Motori turbogas per aviazione

[TT-1 Pinto]

CFM56 ... il record ...

Quote

Recently, the CFM56 fleet established a new world record by becoming the first aircraft engine family in aviation history to achieve one billion engine flight hours.

https://www.cfmaeroengines.com/press-articles/cfm56-engine-fleet-surpasses-one-billion-engine-flight-hours/

[Flaggy]

Aggiornamenti sull'ultrafan di Rolls Royce.

https://www.ainonline.com/aviation-news/air-transport/2019-06-20/rolls-royce-lines-greener-future-ultrafan

[TT-1 Pinto]

GE ... il motore più potente ...

... https://www.ge.com/reports/its-official-guinness-world-records-certifies-ge9x-as-the-worlds-most-powerful-jet-engine/ ...

[TT-1 Pinto]

Rolls-Royce ... una sfida su due fronti ...

... flightglobal.com ... https://www.flightglobal.com/news/articles/analysis-rolls-royce-faces-challenges-on-two-fronts-460202/ ...

[Flaggy]

Ambizioso...

https://www.portaledifesa.it/index~phppag,3_id,3178.html

[TT-1 Pinto]

Reaction Engines Ltd ... la lunga strada verso il successo ...

Anche qui ... esa.int ... http://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Air-breathing_engine_precooler_achieves_record-breaking_Mach_5_performance ...

[Flaggy]

Ogni tanto qualcosa di nuovo

https://www.portaledifesa.it/index~phppag,3_id,3473.html

 

[Flaggy]

Eh niente, per l'aereo ibrido è ancora troppo presto...

Airbus and Rolls-Royce cancel E-Fan X hybrid-electric RJ100 experiment

Se non altro Rolls Royce continua a fare i compiti per casa...

Rolls to continue ground test of E-Fan X systems despite axing of programme

[TT-1 Pinto]

ITEP ... la "critical design review" attesa entro Giugno ... 

... fligtglobal.com ... https://www.flightglobal.com/helicopters/improved-turbine-engine-programme-to-reach-critical-design-review-in-mid-june-us-army/138489.article ...

[TT-1 Pinto]

The U.S. Air Force’s New Adaptive Powerplants ...

... aviationweek.com ... https://aviationweek.com/shows-events/afa-air-space-cyber-conference/going-flow-us-air-forces-new-adaptive-powerplants ...

[TT-1 Pinto]

Il CFM56-7B potrebbe rappresentare un soffio di vita per gli ormai vecchi velivoli militari derivati dal Boeing 707 ...

... cfmaeroengines.com ... https://www.cfmaeroengines.com/press-articles/cfm56-7b-offers-reliability-life-extension-for-boeing-707-platforms/ ...

[Flaggy]

I motoria turbina odierni hanno sempre avuto il limite di essere ottimizzati per un regime di funzionamento, quello nel quale il motore viene più utilizzato e l’unica capacità di adattamento si aveva nella possibilità di variare l’incidenza delle pale statoriche (non rotanti) all’altezza del compressore.

Ora uno studio congiunto di ricercatori dell’ US Army e universitari grazie all’utilizzo di supercomputer militari ha modellizzato l’effetto fluidodinamico di statori e rotori della turbina capaci di adattare l’angolo di incidenza, ottenendo miglioramenti di efficienza dell’ordine del 6,1% e aumenti di potenza fino al 49%.

Le applicazioni sono molteplici. Senza rimanere in ambito elicotteristico pensiamo ad esempio il vantaggio in un velivolo STOVL, che in decollo e atterraggio potrebbe vedere considerevolmente aumentata la spinta, o più in generale in un motore da caccia, che potrebbe usufruire di un notevole aumento della spinta anche senza inserire il postbruciatore (con conseguente aumento della persistenza in combattimento).

Risultato teorico notevole, per la complessità degli studi e dei calcoli che ci stanno dietro, ma se vogliamo  anche tutto sommato scontato. Ciò che è meno scontato, e che nessun articolo spiega, è come ottenere questo risultato…

In zona turbina ci sono temperature infernali e sono sempre più infernali, perché dai 1500°C ormai consolidati si sta andando verso i 2000°C nei nuovi motori e quindi non è propriamente facile introdurre sistemi di controllo attivo del flusso in questa zona, tanto che finora non è stato fatto.

