Nuevo motor ATP de General Electric Aviation: revolución entrante para aviones civiles, militares y aviones no tripulados

(Para Andrea Troncone)
15/06/17

El mercado de los motores turbohélice va a beneficiarse de una "nueva llegada" para el contenido, una seriedad empresa de construcción y combinación perfecta para los requisitos de diseño moderno pondrá a prueba el mantenimiento de la posesión por parte del mercado desde hace más de 50 años si está dividido.

Para ser justos, un intento de insertar un producto con un contenido interesante, este mercado estaba ya realizada por el Alfa Romeo Avio con turbina de AR318, y su fracaso para lograr fue una oportunidad perdida importante para la industria italiana.

En el momento de ese proyecto, Alfa Romeo Avio era todavía una empresa bastante autónoma y ciertamente pequeña, completamente independiente de AR Auto y propiedad principalmente de IRI y Alitalia (por lo tanto del Estado y con proyección de mercado más nacional que global). La presencia de Fiat AVIO y General Electric fue demasiado pequeña para poder con su experiencia y credibilidad encontrar la merecida colocación de este interesante producto nacional que se propuso como competidor de gigantes como Pratt & Whitney Canada y Allison. Estos, con sus respectivas turbinas PT6 y Model 250, fueron (y son) los dueños indiscutibles de un determinado mercado: la aviación general y la aviación comercial "ligera" y militar, compuesta por decenas de miles de aviones.

Cincuenta años han pasado desde que el proyecto de esos motores, y la tecnología ha avanzado mucho, ofreciendo nuevas herramientas de diseño e industrialización, como General Electric y Avio (ex Fiat Avio) ahora puede redimir al máximo la buena oportunidad de ir a perder.

Si, por un lado, lo siento incuestionablemente que al lado (¡o más bien, arriba!) A estos nombres ya no existe el histórico y glorioso de Alfa Romeo, el nombre de General Electric o AVIO es sinónimo de grandes posibilidades de éxito. Baste decir que están al menos a la par de los otros dos protagonistas estadounidenses ya mencionados, para comprender que habrá problemas de credibilidad y firmeza, presencia y asociación que se resolverán para ganar clientes importantes.

Por no mencionar la ventaja de haber madurado, mientras tanto, una gran cantidad de experiencia con otros motores de turbina (el mismo éxito comercial), desde donde se puede compartir elementos clave de diseño y construcción detalles, en régimen de planificación modular / sinérgico.
De hecho, los nuevos motores de GE Aviation GE ATP heredan T700 / CT7 (100 millones de horas de vuelo de los cuales más de 5 en caliente / extremo) la arquitectura general y la configuración del compresor, mentrenlo estudios avanzados en el campo de la aerodinámica derivado de las últimas versiones de los motores CF6 (best-seller en la aviación comercial) y, finalmente, la tecnología de refrigeración de la turbina proviene de la experiencia de los motores GE Passport.

Por el momento ya existe un importante cliente de lanzamiento: Textron, que ha elegido este tipo de motor turbohélice para su nuevo avión Cessna "Denali".

Este primer usuario se presenta como fiera "competidor" de la Socata TMB 700 y Pilatus PC-12, aviones muy popular en ' 'aviación general', sobre todo en el aire de fuera de Europa, donde no hay limitación en no ser capaz de realizar negocios en el transporte público de acuerdo las reglas del vuelo instrumental.

Esto ya puede parecer un primer límite, pero en realidad no lo es. Fuera de Europa, donde hay grandes espacios para cubrir y donde hay una difusión y una cultura de diferentes vehículos aéreos, estas máquinas se venden muy bien y están muy extendidas.

Pero al analizar cosas de nuestro interés, cabe señalar que también hay otro tipo de mercado mucho más cercano a nuestra casa: la cuenca militar, que en la clase de potencia de 850-1600 sHP, donde los motores GE Aviation ATP podrían ser apreciando consistentemente, principalmente consiste en el entrenamiento de aeronaves y APR (Aviones Pilotos Remotos, más comúnmente llamados "drones").

