Pratt & Whitney impulsa las innovaciones de turbopropulsores

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Pratt & Whitney impulsa las innovaciones de turbopropulsores

Mensaje sin leer por megacam » Enero 5th, 2012, 6:40 pm

Con su PurePower motores a reacción, Pratt & Whitney se propuso lograr dos dígitos en la mejora de la eficiencia del combustible y las emisiones, la reducción de ruido de hasta 20 decibelios, y redujo los costos de mantenimiento. Pero sabiendo que los diseños convencionales del motor no eran capaces de sostener las mejoras de rendimiento necesario, Pratt & Whitney trabajó con una variedad de tecnologías, incluyendo rodamientos de rodillos cónicos y recubrimientos resistentes al desgaste de la Timken Co., para lograr un nuevo diseño revolucionario.

En conjunto, las dos sociedades resistentes al desgaste de Timken tecnología de recubrimiento en una línea especializada de dos rodamientos de rodillos cónicos en el sistema del motor a reacción de apoyo de los aficionados del rotor. Esto ayudó a reducir la duración del motor, y es una de las muchas innovaciones que ayudan al motor a alcanzar el poder compacto y ligero.

Pratt & Whitney afirma que su motor PW1000G PurePower mejora el consumo de combustible un 16 por ciento más de los mejores motores de hoy, y reduce las emisiones de carbono en más de 3.000 toneladas métricas por aviones al año. Se recorta huellas ruido de las aeronaves hasta un 75 por ciento, o hasta 20 decibelios por debajo del estándar más estricto de hoy. La cámara de combustión TALON X también reduce los gases de escape de NOx un 50 por ciento por debajo de la CAEP / 6.

"Una de las razones del motor PurePower es la primera vez es porque no hay rodamientos de rodillos cónicos en las posiciones del eje principal", dice Elizabeth de Cooke, director de ingeniería y tecnología para el sector aeroespacial Timken y el Grupo de Defensa.
PurePower PW1524G.jpg
La PurePower PW1524G programa de pruebas de motores continuó en 2011, y el primer motor ha acumulado más de 100 horas de pruebas. Es el primero de una validación de ocho motores y un programa de certificación. Certificación del motor y de vuelo el primer avión está prevista para 2012, y la entrada en servicio está prevista para 2013.
"Con un motor de avión, a lo largo del eje principal, hay varios rodamientos en el diseño, que suelen ser una colección de rodamientos de bolas y rodamientos de rodillos cilíndricos. Si usted toma una pelota hacia atrás y rodamientos de rodillos cilíndricos y reemplazarlos con dos rodamientos de rodillos cónicos, en realidad se podría diseñar una solución más energía de alta densidad, debido a la forma en que un rodamiento de rodillos cónicos tiene la carga y administra las cargas y tensiones dentro del sistema ", dice Cooke. "El eje puede ser más corto, o el diseño puede lograr una mayor capacidad de uso de velas equivalente a un par de bolas cilíndricos / rodillos".

La principal innovación del motor PW1000G es el que cambia el juego turbofan engranado (GTF), la arquitectura, que está habilitado por el Sistema Fan Gear Drive (FDGS) incorporadas en esta nueva familia de motores. Mediante el establecimiento de esta capacidad, Pratt & Whitney logró sus objetivos de diseño para reducir el ruido y los costes de mantenimiento y mejorar el consumo de combustible significativamente en arquitecturas de transmisión directa por conseguir una eficiencia mucho más alta de cada módulo en el motor.

"El peso del motor es una parte de los ahorros en un sistema mecánico complicado", dice James Callan, director general para el sector aeroespacial Timken y el Grupo de Defensa. "Un cambio en la relación de derivación para el motor permite que el consumo de combustible para ser optimizado en un nivel superior no sólo es el motor quema menos combustible -. Que también está produciendo más energía, y reducir las emisiones."

"El módulo de ventilador de los motores de aviación requiere una relación más grande que corre a una velocidad mayor y con mayores cargas", dijo Callan. La solución de los cojinetes de rodillos cónicos ayuda al motor a alcanzar un peso menor y una instalación más sencilla, en comparación con el balón y alternativas cilíndricos.

Este desarrollo comenzó hace años a partir de una perspectiva de la ingeniería con la pregunta: ¿por qué no hay rodamientos de rodillos cónicos en los motores de eje principal?

"El rodamiento de rodillos cónicos tiene un contacto en particular dentro del rodamiento donde dos superficies se deslizan juntos, y siempre ha habido duda en poner esto en una aplicación de alta velocidad", dice Cooke. "Así que desde hace décadas, que impedían a la gente, incluso considerando un rodamiento de rodillos cónicos para este tipo de aplicación."

Sin embargo, Pratt & Whitney y Timken decidieron conjuntamente que los rodamientos de rodillos cónicos podría contribuir a una buena solución, peso bajo para un motor. Que llevó al programa de pruebas, conducido por los ingenieros que pudo ver el potencial en el diseño. Cooke dice que una de las conclusiones de los programas de las primeras pruebas con el contacto deslizante se refiere a si el método podría ofrecer la vida que requiere un motor de un jet comercial, que muchas decenas de miles de horas de servicio. Solución definitiva de Timken, tanto para aceite de funcionamiento y la longevidad de las superficies fue el uso de nuevos recubrimientos resistentes al desgaste en el rodillo de los extremos introducido en 2010.
eficiencia de propulsión superior.jpg
La PurePower PW1000G es un ultra-alta relación de derivación del motor turbofan. Incorpora las tecnologías avanzadas a través del diseño, incluyendo la eficiencia de propulsión superior y un sistema de ventilación muy eficaz unidad de equipo.
Los recubrimientos resistentes al desgaste son el resultado de un avance importante en el programa de revestimiento de Timken, y esta es la primera vez que los revestimientos se han aplicado a un rodamiento del eje del motor principal. Los nuevos rodamientos ofrecen el rendimiento en los extremos del rodillo, que proporciona una larga vida útil y la protección real, si existe una condición de baja del aceite.

"Los recubrimientos resistentes al desgaste son una tecnología clave que hace que los rodamientos de rodillos cónicos de una gran solución", dice Cooke.

Con un motor de avión, las cuentas de cada pieza. El diseño de los cojinetes es una de las muchas piezas que ayuda a mantener todo en movimiento, girando apropiadamente, y mantener el delicado equilibrio que permite un rendimiento óptimo del motor y la eficiencia.

"Cuando uno hace los cálculos y análisis de la carga mecánica del sistema, el rodamiento de rodillos cónicos se convierte en una pieza de todo el sistema y cómo llevar las cargas a través del diseño, junto con la dinámica del sistema", dice Cooke. "En esta aplicación, ayuda a que el diseño tiene un eje más corto en algunos de los tamaños de motor más grande en la familia, lo que reduce el peso del motor."

Una enorme cantidad de modelos que se ha hecho en el sistema. Esto incluye la dinámica de todo el sistema motor hasta el modelado de los rodamientos y el compartimiento de rodamientos, lo que representa el vínculo directo entre los ingenieros de Pratt & Whitney y Timken.

Proyectos clave que se han anunciado hasta el momento que utilizará el motor PurePower incluyen la serie C de Bombardier, que espera reducir la huella de ruido en un 75 por ciento y el consumo de combustible un 20 por ciento menos, el Mitsubishi Regional Jet (MRJ), el A320neo de Airbus, y el Irkut MC-21 aviones.

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