Motori aeronautici...

[Gianni065]

Gli Space Shuttle, come tutti vettori spaziali in generale, utilizzano la propulsione a razzo, che è del tutto diversa da quella dei motori a reazione (anche se il principio ultimo è uguale: la produzione di una spinta in direzione opposta a quella dei gas di scarico).

 

I motori a razzo, al contrario di quelli a reazione, non necessitano di atmosfera per funzionare: non "pescano" aria, in parole povere.

 

Quindi un motore a razzo deve poter disporre (in uno o più serbatori interni al motore stesso o al veicolo su cui è montato) del combustibile e del suo comburente (che in un motore a reazione sono, rispettivamente, il kerosene del serbatoio e l'aria dell'atmosfera).

 

I motori a razzo possono essere solidi, se combustibile e comburente sono pre-miscelati assieme sotto forma di composto secco e compatto.

 

Oppure possono essere liquidi, e in questo caso può essere che sia un'unica miscela liquida di combustibile e comburente oppure che i due composti liquidi siano tenuti separati in serbatoi diversi e miscelati solo all'interno del motore.

 

Chiaramente un motore a razzo è più semplice di uno a reazione: non necessita di prese d'aria, turbine, compressori ecc... e può funzionare anche dove non c'è atmosfera. Inoltre produce una spinta immediata e comparativamente più alta.

Infine costa molto meno. Di contro, consuma molto di più.

 

Un motore razzo a combustibile solido, una volta acceso non può più essere spento, nè la sua spinta può essere regolata: esso brucia finchè il combustibile solido non è esaurito del tutto.

 

Un motore razzo a combustibile liquido può essere spento, e agendo sul flusso del combustibile si può regolarne la spinta. E' però più macchinoso e costoso di un motore a combustibile solido, e richiede anche maggiore manutenzione (non è idoneo ad essere stoccato a tempo indeterminato, e di solito i serbatoi possono essere riempiti solo immediatamente prima del lancio).

 

Fatta questa premessa, lo Shuttle usa due diversi sistemi di propulsione a razzo.

Uno è costituito dai due razzi laterali, a combustibile solido.

L'altro è costituito dai motori a razzo in coda alla navetta, che sono a combustibile liquido. Il combustibile (idrogeno liquido) e il comburente (ossigeno liquido) sono tenuti separati, in due serbatoi distinti all'interno del grosso serbatoio che si trova al centro, e attraverso un sistema di pompe e di carburatori viene iniettato e acceso nei motori a razzo.

 

Come è noto, lo Shuttle si libera prima dell'immissione in orbita sia dei due razzi solidi che del serbatoio ormai vuoto, ed al termine della missione rientra sulla Terra come un grosso aliante.

 

Nello spazio, tutte le manovre correttive sono eseguite attraverso piccoli motori a razzo di manovra, alimentati ovviamente a combustibile liquido (in questo caso si usano idrazina e azoto).

[Ro60]

http://www.big-boys.com/articles/jetintake.html

 

Vedere al link questo brevissimo filmato per capire di cosa è capace un turbogetto...!!!!!!!!!!!!!!!

[speedyGRUNF]

Non si vede bene...

Cos'ha originato la vampata?

[Ro60]

Ci ho ragionato sù. Secondo il mio parere, appena il malcapitato è stato risucchiato nella presa d'aria, il motore si è trovato in debito di aria pur continuando ad iniettare il cherosene necessario al set di giri impostato dal pilota. Quindi bruciava in eccesso di carburante, un fenomeno simile a quello che avviene normalmente durante lo start up, generando appunto la vistosa fiammata. Se leggi il seguito sotto il video, in inglese però, scoprirai che lo sventurato non è deceduto ma ha subito alcune piccole mutilazioni alle dita di una mano e danni ad un occhio...E' impressionante vero? Le masse d'aria aspirate e scaricate da questi motori sono impressionanti e purtroppo invisibili, quando ti trovi in mezzo è troppo tardi. A memoria mi ricordo di un crew che era finito nella jet intake di un F-16 solo che in quel caso è andata molto peggio...

[speedyGRUNF]

Mi viene da pensare a quando l'aspirapolvere non vuol sapere di tirar su un pezzettino di pane...

