Zwiększanie wydajności silników lotniczych
Pomimo, że w ciągu ostatnich lat turbiny statków powietrznych rozwinęły się w znacznym stopniu, układy smarowania, które odpowiadają za usuwanie ciepła i smarowanie bardzo obciążonych części turbin, w dużej mierze nie zmieniły się. Potrzebne są nowatorskie technologie, aby sprostać przyszłemu zapotrzebowaniu, również w dziedzinie sprawności cieplnej i mniejszego jednostkowego zużycia paliwa (SFC), jednocześnie zachowując wydajność i mniejszą masę. Aby sprostać temu wyzwaniu, powstał finansowany ze środków UE projekt ELUBSYS ("Engine lubrication system technologies") wykorzystujący do tego celu nowatorskie technologie z dziedziny uszczelek, w tym uszczelek szczotkowych. Ograniczają one straty spowodowane przeciekiem powietrza, jednocześnie znosząc surowe warunki panujące w silnikach lotniczych. Poprawiają w ten sposób sprawność napędu. Celem była 60 procentowa redukcja przecieków powietrza i zużycia ropy naftowej, usprawnione monitorowanie jakości ropy i zarządzanie termiczne oraz redukcja masy układu smarowania. Technologia ta będzie miała istotny wkład w redukcję SFC i emisji. Członkowie zespołu ocenili trzy typy uszczelek szczotkowych, w tym kewlarowe i węglowe. Oceniono ich zdolność uszczelniania komory łożyskowej przy wymaganiach zmniejszonego przecieku powietrza oraz wytrzymałość na warunki ekstremalne. Wyniki przerosły oczekiwania. Uszczelki zmniejszały zużycie powietrza w przedziale od 75% do 95% i charakteryzowały się wysoką wytrzymałością. Naukowcy przebadali tez wpływ uszczelek szczotkowych na sprawność cieplną i jakość ropy naftowej Udało się to dzięki całościowemu ujęciu układu smarowania, w tym osiągów otworów przelotowych i przedmuchu i zachowania ropy. Szczegółowe badania eksperymentalne w połączeniu z modelami numerycznymi doprowadziły do ustalenia zestawu zasad i wytycznych projektowania lepszych układów smarowania w nowoczesnych gazowych silnikach turbinowych. Opracowano klika typów czujników stanu ropy naftowej. Dwa z nich przeszły już testy w surowych warunkach panujących w silnikach lotniczych, którym będą w przyszłości podlegać. Technologie opracowane w projekcie ELUBSYS mogą zmniejszyć masę silników nawet o 26 kg, zużycie ropy naftowej nawet o 60% a zużycie powietrza nawet o 90%. Mogą też w znaczący sposób zredukować koszty utrzymania i bezpośrednie koszty funkcjonowania, jednocześnie zmniejszając wpływ na globalna zmianę klimatu. Usprawnienia istniejących silników i wyposażenia dotyczącego ropy naftowej oraz zalecenia co do przyszłych projektów, będą miały istotny wpływ na konkurencyjność europejskiego przemysłu lotniczego.
