și acordării dreptului de zbor. Etapele de întreținere, documentație tehnică proiect (manuale) și primele meeting-uri și expoziții aviatice vor intra sub incidența acestui capitol.

Documentația de calitate – Norme de calitate, Lista de modificări (Change Design), Reparații și concesii
Verificări și măsurători de calitate și conformitate – Documentație verificări
Documentație tehnică și manual – Documentație tehnică (notița tehnică), Manual de Zbor
Transport și întreținere – Norme de transport și întreținere; Manual de întreținere
Documentație pentru autorizarea de Zbor – Teste sol și de zbor, Cereri și Documentație oficială pt autorizația de zbor (certificat de zbor)
Participare și pregătire pentru Expoziții și Meetinguri – Juranle, Proceduri, Documentații
Documentație proiect și arhivare – Arhivă și Documente proiect
Media și Comunicare – Articole activitate de producție în proiect, prezentare WWW;

Planificarea Proiect

Timpul acordat desfășurarii proiectului este legat și de o serie de factori de risc. Sunt de menționat nu numai dificultățile tehnice precum găsirea unui motor compatibil, similitudinea și adaptarea sistemelor și instalațiilor hidraulice și electrice, producția unui avion în stare de fucționare și aprobările de zbor necesare, dar și riscurile sociale precum: interesul publicului pentru istorie în timp de pandemie Covid și pierderea treptată a generației anilor ´40 ce a dezvoltat și utilizat acest avion.

Luând în considerare ineditul proiectului și dificultățile ce pot apărea în orice etapă și capitol al acestuia, Proiectul IAR 80R se va derula pe o durată de minim 5 ani. O scurtă prezentare ‚Roadmap’ este ilustrată în graficul următor:

Costurile și Buget Proiect

Referitor la Costurile și Bugetul alocate proiectului, pentru o primă estimare a costurilor și bugetului necesar, se pleacă de la următoarele premise:

Partea P1 ‘Design și Mock-up’ și de organizare a proiectului va fi suportată de către membrii Asociației sub forma unei implicari active, voluntare pe baza de inițiative precum și conform experienței, cunoștințelor și capacități de implicare.
Partea P2 a proiectului, partea de Producție și exploatare va fi parțial bugetată. Se consideră că achiziția pieselor, producția acestora, asamblarea precum și activitățile de întreținere și exploatare a avionului (produsului) vor trebui finanțate. În acest scop se vor urmări încheiarea contractelor de sponsorizare, atragerea investițiilor care să acopere cheltuielile necesare. Se urmărește implicarea partenerilor în cadrul proiectului sub forma de sponsorizare sau de colaborare. După caz, nivelul de implicare, interese sau diverse alte considerente se vor încheia Contracte de colaborare, parteneriate sau contracte de sponsorizare.
Partea P3 a proiectului, partea de Calitate și siguranță va fi deasemenea parțial bugetată. Execuția testelor la sol și în zbor, precum și cheltuielile necesare întreținerii și exploatării dar și cheltuielile cu documentația necesară aprobăriilor de zbor și a manualelor vor intra în cadrul Costurilor de proiect. Se urmărește obținerea de parteneriate și sponsorizări care pot să acopere aceste cheltuieli.

Bugetul estimat pentru întregul proiect include activitatea Membrilor și partenerilor pe bază de voluntariat ce se rezumă la nu mai pușin de 14.000 de ore. Costurile de achiziție piese, instalații, subansamble sau materiale precum și partea de producție și testare se estimează inițial la o valoare de cca. 550.000 Euro . Colaborări, sponsorizări și implicarea activă a partenerilor în proiect sunt benefice și încurajate în proiect.

O comparație istorică, inedita cu estimările proiectului datând din 1941 sunt de găsit în ‚Catalogul Pieselor de schimb al IAR81 (Anul ediției 1941) :

Asociația Sky Legend prin activitatea proiectului va contribui major la recuperarea documentației originale, transformarea ei în informație digitală, păstrarea acesteia peste generații și nu în ultimul rând punerea la dispoziția publicului larg. Generații de studenți de aeronautică, dar și publicul interesat va putea dispune de o machetă 3D virtuală a avionului ce poate fi folosită în scopuri educative și de intsrucție a noilor ingineri și pasionați de aviație. Necesitarea recuperării istorice printr-o reconstrucție fidelă și realizarea unui prototip la scara 1:1 , în stare de utilizare și zbor este considerația de bază a proiectului.