Por lo tanto, el mercado existe, y es nacionalistamente agradable saber que existe una asociación entre General Electric y AVIO AERO, con sede en Turín, que la verá como el punto de referencia para la producción de estos motores para el mercado militar. En cierto sentido, es como si la oportunidad perdida del pasado, mencionada anteriormente, fuera redimida.

En términos de oportunidades para Italia, es fácil imaginar qué puede aportar un posicionamiento adecuado en el mercado militar de estos nuevos motores.

No se sabe si el AERO AVIO de Turín también existirá en su propia producción en serie, así como el equipo responsable del desarrollo de variantes destinadas al mercado militar, pero sin duda se invierte con esta responsabilidad de una muy particular y exigente mercado como los militares , implicará tal participación como para ser considerada una oportunidad importante. Independientemente de la participación de Avio en las actividades de servicio de la Fuerza Aérea, la Generación Eléctrica en Italia cuenta con otras instalaciones dedicadas a la producción de componentes con tecnología de "fabricación aditiva" (Florencia, Cámeri, Talamona y otra vez en Turín), que es el punto de fuerte realización de estos motores.
Todo esto significa que el éxito comercial de estos motores está vinculado a oportunidades de trabajo altamente calificadas que no deben perderse, colaboraciones con universidades y, en esencia, un impulso importante del progreso tecnológico industrial en nuestro país.
De hecho, si bien el diseño asistido por computadora (CAD), junto con el diseño modular / sinérgico, ha sido un método de diseño maduro y generalizado durante algunas décadas, la construcción con el método de "fabricación aditiva" representa el "estado del arte" de Producción CAM (Fabricación asistida por computadora), pero es la prerrogativa de algunos gigantes industriales en el más alto nivel de tecnología.
Es extremadamente alentador (especialmente considerando la oportunidad perdida antes mencionada en el pasado) saber que existe una asociación que verá la sede de la producción de ATP de GE Aviation destinada al mercado militar en Turín. Utilizamos el término anglosajón ("fabricación aditiva"), sin utilizar el término italiano "impresión 3D" para no correr el riesgo de banalizar un proceso productivo destinado a convertirse en una auténtica revolución industrial que en un futuro muy próximo todos veremos (Ya existe un fabricante de automóviles que comparte, además de la hélice que tiene en el emblema, este método de producción).
Este proceso "permite pasar del proyecto CAD (realizado en su forma más eficiente independientemente de la complejidad que puede derivar) directamente a la pieza MONOLÍTICA terminada, produciendo detalles que de otro modo serían inalcanzables con las técnicas de procesamiento mecánico tradicional más avanzadas. compromiso entre los requisitos del proyecto y su realización física. Los costos de soldadura, ensamblaje y relacionados y los tiempos de procesamiento se eliminan, los rechazos de producción, los tiempos de adquisición y las existencias se reducen, al mismo tiempo que se crean piezas extremadamente complejas para lograr la máxima eficiencia operativa. Los tiempos de certificación también se reducen, lo que en el campo aeronáutico es siempre bastante largo.

Para proporcionar datos tangibles, en los motores ATP de GE Aviation pasamos de las piezas 855 hechas con mecanizado mecánico convencional a los componentes 12 fabricados con el método de "fabricación aditiva"

Traducido en términos prácticos, esto ha permitido hacer realidad, de los motores de la que estamos hablando, palas de la turbina de alta presión con estructura monolítica y enfriado internamente por un flujo de aire frío que "rezuma" exterior, que queda adherido a las cuchillas. Ya es una tecnología que ya se usa durante al menos 40 años en motores a reacción, es cierto, pero es la primera vez que se hace en un turbopropulsor. Esta solución, junto con la aerodinámica de los álabes de las mismas turbinas y compresores conectados a ellos, nos ha permitido ir con total seguridad hasta que la relación de compresión total de 16: 1.

