Descrizione del progetto
L’industria aeronautica dell’UE è aperta a un’idea innovativa che potrebbe far risparmiare carburante e ridurre le emissioni
Le emissioni complessive annue del settore aerospaziale internazionale sono già circa il 70 % in più rispetto a 15 anni fa. Se non saranno presi provvedimenti, l’Organizzazione internazionale dell’aviazione civile prevede che potrebbero aumentare di un altro 300 % entro il 2050. Motori più efficienti sono l’unico modo per ridurre le emissioni, e i motori a rotore aperto, in fase di sviluppo dagli anni ’80, stanno attirando nuovamente l’attenzione. Caratterizzate da due ventole controrotanti, le architetture a rotore aperto aumentano efficacemente la propulsione, riducendo così il consumo di carburante e le emissioni. Il controllo dell’angolo delle lame è stato convenzionalmente ottenuto con sistemi idraulici che richiedono un’estesa manutenzione per evitare perdite di fluido idraulico. Il progetto ROTATOR, finanziato dall’UE, sta sviluppando un sistema di controllo magnetico elettromeccanico per aumentare ulteriormente l’affidabilità e l’economicità dei nuovi motori a rotore aperto.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Meccanismo di finanziamento
IA - Innovation actionCoordinatore
S2 5BQ Sheffield South Yorkshire
Regno Unito
L’organizzazione si è definita una PMI (piccola e media impresa) al momento della firma dell’accordo di sovvenzione.