Descripción del proyecto
El sector europeo de la aviación es receptivo a idea pionera que podría ahorrar combustible y reducir las emisiones
Las emisiones mundiales anuales del sector aeroespacial internacional ya son aproximadamente un 70 % más altas que hace quince años. La Organización de Aviación Civil Internacional calcula que, si no se toman medidas, podrían aumentar otro 300 % de aquí a 2050. Una forma de reducir las emisiones es mediante motores más eficientes, y los motores de rotor abierto, en desarrollo desde los años ochenta del siglo pasado, están ganando nuevamente popularidad. Las arquitecturas de rotor abierto, caracterizadas por dos ventiladores contrarrotantes, aumentan eficientemente la propulsión, por lo que reducen el consumo de combustible y las emisiones. El control del ángulo de los álabes se ha logrado tradicionalmente con sistemas hidráulicos que requieren un mantenimiento periódico para evitar fugas de fluido hidráulico. El proyecto ROTATOR, financiado con fondos europeos, desarrolla un sistema de control magnético electromecánico para mejorar aún más la fiabilidad y la rentabilidad de los nuevos motores de rotor abierto.
Objetivo
Advanced electro-mechanical magnetic pitch control mechanism (PCM) for open-rotor architectures.
Open-rotor engines offer an alternative configuration in which the bypass duct is omitted, allowing for significantly higher bypass ratios without incurring the weight and drag penalty associated with a nacelle. It also offers significant CO2 reductions, and for an industry producing over 600 million tonnes of CO2 yearly, adopting this engine could save 180 million tonnes/year. The engine requires accurate control of the blade pitch via an actuation system, and it is this area of control that requires the greatest attention in order to realise the potential fuel savings. Current hydraulic systems transfer fluid to the rotating actuator components in order to control the blade pitch, requiring high-maintenance dynamic seals with potential for leakages.
The key areas of innovation in this project centre around the development of a fault tolerant electro-mechanical pitch control mechanism utilizing an ultra-high torque density magnetically geared motor. The system is designed to be fault tolerant from the rotating power transfer device through to the motor torque production, with the development of a lightweight rotating fault tolerant high frequency transformer, fault tolerant electrical drive and fault tolerant motor architecture. Innovative light-weighting technology to form structural parts of the motor and actuator system will deliver a step-change in motor/actuator weight-saving. Development of multi-physical digital twins at the concept stage and then to predict failure rates of the various components.
A full-size PCM will be built and tested and a number of components and sub-assemblies of the actuator will be vibration tested at representative temperatures. The coordinated research activities from four highly experienced partners from industry and academia will take the technology to TRL4.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
IA - Innovation actionCoordinador
S2 5BQ Sheffield South Yorkshire
Reino Unido
Organización definida por ella misma como pequeña y mediana empresa (pyme) en el momento de la firma del acuerdo de subvención.