A Rolls-Royce lançou seu grande motor de aviação de próxima geração em 2014, no qual as pás ocas do ventilador em liga de titânio são uma das principais tecnologias da Rolls-Royce.
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Demorou dez anos para finalmente conseguirem um processo de produção estável que pudesse atender aos requisitos de precisão, e o resultado foi um design muito leve, mas extremamente forte. Recentemente, a Rolls-Royce lançou oficialmente o processo de fabricação do ventilador.
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Fazer uma pá de ventilador envolve mais de 80 etapas de processo
Aqui estão apenas algumas das etapas
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Em um forno a uma temperatura de quase 1,000 grau, o gás argônio é usado para expandir e moldar com precisão três placas de titânio conectadas.
À medida que as duas placas externas de titânio se expandem, a camada intermediária se estende para dentro da estrutura central, conferindo à lâmina oca uma resistência extraordinária.
Observe milhões de pontos de dados com uma precisão de medição de 40 mícrons, o que equivale a metade do diâmetro de um fio de cabelo humano.
O robô dá polimento e escaneia o modelo virtual 3D para detectar quaisquer diferenças na lâmina.
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Sistema de ventilador composto de liga de carbono/titânio
Depois de tantos anos de desenvolvimento, sabemos que o espaço para otimizar o desempenho aerodinâmico das aeronaves é muito limitado e todos mudaram seu foco para melhorar ainda mais a eficiência de propulsão e combustão do motor.
Ao realizar os projetos Advance e UltraFan, espera-se que a Rolls-Royce alcance grandes avanços tecnológicos em motores civis nos próximos anos.
Projeto avançado
No âmbito do projeto Advance, a Rolls-Royce planeja usar um motor central de alta pressão recém-desenvolvido com uma taxa de impulso superior a 60 para construir a próxima geração da série de motores turbofan. O motor Advance, que deverá ser colocado em uso em 2020, terá uma taxa de bypass superior a 11 e uma taxa de consumo de combustível pelo menos 20% inferior à do atual Trent 700.
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Ventilador UltraFan™
O UltraFan melhorará ainda mais o projeto da turbina de média pressão baseada na máquina central Advance e acionará o ventilador através de um sistema de engrenagens.
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O motor UltraFan, que deverá ser colocado em uso após 2025, adota um ventilador de passo variável acionado por engrenagem. Sua taxa de impulso total chegará a 70, a taxa de desvio deverá chegar a 15 e a taxa de consumo de combustível será pelo menos 25% menor que a do Trent 700.
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Quão incrível é o motor UltraFan?
O sistema de ventilador CTi do motor UltraFan (traduzido como: super ventilador) usa pás de ventilador de fibra de carbono/liga de titânio e capô de material compósito, o que pode reduzir o peso de cada aeronave em 1.500 libras (680 kg), o que equivale a carregar mais sete passageiros sem aumentar os custos. .
O projeto de velocidade variável do motor superventilador fornecerá potência efetiva para futuros motores de alto empuxo e alta taxa de bypass.
"Verde" não se reflete apenas na cor base do material das pás do ventilador em fibra de carbono/liga de titânio, mas também significa seus efeitos de economia de energia e proteção ambiental: economia de combustível, redução de emissões e redução de ruído.
O consumo de combustível e as emissões do motor superfan serão 25% menores que o atual motor Trent 700, e também é a tecnologia básica do programa de verificação do Motor Ecologicamente Correto (EFE).
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Como a taxa de impulso do ventilador é muito baixa, o controle de passo variável é usado para evitar estol e vibração em velocidades não projetadas, e lâminas guia de saída inclinadas e varridas são usadas junto com o tratamento de absorção sonora, que pode efetivamente reduzir o ruído.
A nacela do motor superventilador é uma nacela cantilever com suportes de lâmina guia de saída. Este projeto elimina o dispositivo reversor de empuxo e reduz bastante o peso do motor.
A remoção do reversor de empuxo também pode reduzir as perdas de admissão e escape, reduzindo ainda mais os níveis de ruído.
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Um dos principais projetos do motor superventilador, a "caixa de velocidades", completou recentemente um teste de bancada na Alemanha, com a eficiência de saída atingindo 70,{1}} cavalos de potência. Este é outro marco importante para o projeto.
A potência projetada da caixa de câmbio chegará a 100{1}} cavalos de potência, e o maior motor turbofan com engrenagens do mundo estará disponível em breve.
A UltraFan concluiu seu primeiro teste de voo em 2014 na base de testes no Arizona, EUA, no motor Trent 1000 da plataforma de voo Boeing 747-200.
Os testes nos Estados Unidos mostraram que os fãs tiveram um bom desempenho, marcando o primeiro grande marco do projeto.
Sensores de fibra óptica são instalados nas pontas das pás do ventilador para monitorar a saúde do ventilador.
A Rolls-Royce investe entre £ 1,2 bilhão e £ 1,3 bilhão em P&D a cada ano.
O motor Superfan está planejado para ser colocado em uso em 2025. Atualmente, o motor turbofan GTF da Pratt & Whitney forneceu energia para Airbus A320neo, Bombardier C Series, Mitsubishi Jet MRJ, Russian MC-21 e Embraer EJet-E2. Motores da aviação civil Uma era revolucionária está chegando.
