Tesina di maturità 2007 ITI OMAR Progetto POLIS 2007 Candidato: Fanelli Francesco
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Tesina di maturità 2007
ITI OMAR Progetto POLIS 2007
Candidato: Fanelli Francesco
Il Motore Rolls Royce RB199
Consorzio TURBOUNION
- Rolls Royce (Gran Bretagna) 40%
- MTU (Germania) 40%
- Avio (Italia) 20%
Responsabili per la progettazione, sviluppo, produzione
e supporto del turbogetto RB199 (design authority).
Ciclo Joule
ASPIRAZIONE COMPRESSIONE COMBUSTIONE ESPANSIONE
TURBOFAN
FLUSSO CALDO o FLUSSO PRIMARIO
FLUSSO FREDDO o FLUSSO SECONDARIO
Il rapporto in peso fra la portata del flusso freddo e
quella del flusso caldo si chiama:
RAPPORTO DI DILUIZIONE
Nell’RB199, questo valore è di
1,1 : 1
General Elettric CF6
I vantaggi offerti dal doppio flusso, nel campo operativo del velivolo Tornado, si possono così riassumere:
- Miglioramento della postcombustione a causa dell’aumento di ossigeno apportato dal flusso freddo;
- Ottimizzazione del raffreddamento del “core engine”;
- Riduzione della traccia termica del velivolo, per una minore individuabilità;
- Aumento del rendimento propulsivo, con conseguente aumento di rendimento globale e minor consumo
specifico.
Il rendimento termico ideale del ciclo Joule
Il rendimento del ciclo Joule aumenta al crescere del rapporto tra le due pressioni.
k
kid 1
11
1
2
p
pcon
compressione
Diminuzione di volume ed aumento della pressione durante la compressione all’interno della “zona calda”
Turbogetto General Electric J79
Pale I.G.V. ad incidenza variabile
RB199 - Particolare dello splillamento BOV nel compressore pressione intermedia
RB199
Il motore RB199 è formato da 3 gruppi indipendenti.
GRUPPO DI BASSA PRESSIONE (LP)
12.000 rpm
Compressore Bassa
Pressione
TurbinaBassa
Pressione
AlberoBassa
Pressione
GRUPPO DI PRESSIONE INTERMEDIA (IP)
16.000 rpm
Compressore PressioneIntermedia
TurbinaPressioneIntermedia
AlberoPressioneIntermedia
GRUPPO DI ALTA PRESSIONE (HP)
19.000 rpm
Compressore Alta
Pressione
TurbinaAlta
Pressione
AlberoAlta
Pressione
Realizzare un motore su 3 alberi comporta però dei notevoli svantaggi quali:
- Vibrazioni indipendenti sui vari alberi;
- Difficoltà di garantire adeguate tenute aria-olio;
- Aumento dei cuscinetti su cui poggiano gli alberi;
- Difficoltà di lubrificazione dei cuscinetti stessi.
l’RB199 un motore modulare.
Il motore è costituito dall’unione di 16 sottoinsiemi, denominati:
MODULI
Ciascun modulo è identificato tramite
Una piastrina metallica.
La scelta di progettare l’RB come motore modulare determina i seguenti vantaggi:
- Applicabilità della manutenzione “On Condition”;
- Azioni ed interventi manutentivi indipendenti tra loro;
- Riduzione dei tempi di permanenza in hangar, dei costi di manutenzione e degli investimenti in termini di motori di ricambio.
Ma qualche svantaggio:
- Avere sempre disponibili grandi scorte di moduli;
- Programmazione puntuale dei lavori per poter allineare il limite ore di funzionamento dei moduli (LOF);
- Continuo aggiornamento della configurazione motore;
- Disporre di un attento ed approfondito sistema di "monitoring" del motore.
Di seguito si riportano in sequenza i moduli dell’RB:
Compressore
bassa pressione
Compressore
Pressione intermedia
Struttura intermedia
Gearbox
Compressore
alta pressione
Camera di combustione
Statore turbina alta pressione Involucro turbine
Rotore turbina alta pressione
Statore turbina pressione intermedia
1° statore turbina bassa pressione
Rotore turbina bassa pressione
Diffusore di scarico
Condotto flusso secondario
Sistema di scarico
Rotore turbina pressione intermedia
Vaporizzatori e iniettori post-combustione
Ugello a geometria variabile
Inversori di spinta
Azionatore trust reverse
Azionatore ugello
Sistema di scarico (Jet Pipe)
INVERSORI DI SPINTA
Il motore RB199 è controllato per mezzo del MECU (Main engine control unit) un’apparecchiatura elettronica che provvede ad inviare valori di corrente necessari per le accelerazioni, decelerazioni e per il mantenimento del regime stabilizzato.
M.E.C.U.
Funzionamento del MECU
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
AZIONECONFRONTOCOMANDO
TRASDUTTORE
MECU
IPBOV candelette
LINEA 1
LINEA 2
NH NL P-S T1 Pa TBT sparo armi
manetta
Fine