[Ro60]

Vero,si potrebbe usare uno di questi...solo che tira sù anche i mobili,tappeti, il gatto...! Pensa che per la loro potenza i "vecchi" turbogetti venivano anche utilizzati, opportunamente montati su pesanti carelli attrezzati, quali de-icing per le piste degli aeroporti situati in località soggette, nel periodo invernale, a frequenti e cospicue nevicate. oppure ancora , per facilitare l'avviamento a freddo di altri turbojet di aerei situando lo stesso con le prese d'aria nel flusso di scarico!

[speedyGRUNF]

Sono stati usati anche per spegnere incendi di pozzi di petrolio nella prima Guerra del Golfo...

Il fatto è che sono sì potentissimi,ma allo stesso tempo sono anche delicatissimi,visti i danni che potrebbe provocare un'ingestione anche di un solo volatile...

[Ro60]

Non lo sapevo, interessante...Riguardo alla presunta delicatezza non è proprio così vero. Ad esempio i motori destinati all'aviazione civile, quindi in maggioranza grossi turbofan, devono passare oltre ai normali collaudi, sopra il banco delle torture: per citare i più probanti, lancio di volatili, morti, di una certa massa, palle di ghiaccio contro il motore in rotazione ed ingestione di acqua. ovviamente il propulsore deve superare questi test senza riportare danni tali da dichiarare engine fail.

[JackFlanker]

Non lo sapevo, interessante...Riguardo alla presunta delicatezza non è proprio così vero. Ad esempio i motori destinati all'aviazione civile, quindi in maggioranza grossi turbofan, devono passare oltre ai normali collaudi, sopra il banco delle torture: per citare i più probanti, lancio di volatili, morti, di una certa massa, palle di ghiaccio contro il motore in rotazione ed ingestione di acqua. ovviamente il propulsore deve superare questi test senza riportare danni tali da dichiarare engine fail.

Ho visto degli interessantissimi documentari a proposito....

 

Incredibile a quali torturre gli sottopongano

[Ro60]

Non lo sapevo, interessante...Riguardo alla presunta delicatezza non è proprio così vero. Ad esempio i motori destinati all'aviazione civile, quindi in maggioranza grossi turbofan, devono passare oltre ai normali collaudi, sopra il banco delle torture: per citare i più probanti, lancio di volatili, morti, di una certa massa, palle di ghiaccio contro il motore in rotazione ed ingestione di acqua. ovviamente il propulsore deve superare questi test senza riportare danni tali da dichiarare engine fail.

Ho visto degli interessantissimi documentari a proposito....

 

Incredibile a quali torturre gli sottopongano

Si JF, li ho visti anch'io in un sito di un noto produttore di turbine per aeronautica, non ricordo quale però...in un video si vedeva uscire letteralmente un fiume d'acqua dallo scarico e dal by pass ma nonostante ciò nessun flame out del motore! L'affidabilità è veramente ad alti livelli, poi forse un pò meno nella manutenzione programmata in esercizio,perchè qualche dirigente dei soldi pensa di rispiarmiare e fare del bene risicando sugli interventi!BELL'IDEA!!!

[speedyGRUNF]

Non lo sapevo, interessante...Riguardo alla presunta delicatezza non è proprio così vero. Ad esempio i motori destinati all'aviazione civile, quindi in maggioranza grossi turbofan, devono passare oltre ai normali collaudi, sopra il banco delle torture: per citare i più probanti, lancio di volatili, morti, di una certa massa, palle di ghiaccio contro il motore in rotazione ed ingestione di acqua. ovviamente il propulsore deve superare questi test senza riportare danni tali da dichiarare engine fail.

A dire il vero il fatto che fossero così delicati è un'idea che mi ero fatto io,dopo aver letto in giro di danni ai motori dovuti a ingestioni,e per delicatezza mi riferivo a rotture di qualche paletta o simili,non alla possibile facilità di un flame-out,ma è altrettanto vero che di motori aeronautici non ne so una cippa,e per questo ho aperto questo topic,proprio per capirne meglio,e grazie a te e a Gianni sto raccogliendo informazioni davvero preziose

[Ro60]