Se dorește ca IAR 80R să devină o dovadă a ingeniozității tehnice românești și o sursă de inspirație pentru generațiile viitoare de ingineri, aviatori și pasionați de tehnică și aviație din România și oriunde în lume.

Autor: ing. Daniela Costăchescu

5. Realizarea primelor piese prin presare

februarie 15, 2019septembrie 11, 2020

Am ales prima piesă a fi realizată prin presare bordul de atac al nervurii 14, suficient de reprezentativă, care a fost desfasurată in SOLIDWORKS folosind modulul de metalsheet.

Conturul nervurii rezultat, conturul calapodului din MDF si cel al flanșei din dural seria 5000 a fost exportat DXF și realizate la un CNC in 3 axe.

S-au făcut multiple teste folosind o presă de 6000 tnf, crescând treptat presiunea. Piesele au fost realizate corect la 2000 tnf, dar am testat si la 5000 tnf pentru a verifica ce deformari prezintă calapodul de MDF.

Putem spune ca un calapod poate fi folosit de 4-6 ori maxim, datorita deformarilor ce apar, putând fi folosite pentru manufacturarea majoritații pieselor presate.

Nervuri cu semnăturile celor doi membri de onoare ai Asociației «Sky Legend»:
General locotenent de flotilă aeriană(r) **Ion Dobran**
General de flotilă aeriană(r) **Radu Theodoru**

4. Calapoade piese tablă

februarie 15, 2019martie 10, 2021

Avionul IAR 80R conține peste 800 de repere care trebuie manufacturate din tablă de dural, fie la presă cu covor de cauciuc, fie prin stretching.

Găsirea unor materiale echivalente pentru reducerea costurilor și prin care să se obțină o calitate conformă a reperelor fabricate în cazul unei serii mici, cum este și cazul avionului IAR 80R, reprezintă nu de puține ori adevarate provocări.

Şi reperele care în general au forme complexe se pot executata folosind calapoade din MDF. Acesta fiind un material dur, folosit în industria mobilei, se prelucrează ușor la CNC. La final, vom avea costuri reduse și o calitate a execuției foarte bună şi în cazul seriilor reduse.

Calapod din MDF pentru stretching înveliș

Aceste calapoade obtinuțe din plăci de MDF pot fi folosite şi pentru fabricarea bordurilor de atac ale aripii şi ale ampenajelor.

3. Alegerea materialelor structurii

februarie 15, 2019martie 10, 2021

La realizarea structurii avionului IAR80 s-au folosit diferite materiale similare cu cele utilizate astăzi.

Pentru grinda cu zăbrele – fuselajul anterior, suport motor și unele nervuri se vor folosi țevi de oțel-crom-molibden 4130.

Majoritatea reperelor avionului sunt făcute din tablă de aliaj 2024-O TH denumit în desenele originale dural. Eclisele longeroanelor aripei, precum și tălpile acestora, sunt extrudate. Pentru piesele frezate se va folosi 6061. Anumite repere de înveliș care nu necesită presare se pot realiza din 2024-T3.

În „Notița tehnică IAR-80, Editia a II-a” este prezentat fluxul tehnologic folosit în acea vreme la prelucrarea pieselor din duraluminu la uzina I.A.R. Brașov:

2. Descriere IAR 80 şi studiu fezabilitate proiect

martie 9, 2021martie 9, 2021

Despre IAR 80 …

Avionul IAR 80 este un avion proiectat înaintea celui de-al doilea razboi mondial, de către Regia Autonomă I.A.R. Braşov , la cerința MAM (Ministerul Aerului şi Marinei), care dorea realizarea unui avion de vânătoare monoplan, monoloc, complet metalic.

Proiectarea prototipului s-a făcut între 1936-1939, pentru un motor JuMo 211DA de 930HP.
Totuşi, din lipsa furnizării motorului, s-a reproiectat celula pentru a acomoda motorul disponibil deja IAR 14K c36, avionul fiind finalizat cu acest motor în primăvara lui 1939.
Pe data de 4 Aprilie 1939 a fost realizat primul zbor de test al avionului.

