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Instrumented engine Cradle for the TUrboprop demonstrator ground teSt

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I collaudi nel campo dell’aviazione eseguiti dalle PMI europee garantiranno nel futuro una navigazione aerea più ecocompatibile, più economica e più silenziosa

Alcuni ricercatori dell’UE hanno prodotto e dotato un supporto motore di sensori d’avanguardia per collaudare il motore a turboelica destinato a un nuovo aeromobile totalmente europeo.

Trasporti e Mobilità

Il progetto ICTUS, finanziato dall’UE, ha collaudato a terra un motore a turbina a gas adattato nell’ambito dello sviluppo di un nuovo dimostratore di motore a turboelica per aeromobili. «Si tratta del primo dimostratore fornito nell’ambito del programma di ricerca Clean Sky 2», afferma Romain Leneveu, coordinatore del progetto. Utilizzato originariamente a bordo di elicotteri, il motore Ardiden 3 Turboshaft è stato riequipaggiato con una nuova elica a sette pale e con una scatola di trasmissione di potenza, compresi una presa d’aria e una gondola a motore, al fine di trasformarlo in una turboelica per l’impiego nel settore dell’aviazione generale. VibraTec, una PMI leader nell’analisi meccanica e vibrazionale, ha concepito, realizzato e collaudato un supporto motore a turboelica Tech (TP Tech) al fine di sostenere il motore e la gondola a motore per la prova a terra. I ricercatori hanno inoltre creato un modello dinamico dettagliato in modo da prevedere la risposta statica e dinamica del sistema. «La progettazione a massa ridotta è in linea con le emissioni ridotte di carburante del dimostratore, mentre l’ottimizzazione della via di trasmissione consente una diminuzione del rumore strutturale all’interno della cabina», spiega Leneveu.

Vibrazione ridotta

A seguito della produzione, il supporto è stato dotato di estensimetri e sottoposto a tipici carichi radiali e assiali. I partner del progetto hanno misurato i carichi del motore in condizioni operative e la riduzione della via di vibrazione per ottimizzare il comfort dei passeggeri e dell’equipaggio. È stato impiegato un nuovo tipo di sensore basato sulle tecnologie del reticolo di Bragg in fibra, una famiglia di sensori di deformazione a fibra ottica in grado di resistere a gravi condizioni ambientali, in particolare contro i campi elettromagnetici. Inoltre, il gruppo ha studiato l’ambiente del flusso d’aria del motore e ha misurato l’involucro del carico del motore dinamico e statico dalla prova a terra del motore. Il collaudo del motore statico ha implicato l’esecuzione di un’analisi termica utilizzando la fluidodinamica computazionale per regolare il processo di calibrazione dei sensori, un requisito minimo per misurare in modo accurato il dimostratore TP Tech. Secondo Leneveu: «È stato allestito in parallelo un metodo inverso per misurare i carichi operativi del motore TP Tech. Tali misurazioni indirette ci hanno permesso di caratterizzare le forze statiche e quelle dinamiche trasmesse dal motore ai propri punti di montaggio».

Risparmio di carburante ottenuto

La strumentazione proposta unita allo sviluppo di metodi di collaudo avanzati offre una scoperta innovativa nell’impiego del banco di prova del motore statico. Tale scoperta apre nuove strade per acquisire un’anteprima dell’interfaccia motore all’interno dell’ambiente del velivolo per i produttori del motore e dell’aeromobile, oltre a ridurre i costi dato che le prove di volo non sono necessarie. Tale approccio consente di sfruttare maggiormente il banco di prova statico e rafforza la competitività del settore europeo dell’aviazione. «La consegna del supporto inaugura una nuova fase per il dimostratore TP Tech, costituendo un passo avanti verso la nuova generazione di propulsione», conclude Leneveu. Pertanto, il progetto del dimostratore del motore TP Tech di Clean Sky apre la strada a un motore silenzioso, a consumo ridotto di carburante, sostenibile e di fabbricazione 100 % europea per l’impiego nell’aviazione generale e in piccoli aeromobili adibiti a servizi pendolari (fino a 19 passeggeri). Inoltre, il risparmio di carburante diminuirà i costi per gli operatori dei velivoli, contribuendo a rafforzare la competitività europea nell’ambito dell’aviazione.

Parole chiave

ICTUS, motore, dimostratore, aviazione, supporto, turboelica, Clean Sky, vibrazione, reticolo di Bragg in fibra, fluidodinamica computazionale

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