Grazie per i complimenti! Tieni presente comunque anche che, come già detto da Gianni, uno dei fattori critici che influenzano il buon funzionamento, l'affidabilità e la vita di questi motori è proprio il bilanciamento, statico e dinamico. La rottura completa od anche parziale di uno qualsiasi dei componenti normalmente in rotazione provocherebbe la distruzione immediata del propulsore. Non conosco molto gli elicotteri, ma se hai seguito la cronaca dei primi mesi del 2004 avrai sentito sicuramente parlare dei guai congeniti del propulsore di un elicottero, se non erro di costruzione francese. Era infatti risaputo che si erano verificati vari casi di distacco delle palette della turbina. Uno degli incidenti in questione era appunto avvenuto acausa di ciò, la paletta staccatasi ha letteramente squarciato il motore che arrestatosi ha provocato la caduta della macchina e la morte degli occupanti (a causa della bassa quota è stato impossibile tentare l'autorotazione). Inoltre i moderni trattamenti e le sempre più sofisticate tecnologie metallurgiche, fanno si che le resistenze delle parti più critiche, appunto palette compressore, ventola e turbina, siano aumentate notevolmente. Questo sia in termini di ingestione di corpi estranei che di resistenza alla corrosione provocata dai gas di combustione, o stress termici e meccanci combinati. Oggigiorno le palette della turbina sono costruite con sistemi di raffreddamento costituiti da canalizzazioni sottilissime all'interno della stessa che sono attraversate da aria spillata dal compressore ed evacuata dal bordo di attacco della paletta. Questo fà si che lo strato limite d'aria più fredda generata, lambisca la faccia della paletta esposta al flusso rovente dei gas appena usciti dal bruciatore, contribuendo non poco al contenimento dello stress termico. Esitono poi tecnologie sofisticate, questo è il mio campo, per il rivestimento delle palette con composti ceramici o vernici particolari, solo per i compressori, per la protezione di questi importanti componenti. Potrei parlarne,ooppss, scrivere, per ore.

[speedyGRUNF]

Allora in caso di rottura,o cricca,di una paletta,oltre a quella,viene sostituita anche quella diametralmente opposta per assicurare il corretto bilanciamento?

Ho letto su un libro che la tecnologia di costruzione delle palette sono molto sofisticate,e mi è rimasta in mente la tecnica di fusione"a cristallo singolo",infatti quando leggevo,pensavo"Azz...Si fa presto a dire"paletta"..."

 

Mi è sorta un'altra curiosità,ma non so se sia il caso di aprire un topic ad hoc,e sarebbe"La lista della spesa",un po' come quando facciamo il tagliando dell'auto per conto nostro e andiamo dal ricambista ad acquistare il materiale e i pezzi di ricambio...Mi rendo conto che quelli dei motori jet non sono ricambi che si trovino sotto casa,ma mi incuriosirebbe davvero sapere quali prezzi ballano...

 

P.S.: I complimenti che ho fatto a te e a Gianni sono ampiamente meritati

[Gianni065]

Ovviamente la faccenda della paletta rotta o criccata non è così semplice.

 

Se una paletta è lesionata si sostituisce solo quella lesionata, ma vengono anche controllate tutte le altre e se necessario sostituite.

Di solito un intervento di questo tipo presuppone sempre una revisione generale del motore.

Poi ogni azienda costruttrice prevede procedure e manutenzioni particolari.

Può accadere che se si lesiona anche una sola singola paletta, debbano essere sostituite tutte.

 

Difficilissimo, poi, fare un elenco dei costi, per varie ragioni.

 

Innanzitutto i motori aeronautici sono tanti, ciascuno ha i suoi prezzi.

Poi i prezzi variano nel tempo: inizialmente sono altissimi, poi con la produzione in grande serie calano anche alla metà o meno, per poi risalire man mano che con la fine della produzione i ricambi si fanno più difficoltosi da reperire.

Un po' come avviene in tutti i settori, insomma.

 

Ma più che altro, quello che cambia è proprio la logica con cui viene fornito e gestito un motore militare.

Il motore viene fornito con una serie di pezzi di ricambio sufficienti a garantire la normale operatività tra una revisione e l'altra.

Più di frequente le ispezioni e revisioni che comportano la sostituzione di pezzi sono incluse nel contratto di manutenzione generale.

 

Difficile che siano gli specialisti militari a eseguire sostituzioni di componenti che non siano programmate nel piano manutentivo generale: certi interventi si fannoin ditta.

 

Inoltre, molto spesso, certi lavori prescindono dal costo del singolo pezzo che si va a sostituire.

Questo perchè spesso la sostituzione del pezzo comporta che il motore debba essere smontato, ispezionato o revisionato, poi il pezzo viene sostituito, il motore riassemblato, bilanciato, controllato, testato e rimontato.

 

Insomma, mano d'opera specializzatissima e costosissima.

