Sviluppi del motore GT50

Aggiornamento dello Starter Generator (MGU)

Ricordate la Motor Generator Unit (MGU)? È un elemento fondamentale per l'avviamento del GT50 e per la generazione di energia. I collaudi iniziali hanno avuto esito positivo, ma hanno evidenziato margini di ottimizzazione, in particolare per quanto riguarda il sensore di posizione del rotore e il bilanciamento dei componenti ad alta velocità.

Garantire un funzionamento impeccabile a regimi estremamente elevati (fino a 40.000 RPM!) richiedeva un bilanciamento talmente preciso nel design originale "bearingless" (senza cuscinetti) da rendere impraticabile la produzione in serie. Abbiamo pertanto riprogettato l'MGU adottando un'architettura a doppio cuscinetto, più robusta e tradizionale.

Sebbene leggermente più complessa, questa soluzione garantisce un'affidabilità assoluta e una perfetta producibilità industriale. Abbiamo inoltre progettato, integrato e validato un nuovo sensore di posizione del rotore.

I collaudi con il nuovo sensore e la nuova architettura sono stati completati con successo. Abbiamo validato la Power Management Unit e calibrato i sistemi di controllo. Il sistema è attualmente in fase di test sotto carico elettrico.

Banco di prova della Speed Reduction Gearbox (SRG)

Un rigoroso collaudo al banco ci consente di individuare e risolvere qualsiasi potenziale criticità prima dell'installazione sul motore, garantendo che l'SRG sia perfettamente pronta ad affrontare le sollecitazioni del volo.

Il banco di prova simula l'intero carico della trasmissione del motore: l'ingresso della turbina di potenza (a 35.500 RPM!), la trasmissione del rotore di coda e la trasmissione del rotore principale.

Testiamo due riduttori in configurazione back-to-back applicando la coppia massima, spingendoli al limite per 5.000 ore simulate. Questo processo ci permette di validare ogni elemento: dal sistema di lubrificazione alle impronte di contatto dei denti degli ingranaggi, fino alla stabilità dinamica del rotore.

Questo sofisticato banco di prova, equipaggiato con un motore di azionamento ad alta velocità e sistemi industriali che replicano le funzioni del motore (pompe dell'olio e valvole), è in fase di assemblaggio finale.

I prossimi passi prevedono test iniziali per la calibrazione degli ugelli dell'olio, a garanzia di una lubrificazione di assoluta precisione. Seguiranno i test sulle impronte di contatto, l'analisi delle prestazioni e della dissipazione termica e, infine, il collaudo completo di endurance di 5.000 ore.

Ugelli carburante e test di combustione

Stiamo perfezionando i nostri esclusivi ugelli carburante duplex e ci prepariamo per i test critici di combustione.

- Ugello carburante : Alex sta progettando un banco di prova idraulico dedicato per verificare in modo indipendente le prestazioni degli ugelli – misurando portate, profili di nebulizzazione e qualità di atomizzazione attraverso sensori avanzati e scansioni laser.

- Validazione della combustione: Analizzeremo l'interazione tra l'ugello di nebulizzazione e lo swirler dell'aria, garantendo una combustione stabile e robusta sull'intero campo operativo del motore.

Sviluppi della paratia parafiamma e della presa d'aria

- Paratia parafiamma: I test di base sui materiali sono completati. Abbiamo inoltre testato con successo i rivestimenti ablativi. Qualora la paratia parafiamma principale dovesse essere compromessa, questo rivestimento si espande con il calore, creando uno strato isolante temporaneo per proteggere la struttura dell'aeromobile per il tempo necessario a garantire un atterraggio in sicurezza.

- Presa d'aria del motore: Con l'aggiunta di accessori nella parte anteriore del motore e la loro integrazione con la fusoliera Gen 2, abbiamo riprogettato il condotto di aspirazione. La presa d'aria radiale ottimizzata offre un'ampia superficie per garantire un flusso d'aria regolare verso il sensibile compressore, riducendo al minimo le perdite di carico e integrandosi perfettamente con la cellula.

Compressore, Pale e Alberi

- Compressore: Abbiamo perfezionato la geometria delle pale, incrementando la portata massica e l'efficienza (ora superiore del 2%!). Abbiamo inoltre applicato un rivestimento abradibile sul carter, che consente di ridurre i giochi di estremità per massimizzare le prestazioni, offrendo al contempo protezione contro potenziali incendi da titanio.

- Pale della Turbina: Abbiamo compiuto progressi straordinari, passando dalle difficoltà iniziali alla fusione affidabile delle pale, con riempimento e finitura superficiale eccellenti, il tutto realizzato interamente in sede. I prossimi passi prevedono il passaggio alla superlega definitiva e il perfezionamento della struttura cristallina per garantire una resistenza ottimale.

- Alberi di Trasmissione: Questi componenti richiedono pareti straordinariamente sottili, pur mantenendo un'elevata resistenza strutturale. Il processo produttivo (foratura profonda, trattamento termico e lavorazione su temprato) è complesso e i trattamenti termici possono causare deformazioni. Mick e il team hanno sviluppato tecniche di lavorazione sofisticate per garantire che i componenti finali rispettino tolleranze estremamente rigorose. L'albero di trasmissione principale del motore è attualmente sottoposto a questo processo.