Avionul prototip avea fuselajul compus din două părți:

Fuselaj anterior – grinda cu zăbrele dintr-un aliaj oțel-crom-molibden;
Fuselaj C – coca preluată şi modificată de la PZL 24.

Aripa, situată la 1/3 de la intradosul fuselajului, avea următoarele caracteristici:

formă trapezoidală cu voleți de hipersustentație de tip Handley Page;
profil NACA 23012, modern pentru acea perioadă;
anvergura aripii era de 10m, cu o suprafață de 15,5 m2.

Ampenajul orizontal, similar celui de la PZL 24, avea o suprafață de 2,73 m2.

Ampenajul vertical, şi el similar celui de la PZL 24, avea o suprafață de 1,61 m2.

Lungimea totală a prototipului era de 8,85m

Proiect IAR 80R – analiză variante

IAR 80R va avea ca cerințe să respecte fidel structura celulei finale IAR 80A cu toate modificările aduse ulterior testelor de BoPI (bombardier picaj) din 1941.

Motorul, în variantă sa finală pentru fabricația de serie, a fost IAR 14K IVc32 de 1000 HP, avionul IAR 80 nr. 2 obținând în teste o viteză de 524 Km/h la 5350 m altitudine.
Varianta aleasă pentru a înlocui motorul original, datorită lipsei unui exemplar complet şi funcțional, este Pratt & Whitney R-1830-92 Twin Wasp folosit pe alte replici similare, motor cu specificații asemanătoare, putând fi „grefat” fară modificări asupra celulei, lucru foarte important.

Elicea aleasă ulterior pentru prima serie a fost metalică, cu pas variabil şi cu diametrul de 3m.
Pentru elicea originală aleasă, VDM TIP 9-11 131, se va căuta o elice similară existentă pe piață, cum ar fi Hamilton Standard sau alta.

Jambele trenului principal de aterizare au fost realizate de SEMAT S.A. Bucureşti, sub licența Messier, calea trenului de rulare fiind de 3,43 m.
Se va căuta adaptarea unui tren existent ca înălțime, modificând chesonul de prindere pe longeroanele aripii precum şi furca roții.

Şi nu în ultimul rând, greutatea avionului IAR 80R spre care țintim este de 1800Kg.

Fiecare element în parte va fi reluat, urmând a fi analizate detaliat fiecare dintre materialele folosite, piesele sau componentele selectate pentru avionul IAR 80R, dar şi a soluțiilor tehnologice folosite în realizarea fabricării/asamblării avionului.

1. Fondul documentației originale disponibil

februarie 15, 2019septembrie 11, 2020

Întregul proiect se bazează pe un fond de documentație strânsă de-a lungul timpului de pasionații de aviație şi nu numai.

În anii ’80 a fost gasit un set aproape complet de desene producție/reparație al avionului IAR80 și a variantelor acestuia, care constituie bază acestui fond folosit la reconstrucția unui IAR80 replică fidelă. Planșele au fost restaurate una câte una, cu mare atenție, de către domnul Dan Antoniu, dumnealui având o contribuție majoră în strângerea multor informații referitoare la întreaga istorie a avionului IAR80.
Aceste desene, conțin informații valoroase despre majoritatea reperelor și ansamblelor componente ale structurii şi instalațiilor avionului.

În rubrica Arhiva sunt prezentate mai multe exemple de planșe.

De asemenea, s-au relevat cu un efort susținut longeroanele aripei avionului care se găsesc la Muzeul Național al Aviației Române dar şi ampenajul orizontal de la Muzeul Militar Național „Regele Ferdinand I”

Longeroane aripa – *Muzeul Național al Aviației Române*

relevare completă a AO – Muzeul Militar Național „Regele Ferdinand I”

februarie 15, 2019octombrie 3, 2019

La început a fost un vis. Apoi s-a născut speranța. Acum am început un proiect .

Urmează un drum lung, ce va fi străbătut cu perseverență și tenacitate, spirit de echipă și multă, multă muncă. În această rubrică vă ținem la curent cu fiecare pas pe care îl facem, cu fiecare etapă sau eveniment. Vă invităm să comentați pe blog, în categoria Proiect. Și de bine, și de rău.

Ținem aproape!