Transcript Tesina di maturità 2007 ITI OMAR Progetto POLIS 2007 Candidato: Fanelli Francesco.

Tesina di maturità 2007
ITI OMAR Progetto POLIS 2007
Candidato: Fanelli Francesco
Il Motore Rolls Royce RB199
Consorzio TURBOUNION
- Rolls Royce (Gran Bretagna)
40%
- MTU
(Germania)
40%
- Avio
(Italia)
20%
Responsabili per la progettazione, sviluppo, produzione
e supporto del turbogetto RB199 (design authority).
Ciclo Joule
ASPIRAZIONE
COMPRESSIONE
COMBUSTIONE
ESPANSIONE
TURBOFAN
FLUSSO CALDO o FLUSSO PRIMARIO
FLUSSO FREDDO o FLUSSO SECONDARIO
Il rapporto in peso fra la portata del flusso freddo e
quella del flusso caldo si chiama:
RAPPORTO DI DILUIZIONE
Nell’RB199, questo valore è di
1,1 : 1
General Elettric CF6
I vantaggi offerti dal doppio flusso, nel campo operativo
del velivolo Tornado, si possono così riassumere:
-
Miglioramento della postcombustione a causa
dell’aumento di ossigeno apportato dal flusso freddo;
-
Ottimizzazione del raffreddamento del “core engine”;
-
Riduzione della traccia termica del velivolo, per una
minore individuabilità;
-
Aumento del rendimento propulsivo, con conseguente
aumento di rendimento globale e minor consumo
specifico.
Il rendimento termico ideale del ciclo Joule
1
id  1 

k 1
k
con
p2

p1
Il rendimento del ciclo Joule aumenta al crescere
del rapporto tra le due pressioni.
Diminuzione di volume ed aumento della pressione
durante la compressione all’interno della “zona calda”
compressione
Turbogetto General Electric J79
Pale I.G.V. ad incidenza variabile
RB199 - Particolare dello splillamento BOV nel
compressore pressione intermedia
RB199
Il motore RB199 è formato da 3 gruppi indipendenti.
GRUPPO DI BASSA PRESSIONE (LP)
12.000 rpm
Compressore
Bassa
Pressione
Albero
Bassa
Pressione
Turbina
Bassa
Pressione
GRUPPO DI PRESSIONE INTERMEDIA (IP)
16.000 rpm
Compressore
Pressione
Intermedia
Albero
Pressione
Intermedia
Turbina
Pressione
Intermedia
GRUPPO DI ALTA PRESSIONE (HP)
19.000 rpm
Compressore
Alta
Pressione
Albero
Alta
Pressione
Turbina
Alta
Pressione
Realizzare un motore su 3 alberi comporta però dei notevoli
svantaggi quali:
- Vibrazioni indipendenti sui vari alberi;
- Difficoltà di garantire adeguate tenute aria-olio;
- Aumento dei cuscinetti su cui poggiano gli alberi;
- Difficoltà di lubrificazione dei cuscinetti stessi.
l’RB199 un motore modulare.
Il motore è costituito dall’unione di 16 sottoinsiemi,
denominati:
MODULI
Ciascun modulo è identificato tramite
Una piastrina metallica.
La scelta di progettare l’RB come motore modulare
determina i seguenti vantaggi:
-
Applicabilità della manutenzione “On Condition”;
-
Azioni ed interventi manutentivi indipendenti tra loro;
-
Riduzione dei tempi di
permanenza in hangar, dei
costi di manutenzione e degli investimenti in termini di
motori di ricambio.
Ma qualche svantaggio:
-
Avere sempre disponibili grandi scorte di moduli;
-
Programmazione puntuale dei lavori per poter allineare
il limite ore di funzionamento dei moduli (LOF);
-
Continuo aggiornamento della configurazione motore;
-
Disporre di un attento ed approfondito sistema di
"monitoring" del motore.
Di seguito si riportano in sequenza i moduli dell’RB:
Camera di
combustione
Compressore
Struttura intermedia
Compressore
Compressore
Pressione intermedia
Gearbox
bassa pressione
alta pressione
Rotore turbina
pressione
Statore
turbina
Statore turbina alta
Rotore turbina alta
Sistema
di scarico
intermedia
Involucro
turbine
pressione
pressione
pressione
intermedia
Rotore turbinaDiffusore di scarico
1° statore
turbina
bassa
pressione
bassa pressione
Condotto flusso
secondario
Sistema di scarico (Jet Pipe)
Vaporizzatori e iniettori post-combustione
Ugello a geometria variabile
Azionatore trust reverse
Azionatore ugello
Inversori di spinta
INVERSORI DI SPINTA
M.E.C.U.
Il motore RB199 è controllato per mezzo del MECU
(Main engine control unit) un’apparecchiatura
elettronica che provvede ad inviare valori di corrente
necessari per le accelerazioni, decelerazioni e per il
mantenimento del regime stabilizzato.
Funzionamento del MECU
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
COMANDO
CONFRONTO
AZIONE
TRASDUTTORE
LINEA 1
LINEA 2
IPBOV
candelette
manetta
MECU
NH
NL
P-S
T1
Pa TBT
sparo
armi
Fine