 

Tanto per dare un'idea, ricordando che il vecchio J-79 dello Starfighter, quando uscì, costava solo mezzo milione di dollari al pezzo, ecco alcuni esempi di costi per alcuni motori conosciuti.

 

Motore F100-PW-220 (F-15, F-16)

Costo nuovo: 3.000.000 di dollari secchi

Costo di una riparazione che comporti revisione: 546.600 dollari

 

Motore F404-GE-400 (F-18)

Costo nuovo: 1.576.800 dollari

Costo di una riparazione che comporti revisione: 34.195 dollari (capite perchè il motore F404 è così ben considerato?).

 

Motore J85-GE-21 (F-5E)

Costo nuovo: 332.000 dollari

Costo di una riparazione che comporti revisione: 53.010 dollari

 

Questi sono i "listini" aggiornati al febbraio 2004, validi per le forze aeree americane, e non comprendono i costi di manodopera per smontare e rimontare il motore sull'aereo.

[speedyGRUNF]

Grazie Gianni !

Effettivamente avevo intuito che si tratta di manodopera specializzatissima,dato che si tratta di motori dannatamente complicati e l'affidabilità deve essere totale,dato che non si tratta del motore del nostro scooter che tutt'al più ci lascia a piedi a 10 Km da casa,mentre con un caccia ti lascerebbe a piedi a 10 Km SOPRA a casa!!!!E tutto si complica...

[Ro60]

Allora in caso di rottura,o cricca,di una paletta,oltre a quella,viene sostituita anche quella diametralmente opposta per assicurare il corretto bilanciamento?

Ho letto su un libro che la tecnologia di costruzione delle palette sono molto sofisticate,e mi è rimasta in mente la tecnica di fusione"a cristallo singolo",infatti quando leggevo,pensavo"Azz...Si fa presto a dire"paletta"..."

 

Mi è sorta un'altra curiosità,ma non so se sia il caso di aprire un topic ad hoc,e sarebbe"La lista della spesa",un po' come quando facciamo il tagliando dell'auto per conto nostro e andiamo dal ricambista ad acquistare il materiale e i pezzi di ricambio...Mi rendo conto che quelli dei motori jet non sono ricambi che si trovino sotto casa,ma mi incuriosirebbe davvero sapere quali prezzi ballano...

 

P.S.: I complimenti che ho fatto a te e a Gianni sono ampiamente meritati

Se ti interessa particolarmente approfondire il discorso metallurgie e trattamenti termici per la costruzione di palette per turbogetti dammi un tuo indirizzo di posta elettronica, ho un pdf ricco ed interessantissimo...

Oppure, per Fabio...Vuoi metterlo nella "tecnica" del sito?

 

FATEMI SAPERE! Ciao!

[Maverick1990]

ci faresti un grande piacere....

[Ro60]

ci faresti un grande piacere....

Ok, lunedì invio il pdf a Fabio che ne valuterà l'inserimento, ma se qualcuno lo desidera glielo invio per e-mail basta che mi facciate sapere l'ndirizzo.

[-{-Legolas-}-]

ottimo....finalmente capisco come fanno a funzionare i motori degli aerei........ma per gli space shuttle cosa si usa???

Per gli shuttle usiamo una semplicissima fionda ...non ci credi? ...hai ragione...

Raga, siete veramente al top. Non oso pensarvi a chiacchierare di motori intorno a una birra...ore e ore e ore e così via...

[-{-Legolas-}-]

La rottura completa od anche parziale di uno qualsiasi dei componenti normalmente in rotazione provocherebbe la distruzione immediata del propulsore.

Come così come in questo Video F-14?

[admin]

ci faresti un grande piacere....

Ok, lunedì invio il pdf a Fabio che ne valuterà l'inserimento, ma se qualcuno lo desidera glielo invio per e-mail basta che mi facciate sapere l'ndirizzo.

OK

[Black/0]

ciao ragazzi..è ancora disponibile il .pdf sui motori?? se si, dove lo trovo?

[Hitman079]

ciao ragazzi..è ancora disponibile il .pdf sui motori?? se si, dove lo trovo?

mi allego

[Jack89]

idem

[Einherjar]

ciao ragazzi..è ancora disponibile il .pdf sui motori?? se si, dove lo trovo?

 

 

mi allego

 

 

idem

 

come sopra,

Se fosse possibile farebbe piacere anche a me.

Modificato 31 Maggio 2008 da Einherjar