Ora si parla di realizzare un prototipo…Vedremo.

https://www.army.mil/article/241302/army_gets_closer_to_self_adjusting_turbine_engines

 

[Flaggy]

Un articolo interessante sulle coperture dei motori seghettate di Boeing.

https://simpleflying.com/airbus-no-serrated-engine-covers/

Il sistema favorendo la miscelazione dei flussi d’aria tende a ridurre il rumore e come tale è applicabile sia allo scarico del getto caldo (mescolandolo con quello freddo) che di quello freddo (favorendone la miscelazione con l’aria fredda). A leggere il brevetto Boeing (tra l’altro in scadenza) che copre questa tipo di soluzione o parte di essa, si direbbe che il bordo seghettato riduca il rumore e anche i consumi, ma questi solo per via della possibilità di risparmiare qualche centinaio di chili di isolante in fusoliera. Il minor peso causa minori consumi, ma la soluzione di per se stessa pare che i consumi invece li aumenti.

Per quanto riguarda il rumore attenua quello a bassa frequenza ed evita che aumenti quello ad alta frequenza grazie all’arrotondamento degli spigoli. Senza questo accorgimento i primi studi Nasa avevano decretato solo uno spostamento del rumore sulle frequenze più alte.

Di fatto Airbus non è chiaro se non adotti la soluzione perché non è riuscita ad aggirare il brevetto o se ritiene che non valga la candela visto che quel che si risparmia in resistenza indotta si brucia in maggiore resistenza di forma, fatto sta che sull’A320 in realtà allo scarico del flusso caldo la seghettatura l’hanno messa…

Modificato 16 Gennaio 2021 da Flaggy

[Yuri Gagarin]

1 ora fa, Flaggy ha scritto:

 fatto sta che sull’A320 in realtà allo scarico del flusso caldo la seghettatura l’hanno messa…

è sul motore, forse il motorista ha la licenza, o  la licenza copre solo le gondole.

Modificato 16 Gennaio 2021 da Yuri Gagarin

[Flaggy]

No, non è affatto parte del motore...

  

[Yuri Gagarin]

10 minuti fa, Flaggy ha scritto:

No, non è affatto parte del motore... 

l'ugello dovrebbe essere parte integrante del motore.

[Flaggy]

Quello della foto sopra è il motore. Il resto, per quanto contempli l'ugello, è di competenza del costruttore del velivolo che lo adatta alle necessità aerodinamiche dello stesso.

Modificato 16 Gennaio 2021 da Flaggy

[Yuri Gagarin]

dissento.

[Flaggy]

Oh, e dissenti perchè hai trovato la foto del cono di scarico imbullonato al motore dopo che è stato smontato dal velivolo per la regolare manutenzione?

Ci arrivi a comprendere che non conta niente che l’ugello di scarico sia imbullonato al carter della turbina? Fa parte dell’impianto propulsivo come ne fa parte la carenatura esterna associata al flusso di bypass e questa in maniera anche determinante considerati i BPR in costante crescita e la spinta che è in grandissima parte prodotta dal flusso freddo. Se una soluzione a corredo di un CFM-56 è sottoposta a brevetto Boeing, non si può applicare a un velivolo Airbus a prescindere che adotti lo stesso motore.

Airbus e Boeing d’altra parte in passato si sono già scornate per questioni di brevetti e di trucchetti per aggirarli.

Quel pezzo è disegnato come lo richiede espressamente il costruttore del velivolo e se non lo vuoi capire è un problema tuo.

 

Modificato 16 Gennaio 2021 da Flaggy

[Yuri Gagarin]

l'ugello è sì sviluppato a parte, ma comunque è sempre di competenza del motorista

 

Modificato 16 Gennaio 2021 da Yuri Gagarin

[Flaggy]

Appunto, non conta niente chi produce lo scarico, ma chi ne detiene il brevetto!

Se la soluzione fosse coperta da brevetto Boeing,  Airbus non la potrebbe adottare. 

D'altra parte c’è scritto espressamente che la soluzione è stata proposta ad Airbus (e non sempre adottata), proprio perché il cono lo sceglie il costruttore del velivolo in base alla sua applicazione.

Il costruttore può anche richiedere al motorista di produrre una versione dedicata a più basso rapporto di diluizione del suo motore per evirare di fargli fare l’aspirapolvere: è successo a Boeing con il 737 Max che ha scelto il Leap B che ha la ventola di 69 pollici invece dei 78 del Leap A (usato sull'ultimo A320), ma ha chiesto fosse "spremuta" fino a 31000 libbre contro le 29000 cui era offerto.

In generale ci sono motori o versioni di motori espressamente pensate per uno specifico velivolo.

