NGAD Motoare

 Continuam dezbaterile prinvind NGAD, se pare ca ambasada americana asteapta cu interes.

Am vorbit pe scurt de aerodinamica si dinamica zborului, azi continuam cu:

1.       Motorul.

Stim cu totii cit am suferit de motoare, atit la IAR 93, cit si la 99, 95, ca la omul sarac nici boii nu trag. Se pare ca nici amis nu stau prea bine.

Ma voi misca pe o gheata subtire deoarece nu sunt deloc specialist in motoare, cunostintele mele se reduc la ceva cursuri acum 60 de ani si ceva lecturi in diagonala. Oricum se vede ca se da o importanta deosebita motoarelor. Propunerile sunt GE și Pratt, XA102 și XA103, programe de propulsie adaptivă de ultima generație. Trebuie spus ca tehnologia XA 100 circula de mai multi ani ca o stafie prin domeniul reactoarelor.

Bineinteles ca scopul e consum specific redus, greutate specifica redusa, dar si, mai nou pt stealth, amprenta IR usoara si chiar reducere zgomot pt ca si asta poate deconspira prezenta unui avion.

Primele doua premize, consum, greutate, se rezolva de regula prin cresterea temperaturii la turbina. Solutia e folosirea unor materiale cu rezistenta mare la temperatura, in acest caz se vor folosi Ceramic Matrix Composite, o idee nu f noua, dar care se dezvolta continuu. Cica astfel se reduce consumul cu 25%. La aceasta contribuie si miscorarea spatiului intre palele compresorului/turbinei si carcasa. Un spatiu prea mare trage aer fals, si miscoreaza eficacitatea, dar totusi e necesar un anumit spatiu deoarece cu temperatura si fortele centrifuge palele se dilata/lungesc si ar ajunge sa frece carcasa. Sa nu uitam ca inlocuirea materialului palelor de turbina este f riscanta, prin anii 70 Rolls Royce practic a dat faliment incercind sa foloseasca materiale noi.

 

Ambele motoare utilizează tehnologii adaptive care ar permite unei aeronave NGAD să se adapteze la configurația ideală de tracțiune pentru situația în care se află, oferind o autonomie mai mare și o capacitate de gestionare termică mai buna decât motoarele tradiționale. Acea tehnologie a fost luată în considerare chiar pentru F-35 Joint Strike Fighter, dar Pentagonul a ales în cele din urmă să modernizeze motoarele actuale ale F-35, pe fondul preocupărilor legate de costurile motorului adaptiv și de capacitatea limitată de a se potrivi tuturor versiunilor F-35.

Deci e vorba de doua mari companii de motoare GE si Pratt & Whitney, care dezvolta separat cite un motor. Aceasta situatie precum si banii investiti, in ianuarie, Forțele Aeriene au anunțat că ambele companii au primit modificări la contractele lor inițiale NGAP, care aduc valoarea maximă a fazei prototipului fiecărui contract la 3,5 miliarde de dolari fiecare. Acest plafon ar fi de peste trei ori valoarea maximă de 975 de milioane de dolari a contractelor originale, care au fost atribuite în 2022, arata ca exista mari sperante ca perfectionarea motoarelor sa contribuie masiv la performantele avionului.

 

Observam ca apare termenul de tehnologie adaptiva. Ce e asta? Parerea mea de nespecialist e ca daca ar fi sa comparam cu motoarele cu piston, motoarele cu reactie au ramas in urma. La cele cu piston totul se adapteaza, camele schimba unghiul de deschidere supape, pct de aprindere se schimba, functie de regimul motorului, amestecul carburant se regleaza si el in continuu. Deci, imi pot imagina ca si la noile motoare cu reactie se va incerca ceva asemanator, probabil chiar unghiul palelor compresorului, sau al turbinei, se vor regla, probabil chiar raportul de dilutie va deveni variabil, probabil si camera de ardere va avea componente reglabile etc. Cert e ca motorul va fi plin de senzori, conform filozofiei SHM (structural health monitoring), prin care se va urmari starea componentelor, astfel incit reviziile sa nu se mai execute la intervale fixe, ci la intervale adaptate starii de uzura reale.

Mai concret designul ciclului adaptiv va cuprinde trei fluxuri, se poate direcționa aerul către cel de-al treilea flux de ocolire pentru o eficiență sporită a combustibilului și răcire, sau spre miez și fluxurile ventilatorului pentru forță, performanță suplimentare si amprenta termica.

Deci e o extindere a motorului cu dublu flux, la trei, dar si cu posibilitatea de a modifica raportul de dilutie (raportul intre debitul de aer a diferitelor fluxuri).

Cel de al treilea flux ar avea o mare influenta asupra racirii jetului si deci ar reduce amprenta IR, desigur functie de regimul si misiunea avionului. Nu mi-e clar daca se va folosi, sau nu postcombustia, eu as propune folosirea acesteia, ca un supliment de forta nu strica niciodata, in cazuri disperate, chiar daca aceasta cam strica proprietatile stealth si mai si goleste rezervoarele. Un pilot IAR 93 povestea ca amprenta termica a avionului cu PC era atit de puternica ca putea fi vazuta de la Moscova.

Picant e ca incercind sa ma documentez asupra temei, mie mi se pare fascinanta, am gasit pe google enorm de multe studii efectuate de ... chinezi si nici una romaneasca de la Turbomecanica. 

Tineti computerele deschise ca mai am inca una .. si ma duc, voi vorbi de Loyal Wingman, miine,