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