Rolls-Royce Motor UltraFan

Mesmo após um grande prejuízo e sem muitas perspectivas de novos aviões de grande porte para os próximos anos, a Rolls-Royce fez um avanço significativo nesta segunda-feira (29/03), ao divulgar que a fabricação do seu novo motor UltraFan foi iniciada.

A Rolls-Royce espera que o primeiro motor esteja pronto até o final deste ano, e pronto para iniciar a fase de testes em solo já em 2022, sempre utilizando biocombustível como base.

O desenvolvimento antecipado é devido à complexidade de desenvolvimento de novas tecnologias na área de motores aeronáuticos. Antes mesmo da apresentação de novos projetos de aviões, as indústrias que fabricam motores já estão construindo motores de nova geração em fase de protótipo.

O motor tem 3,55 metros de diâmetro, e se destaca por ser o maior motor aeronáutico do mundo.

A Rolls-Royce espera que o UltraFan possa oferecer uma melhoria de 25% na eficiência de combustível em comparação com a primeira geração de seu motor Trent, que equipa os aviões Boeing 787.

“O UltraFan, que esperamos entrar no serviço no período 2025-27, será vendido para companhias aéreas por 15-20 anos e permanecerá em serviço por provavelmente 40 anos”, disse o diretor de tecnologia da Rolls-Royce, Paul Stein. “Então, a segunda geração da aviação não vai chegar ao fim por 60-70 anos. O UltraFan no momento é um demonstrador de todas as novas tecnologias, e planejamos lançá-lo como um produto em poucos anos”.

Por enquanto não há novos aviões widebody sendo desenvolvidos, porém, a Boeing deve apresentar nos próximos anos o seu projeto NMA, ao qual a Rolls-Royce quer participar oferecendo seu novo conceito.

 

Conceito Open Rotor

O segundo estágio de desenvolvimento, e o mais interessante deles, leva a tecnologia da Rolls-Royce para os propulsores entre 40 mil a 100 mil lbs de empuxo. Esse conceito usa uma caixa de engrenagens e um Fan Frontal ainda maior, a finalidade da caixa de engrenagens é diminuir a rotação do Fan e aumentar a rotação do núcleo do motor.

Além disso a Rolls-Royce diminuirá os estágios da turbina, já que a caixa de engrenagens gera mais torque para girar o Fan Frontal.

Caso a Rolls-Royce decida usar um motor com tecnologia em comum ou com a disposição semelhante ao motor Pure Power, a P&W irá cobrar direitos de patentes no produto da RR. Apesar disso a fabricante europeia recusa uma possível acusação de que sua caixa de engrenagens teria engenharia semelhante ao que a Pratt & Whitney usou nos motores da família Pure Power. O grande ponto é que a Pratt & Whitney emprega uma disposição de engrenagens em formato de estrela nos motores.

A Rolls-Royce não quis comentar se seu novíssimo motor utiliza alguma estrutura semelhante na caixa de engrenagens, mas afirmou que não tem nada parecido em seu produto, principalmente porque está trabalhando com a Liebherr para criar um conjunto planetário, capaz de distribuir as forças do motor e permitir obter maiores potências. As únicas semelhanças dos sistemas são que eles permitem que o Fan, os compressores e a turbina girem em velocidades distintas.

A fabricante acredita que incorporando uma caixa de engrenagens em motores maiores seja possível conseguir uma taxa de 15: 1 entre o ar que passa pela área fria e o ar quente, que sofre queima, isso significa que para cada 10 kg de ar aspirado pelo motor, menos de 1 kg dele passa pela queima, enquanto mais de 9 kg são acelerados e geram propulsão sem precisar injetar combustível. Assim é possível conseguir uma economia ainda maior no consumo de JET A-1.

Para Paul Stein, Chief Technology Officer da Rolls-Royce, isso também produz uma modificação significativa nas aeronaves. A empresa estima que com um bypass tão alto, os atuais motores que têm 112 polegadas de diâmetro, como o Trent 1000, tenham no futuro 140 polegadas de diâmetro. Isso resulta em mudanças na engenharia dos aviões, como no projeto das naceles de fixação motor-asa e também na altura do trem de pouso, com finalidade de manter uma distância mínima entre o solo e o motor.

A Rolls-Royce ainda espera desenvolver materiais especiais no novo motor para compor o compressor e usará a 4ª geração de materiais compostos no Fan frontal. Os componentes leves ajudam na diminuição da inércia do motor, bem como podem ajudar na implementação de um novo sistema de refrigeração dos componentes.

O conceito Open Rotor melhora o consumo em até 25%, em comparação com os motores atuais, e 5% em relação ao Advanced.