Teste de Uma Hora: Motor GT50 Atinge Estado Estacionário

Um Laudo Impecável Após a Primeira Partida

A primeira tarefa após a partida inicial do GT50 foi inspecionar o motor e confirmar que nenhum componente havia sido danificado e que tudo havia se comportado exatamente como esperado.

Removemos o coletor de combustível e inspecionamos cada bico injetor e turbilhonador. Em seguida, utilizando o acesso que criamos, inserimos um boroscópio no núcleo do motor, contornando a camisa de combustão, passando pela junção entre a camisa e a palheta guia do bocal, entrando pela parte traseira do motor para examinar as pás da turbina pela frente, seguindo até o compressor.

O veredicto? Nenhuma evidência de atrito, nenhuma perda de integridade em qualquer componente e absolutamente nenhum comportamento inesperado. O motor teve um desempenho exatamente como esperávamos.

Vinte Execuções em um Mês

Com a saúde do motor confirmada, a próxima fase foi incorporar novos equipamentos ao banco de testes, concluir os testes funcionais e, em seguida, começar a submeter o motor a pontos de projeto mais rápidos, mais quentes e de maior potência, operando por períodos mais longos para expandir o envelope operacional de forma muito gradual, metódica e cuidadosa, acumulando experiência com o motor.

Cerca de vinte execuções de teste depois, uma série de pequenas mudanças incrementais somaram-se a um progresso real.

Dentro da Célula de Testes Aprimorada

A contenção vem primeiro

Antes de qualquer trabalho em alta velocidade, os sistemas de segurança lideram o processo. Uma estrutura de contenção contra desprendimento de pás agora desliza sobre o topo do motor durante os primeiros testes em alta velocidade, projetada para conter com segurança o desprendimento de pás enquanto desligamos o motor. Para os testes mais quentes e de velocidades mais altas que estão por vir, uma estrutura de concreto será construída ao redor da parte externa do contêiner, capaz de conter uma ruptura de disco — essencialmente um evento catastrófico total dentro do motor. Para as próximas rodadas de testes, a contenção contra desprendimento de pás é tudo o que precisamos.

150 sensores, totalmente calibrados e registrando dados

A maior mudança visual no próprio motor é que todos os 150 sensores estão agora totalmente conectados, calibrados e cuidadosamente roteados de volta aos sistemas de aquisição de dados. Isso significa que podemos monitorar cada pequeno detalhe do motor em tempo real durante os testes.

Tão importante quanto isso, registramos tudo. Assim que um ponto de teste é concluído, podemos analisar os dados offline e comparar o desempenho de cada aspecto do motor em relação a como foi projetado e previsto para funcionar, identificando quaisquer nuances que precisem de ajustes, calibração ou uma melhor configuração antes de avançarmos para os testes mais rápidos, mais quentes e mais exigentes, que realmente colocam o motor à prova.

Sistemas de combustível e lubrificação

Continuamos utilizando suporte externo ao motor para os sistemas de combustível e lubrificação, para que possamos ajustar ambos com perfeição antes de instalar nossos próprios acessórios na parte dianteira do motor. A bancada de lubrificação nos proporciona controle independente de cada alimentação de pressão, cada retorno e da taxa na qual o óleo retornado troca calor no tanque — o que nos permite ajustar as taxas de fornecimento e retorno e, assim, minimizar o tamanho e o peso da bomba de acessórios que será montada de série no GT50, simplesmente ajustando a largura da face de suas bombas de engrenagem.

Do lado de fora do contêiner, agora conseguimos abastecer o motor em funcionamento e modificar os parâmetros de lubrificação e retorno durante o teste, a partir de bancadas externas. Um tanque de combustível muito maior, alimentado pelo nosso tanque reserva do outro lado do pátio, nos prepara para os testes de longa duração que se aproximam — e uma nova cobertura mantém a equipe abrigada enquanto testamos nos meses mais frios.

Monitorando cada ângulo

Dentro do contêiner, câmeras visuais nos quatro cantos nos fornecem um registro completo em vídeo do motor a partir de todos os ângulos durante cada teste. Uma câmera de imagem térmica apontada para o motor nos permite calibrar as temperaturas de todas as superfícies ao redor — e identificar qualquer vazamento de gás nas flanges ou em qualquer outro ponto do motor no momento em que ele se desenvolve.

Obtendo a Ignição Correta

O desempenho da ignição tem sido outro foco dos testes recentes. O GT50 possui dois ignitores nos quadrantes inferiores, com múltiplas localizações previstas e a possibilidade de posicioná-los mais para dentro ou mais para fora do motor.

Até o momento, o desempenho da ignição tem sido dominado pela dinâmica do sistema de combustível: como preparamos e purgamos as linhas, e mantemos os bicos injetores em boas condições a cada teste para obter uma ignição suave e uniforme em todo o motor. Grande parte do tempo nesta fase inicial de testes foi dedicada a acertar exatamente isso — mantendo as temperaturas baixas durante a partida e garantindo uma aceleração estável nas primeiras etapas de ignição e aquecimento.

Sistema de Lubrificação

A outra área crítica tem sido o sistema de lubrificação: configurar e balancear adequadamente cada um dos fluxos. À medida que progressivamente operamos por períodos mais longos e exigimos um pouco mais do motor, garantimos que ele atinja um equilíbrio térmico adequado, com a dinâmica de fluxo configurada para extrair o calor necessário dos rolamentos e do núcleo do motor, manter o óleo no tanque a uma temperatura razoável e manter tanto as bombas de pressão quanto as de recuperação em funcionamento.

O Teste de Uma Hora

Hoje foi um dia de primeiras vezes para o programa: operar o motor com todos esses sistemas já validados, por muito mais tempo.

Pela manhã, operamos o motor por mais de uma hora para que ele atingisse condições estáveis de operação:

• Temperaturas de lubrificação estáveis
• Scavenge estável
• Temperaturas dos rolamentos estáveis
• Temperaturas uniformes na saída da câmara de combustão

Depois, à tarde, repetimos o processo — um segundo teste de uma hora, desta vez com o escapamento cônico instalado na traseira do motor, que ajusta as pressões em todo o motor corretamente. O resultado? Temperaturas dos rolamentos estáveis, temperaturas de combustão estáveis, alimentações e pressões de óleo estáveis. O motor permaneceu lá, funcionando de forma muito, muito suave e operando maravilhosamente bem.

O caminho a partir daqui está claro. Vamos acumular mais horas no motor e adquirir mais experiência, fazer o ajuste fino de algumas das temperaturas de lubrificação e, em seguida, avançar para a expansão do envelope, exigindo ainda mais do GT50, com mais intensidade, velocidade e temperaturas mais altas.