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Orbiting Journal Bearing Experiment

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Una maggiore sicurezza dei velivoli in caso di mancanza di lubrificante

Per rendere più sicuri i motori aeronautici, uno dei requisiti essenziali è migliorare i cuscinetti portanti. Il progetto AOrbit sta sviluppando un dispositivo di prova per agevolare lo sviluppo di tali sistemi.

Trasporti e Mobilità

Immaginate di trovarvi a bordo di un aereo, mentre vi godete la vista dal finestrino. Improvvisamente, un motore smette di funzionare. Dovreste farvi prendere dal panico? In sostanza, dipende dall’affidabilità dei cuscinetti portanti del velivolo. Se non riescono più a mantenere in rotazione l’elica dell’aeromobile, inesorabilmente esso si inclinerà fortemente su un lato, originando un potenziale schianto. Evitare l’interruzione di queste eliche è l’obiettivo finale del progetto AOrbit. Più concretamente, il team guidato dal professor Seamus Garvey, docente di Dinamica presso l’Università di Nottingham e direttore del Gas Turbine and Transmissions Research Centre del Rolls-Royce University Technology Centre, punta a realizzare superfici altamente durevoli per cuscinetti portanti intensamente sollecitati. Tale tecnologia consentirebbe ai cuscinetti portanti di continuare a funzionare per varie ore anche in seguito a un guasto nella lubrificazione. «Questa maggiore durata è importante: è quella sufficiente a fare in modo che il velivolo giunga in un luogo sicuro una volta rilevato il guasto», spiega il prof. Garvey. Per ottenere questo risultato, il primo e più impegnativo compito del team consiste nello sviluppo di un dispositivo di prova per i cuscinetti portanti. «Non dovevamo progettare gli effettivi rivestimenti ma, piuttosto, produrre un dispositivo di prova che potesse supportare rivestimenti di numerose tipologie differenti. Per sviluppare il dispositivo abbiamo fatto ampiamente ricorso a contraenti esterni per la progettazione, il tutto garantendo che, laddove il lavoro viene assegnato a terzi, lo stesso accade per la responsabilità di controllarne la qualità. Le attività ingegneristiche sono relativamente semplici, ma la mole di lavoro è vasta», afferma il prof. Garvey. Il team si trova ancora nella fase di messa in servizio del dispositivo a causa di diversi ritardi, ma ha già appreso molto sul modo in cui configurarlo. Non appena sarà operativo, la squadra intende iniziare a raffrontare diverse tipologie di rivestimento per le superfici dei cuscinetti al fine di sostenere lo sviluppo di adeguati sistemi di cuscinetti. L’ambizione è chiara: consentire la realizzazione di riduttori di velocità ad alte prestazioni, elevata affidabilità e peso ridotto per i motori aeronautici con rapporto di diluizione ultra-elevato del futuro. Risolvere il problema della «durata di diverse ore» è essenziale per i motori aeronautici che si affidano a un riduttore per trasformare la velocità rotazionale per un propulsore. «Questo vale per i motori turboreattori dotati di riduttore, per i propulsori ad elica con riduttore e per le macchine a rotore aperto, ma non solo: sarà importante anche per molti «propulsori elettrici», aggiunge il prof. Garvey. Nel campo dei propulsori elettrici, esistono due scuole di pensiero: chi preferisce l’utilizzo di un propulsore diretto, e chi quello di un propulsore con riduttore. Quest’ultimo, che sarà altamente dipendente dai cuscinetti portanti intensamente sollecitati se si vuole che i pignoni planetari di un riduttore epiciclico ruotino relativamente ai propri rispettivi assi, sembra essere sulla strada giusta per conquistare il mercato. Ci si aspetta che la ricerca di AOrbit svolga un ruolo fondamentale per il suo successo. Sebbene il progetto sia ancora nelle sue fasi iniziali, il team ha già in programma di costruire un dispositivo di prova per la caratterizzazione dei cuscinetti più versatile. Il nuovo dispositivo verrà utilizzato per valutare la durata e la rigidità dinamica dei cuscinetti in varie condizioni di sollecitazione.

Parole chiave

AOrbit, cuscinetti portanti, lubrificante, guasto al motore, dispositivo di prova, aeromobile

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