Il combustore anulare del GT50

Perfezionamenti del Core

Per realizzare un motore di autentica nuova generazione, ci siamo concentrati su tre aree cruciali nella progettazione del core del combustore.

• Distributore Statorico della Turbina Integrato:Uno dei miglioramenti più significativi è l'integrazione del distributore statorico della turbina ad alta pressione (HP) direttamente nel combustore come componente saldato. Questo crea una transizione aerodinamicamente fluida per il flusso dei gas caldi e si traduce in una connessione di straordinaria solidità e robustezza.
• Tenuta Ottimizzata:Abbiamo riprogettato il sistema di montaggio e sigillatura degli ugelli di iniezione del carburante attraverso l'involucro del combustore. Ciò garantisce una tenuta più ermetica e affidabile, fondamentale per l'efficienza e la sicurezza del motore.
• Termomeccanica Avanzata:Un combustore opera a temperature estreme e la gestione della dilatazione termica è fondamentale. Il nostro nuovo design è stato concepito per "respirare" con maggiore efficacia, espandendosi e contraendosi sia assialmente che radialmente all'interno del motore, garantendo così l'integrità strutturale in ogni condizione operativa.

Anelli perfettamente sagomati

Il combustore è costituito da diversi anelli, ciascuno ricavato da nastri in lega di nichel ad alte prestazioni. Per creare i nuovi profili, abbiamo dovuto realizzare interamente nuovi set di utensili per la profilatura a rulli per ogni anello interno ed esterno. Questi utensili sono stati temprati per soddisfare pienamente gli standard di produzione in termini di longevità e affidabilità, garantendo che ogni anello sia sagomato perfettamente.

Sul nostro dimostratore originale, abbiamo riscontrato aree in cui il materiale risultava eccessivamente lavorato o la finitura superficiale non era ottimale. I nostri nuovi processi eliminano queste problematiche, producendo anelli dalla forma impeccabile, con dettagli del profilo netti e precisi.

Saldatura laser di precisione

L'unione dei nastri calandrati in anelli continui richiede saldature impeccabili. Per il motore prototipo, "abbastanza buono" non è un'opzione. I nostri processi di saldatura laser sono ora rigorosamente controllati e costantemente eseguiti per garantire le proprietà del metallo base in ogni saldatura. Ciò conferisce un'eccezionale resistenza statica e a fatica, assicurando che la camera di combustione possa sopportare le immense sollecitazioni operative.

Ottenere forma e dimensioni perfette

Una volta formati e saldati, gli anelli devono essere dimensionati con assoluta precisione.

Questo risultato si ottiene tramite un potente espansore. Stiamo realizzando una nuova serie di utensili "a spicchio" per questa macchina. Ogni set di utensili è ricavato da una massiccia barra d'acciaio, con il profilo finale dell'anello sagomato sul bordo. L'intero utensile viene quindi suddiviso in segmenti perfetti mediante una macchina per elettroerosione a filo. Quando un perno conico viene fatto scorrere attraverso il centro, questi "spicchi" si espandono verso l'esterno, dilatando l'anello del combustore fino a renderlo perfettamente circolare e dell'esatto diametro richiesto.

Contemporaneamente, la faccia posteriore piana del combustore viene realizzata utilizzando uno stampo per pressa maschio e femmina. Una lamiera in superlega viene interposta tra gli stampi e pressata per ottenere la forma esatta necessaria ad accogliere gli ugelli di iniezione del carburante.

Sigillatura degli iniettori di carburante

Una delle sfide più complesse consiste nel sigillare i 12 iniettori di carburante nel punto in cui si innestano nella parte posteriore del combustore. A tale scopo, una rondella di tenuta flottante si posiziona attorno al collettore del carburante ed è mantenuta saldamente a contatto con il carter del combustore da apposite piastre elastiche su misura.

Il team ha lavorato intensamente allo stampaggio di queste piastre elastiche tridimensionali utilizzando la medesima superlega. Questi componenti vengono successivamente saldati sul retro del combustore, fornendo il carico elastico necessario a garantire una tenuta perfetta su ogni singolo swirler e iniettore di carburante.

Con tutti questi processi produttivi sviluppati e validati per il nuovo combustore anulare del GT50, siamo ora ufficialmente in fase di produzione. Il team sta realizzando il primissimo set di componenti che verrà assemblato nel motore prototipo in vista della sua prima accensione nel corso di quest'anno.