Velivoli diversi hanno differenze e adattamenti anche nei motori, con coni di scarico che si allungano e si accorciano in virtù della collocazione del motore all’interno della fusoliera o della gondola, che varia pesantemente anche seconda che l'impianto propulsivo sia a flussi associati, separati, a seconda del tipo di inversori di spinta scelti e compagnia cantante.

Non è un caso se l’articolista si chiedeva se il brevetto Boeing coprisse anche lo scarico caldo.

Evidentemente no, ma non perché il pezzo lo produce CFM (che sicuramente avrà avuto il suo peso anche flusso freddo e in generale sull’integrazione del motore nella cellula), ma solo perché Boeing evidentemente poteva blindare con brevetto solo quello freddo, visto che probabilmente è GE a detenere quello allo scarico caldo (ammesso non sia scaduto).

Sono insomma le scelte tecniche nell'ambito dei limiti imposti dai brevetti a determinare se ad essere seghettati sono lo scarico freddo, quello caldo o entrambi.

Modificato 16 Gennaio 2021 da Flaggy

[Yuri Gagarin]

14 minuti fa, Flaggy ha scritto:

Non è un caso se l’articolista si chiedeva se il brevetto Boeing coprisse anche lo scarico caldo.

Evidentemente no, ma non perché il pezzo lo produce CFM (che sicuramente avrà avuto il suo peso anche flusso freddo e in generale sull’integrazione del motore nella cellula), ma solo perché Boeing evidentemente poteva blindare con brevetto solo quello freddo, visto che probabilmente è GE a detenere quello allo scarico caldo.

che è quello che avevo ipotizzato io nel mio primo messaggio, "forse il motorista ha la licenza", che poi la detiene di suo o tramite uno dei suoi fornitori poco importa.

[Flaggy]

Il diavolo è nei dettagli... Il misunderstanding è nato perché hai scritto “licenza” mentre io ho sempre parlato di “brevetto”.  Su licenza applichi (pagando) quello che è di altri e se il brevetto del cono fosse stato di Boeing sarebbe stato alquanto improbabile che lo concedesse in licenza a CFM per impiegarlo su un Airbus.

Il punto è proprio il brevetto Boeing  US6612106B2 (del 2000) linkato dall’articolo. Nelle immagini è seghettato sia lo scarico freddo che quello caldo e infatti il brevetto parla di flussi a velocità diverse senza specificare quali.  E’ per quello che anch’io, come l’articolista, ho segnalato l’ugello dell’Airbus, non escludendo che si potesse trattare di un aggiramento del brevetto, anche perché Boeing non brevetta la seghettatura in se (oggetto di un brevetto scaduto da una vita visto che è del ‘59), ma il tipo di seghettatura.

Modificato 16 Gennaio 2021 da Flaggy

[alexf1fan]

Buongiorno , vorrei porre una domanda a proposito dei propulsori per i caccia di 6a generazione in sviluppo negli Usa e in Europa. Si è parlato del ciclo variabile per aumentare l'efficienza ai vari regimi di funzionamento , vorrei sapere sostanzialmente che tipo di novità tecniche presentano  rispetto a un motore come il General Electric YF120 degli anni 90 ?

Modificato 15 Dicembre 2021 da alexf1fan

[Flaggy]

L’F120 era in pratica un motore turbofan in cui dopo il compressore di bassa pressione una maggiore o minore quantità di aria veviva deviata direttamente allo scarico verso il flusso di by-pass e quindi di riflesso una minore o maggiore quantità di aria raggiungeva il compressore ad alta pressione e il core del motore. Se più aria partecipava alla combustione si otteneva maggiore spinta in regime di supercrociera (si riduceva il rapporto di diluizione) anche se  ovviamente peggioravano i consumi.

Nei motori adattivi vi è invece un vero e proprio secondo flusso di by pass (tre flussi coassiali in totale) che può essere deviato in toto o in parte verso il core del motore.

Poi esistono varie maniere in cui si può gestire questo terzo flusso che rende il motore estremamente flessibile per adattarsi al meglio a molteplici situazioni di utilizzo...

Così :

https://www.hindawi.com/journals/ijae/2018/9237907/fig2/

Oppure, con maggiori possibilità di regolazione, anche così:

https://www.hindawi.com/journals/ijae/2018/9237907/fig5/

 

https://www.hindawi.com/journals/ijae/2018/9237907/

https://www.geaviation.com/military/engines/ge-adaptive-cycle-engine

Modificato 15 Dicembre 2021 da Flaggy