Las ventajas derivadas de esto son:

  • Reducción del peso total de 5%.
  • reducción del consumo específico1 1% (que no es barato cuando se habla de consumo aeronáutico)
  • aumento de 10% de potencia en altura
  • 20% menos de consumo de combustible por vuelo
  • aumento de 33% de TBO2, que se eleva a 4000 h

Los elementos constructivos de estos nuevos motores son:

  • Turbina de alta presión de doble etapa.

  • turbina en etapas de baja presión 4 (flujo axial 3 y flujo centrífugo 1). Todo titanio y doble etapa con hojas de estator variables)

  • Cámaras de combustión de flujo invertido e inyectores optimizados para la reducción de emisiones contaminantes

  • La doble redundancia de las instalaciones críticas proporciona el mejor beneficio para la seguridad en el pilotaje remoto del APR.

Otros detalles (innovadores porque en el eje con el árbol de transmisión) permiten una reducción considerable de las dimensiones frontales del motor, una vez más en beneficio de las posibles aplicaciones militares y en el avión pilotado a distancia:

  • caja de cambios de la hélice (específica para el nivel de potencia del motor único)

  • la disposición de la "caja de accesorios", con potencia y siempre en línea con el eje de transmisión

  • sistema de gestión integrada del motor y la hélice que permite al piloto utilizar una sola palanca de control de palanca

De las dos categorías principales de aviones militares que podrían aprovechar estos nuevos motores, los vehículos pilotados a distancia de hecho se beneficiarán más. Especialmente porque se usan en escenarios operativos, donde las mejores actuaciones marcan la diferencia y para las cuales se está llevando a cabo un considerable proceso de desarrollo de estos medios, un tema que a menudo se "pasa por alto" debido a la necesidad de no atraer la atención de un determinado periodismo ". cassette ", tal vez no demasiado lejos de Turín.

Somos muy conscientes del alto nivel de efectividad demostrado por los 'Predators' y su sucesor 'Reaper'3, así como el hecho de que se puedan construir aeronaves que combinen la ventaja de las características de los turbohélice (espacios de despegue y aterrizaje y desnivel de las respectivas trayectorias, menor seguimiento por infrarrojos), así como un consumo de combustible mucho más favorable que el jet a baja altitud. Y también sabemos que se pueden construir aviones turbohélice rápidos a gran altitud, como lo demostró Piaggio con el P 180 (y el avión pilotado a distancia P.1HH derivado de esto.

También sabemos que la historia del entrenamiento militar ya ha enseñado que la filosofía del "jet ab initio" puede conducir a lagunas de entrenamiento peligrosas.

Entonces, si nuestra Aeronautica Militare también decidiera realmente fabricar el M-344, habría muchos otros clientes potenciales en otros lugares entre los operadores de aviones de entrenamiento básico, turboprop, tales como:

  • Pilatus (PC7, PC9, PC21),

  • Beechcraft T-6 "Texan II"

  • Embraer (EMB 312 "Tucano" y 314 "Super Tucano"),

  • KAI KT-1 "Ungbi"

y sus sucesores

Una posible instalación en uno de nuestros SF-260TP o una posible transformación desde SF260 necesitaría una versión debilitada

Turín fue la cuna de la historia industrial, aeroespacial y militar de Italia: la elección por parte de General Electric de un socio como AVIO AERO para una empresa tan importante parece haber nacido bajo una buena estrella también desde el punto de vista histórico.

  

1 CONSUMO ESPECÍFICO: cantidad de combustible utilizado por cada kilovatio (o caballo) de potencia suministrada en la unidad de tiempo g / CV / h

2 (Tiempo entre reacondicionamiento, es decir, tiempo entre una revisión y otra)

3 también conocido como Predator B