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Turbofan:EJ200,P&W F135,P&W F119, M88.


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Saranno pure concorrenti nell'export, ma da un lato sono contento che i russi abbiano degnato le loro superbe macchine di motori degni di volarci su. In qualunque caso (che non me ne voglia Siberia) quello che vermamente penalizza le macchine di produzione russa è l'accuratezza di assemblaggio, le finiture, per intenderci. Chiunque abbia avuto modo di "toccare con mano" un MiG-29 ed anche solo un Viper dell'AMI di sicuro ricorda la differenza nelle rivettature, nell'accostamento tra i pannelli, nella qualità dei rivestimenti, degli agganci tra pilons ed ali, nelle ondulazioni e nelle imperfezioni della superficie della fusoliera... E questo solo dando un'occhiata dall'esterno. Da bravo appassionato di aviazione (ma non da europeo ed occidentale) mi auguro che con la loro prossima creazione (il Pak-Fa) possano migliorare, la scuola russa, soprattutto per quanto riguarda l'aerodinamica, è di prim'ordine (chiedetelo ai tecnici di Alenia dopo che hanno studiato l'ala del Superjet 100...).

 

Tornando ai motori, non sapevo della soluzione adottata da Eurojet, pazzesca in effetti... Per rinunciare agli stabilizzatori della vena fluida devono averci lavoratodavvero tanto su quel fan. Unica perplessità: in caso di ingestione di FOD, che succede? Nei normali motori si sostituiscono solo le palette danneggiate, qui si fa fuori tutto il rotore?

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Unica perplessità: in caso di ingestione di FOD, che succede? Nei normali motori si sostituiscono solo le palette danneggiate, qui si fa fuori tutto il rotore?

C'è da dire che uno stadio di compressore realizzato in blisk, o in un solo pezzo che dir si voglia, assieme a palette a grande corda, porta a realizzazioni estremamente più resistenti.

Se un rotore con palette smontabili può essere facilmente riparato in caso di deformazione a una o più palette, dall'altro è più facile che si sfasci in caso di ingestione di corpi estranei.

Infatti se si stacca una paletta, il danno non è tanto quello prodotto direttamente dall'oggetto (magari un piccione sfortunato...), ma quello di un pezzo di metallo proveniente dal motore stesso che finisce nel tritacarne che ci stà dietro...A quel punto, c'è poco da sostituire una paletta, se l'intero motore è da buttare.

L'EJ-200 come turbofan è di un altro livello rispetto al precedente RB-199 del Tornado.

E' molto più semplice e ha molti meno pezzi, all'insegna del detto che "quello che non c'è non si rompe...e non pesa".

L'assenza delle alette di guida del flusso davanti alla ventola segue anche questo principio, ma il disegno dei pezzi che rimangono è estremamente più sofisticato dal punto di vista aerodinamico, strutturale, dei materiali, termodinamico ed è estremamente più efficiente, basta pensare che il compressore ha solo 3+5 stadi, mentre le due turbine sono monostadio.

L'RB-199 ha 3+3+6 stadi di compressore e tre alberi alimentati da altrettante turbine con rispettivamente 1+1+2 stadi...il tutto per avere un minor rapporto di compressione e una minor spinta...Una selva di palette, alberi, statori, cuscinetti che possono sfasciarsi e che hanno bisogno di manutenzione...

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  • 2 mesi dopo...
Parliamo anche dell'M88 francese?

 

Beh, molti dati e informazioni su questo motore sono facilmente reperibili in rete, quindi non soffermiamoci più di tanto su di essi.

 

L'M88 è un turbofan bialbero con compressore a bassa pressione a 3 stadi e un compressore ad alta pressione a 6 stadi (uno più dell'EJ-200), mossi da turbine monostadio.

Il rapporto di bypass è relativamente basso (0.3), la spinta è inferiore alle 8 tonnellate con AB e intorno alle 5 senza, il tutto con un diametro di 900mm, una lunghezza di 3 metri e mezzo e un peso di circa 900 kg. Il rapporto di compressione e la temperatura di ingresso in turbina sono alti come tutti i motori moderni: 24.5 il primo e oltre 1500°C la seconda. Aerodinamica e materiali sono quindi di prim'ordine.

 

Buttati lì così, ai più questi dati non dicono un granchè...e non spiegano i perché e i percome di questo motore in questo aereo...

 

In realtà attraverso il motore di un aereo si possono capire molte cose sul velivolo stesso, specie se il motore è nato con quel velivolo.

Di un motore siamo spesso abituati a leggere solo la spinta e nemmeno in relazione al motore stesso, ma al velivolo (il famigerato rapporto spinta/peso): è un po' poco...

 

Per capire lo Snecma M88 forse è meglio vedere cosa si chiede al Rafale.

Il Rafale e l'Eurofighter (che spesso e volentieri gli si affianca nei confronti manco i due aerei fossero identici nell'impostazione del progetto...) sono in realtà differenti.

Il Rafale è nato fin dall'inizio con due requisiti: essere un velivolo multiruolo su cui basare un'intera aviazione e finire su una portaerei relativamente piccola...

 

Ora, il secondo requisito è micidiale per quanto riguarda il contenimento dei pesi, mentre il primo ci dice che, viste la discordanti esigenze fra missioni aria-aria e aria-suolo, tanto vale privilegiare le scelte che riducono al massimo il peso, anche a scapito dell'autonomia (l'aereo d'altra parte ha subito la stessa evoluzione passando dal dimostratore, più grande, al velivolo di serie, più piccolo e compatto).

 

Il motore in effetti non è meno potente dell'EJ-200: è prima di tutto più piccolo...

Il diametro alla presa d'aria è di 698.5mm contro i 740 dell'EJ-200, ma quello che balza agli occhi è il mezzo metro in meno in lunghezza, i 140kg in meno di peso e il rapporto di diluizione di 0.3 contro 0.4

Alla ricerca del massimo contenimento di peso e dimensioni, i francesi hanno messo in poco spazio quanto più motore potevano, riducendo il flusso freddo, che favorisce nei consumi ma aumenta pesi e ingombri e hanno adottato un postbruciatore semplificato, con ugello solo convergente, che pesa di meno, ma ha lo svantaggio di essere meno efficiente in regime di postcombustione.

 

In sostanza, il basso BPR favorisce l'impiego ad alta quota e alta velocità ma il postbruciatore semplificato lo penalizza, con entrambe le soluzioni che si giustificano con la riduzione degli ingombri e del peso, ma che penalizzano i consumi.

Per contro il motore è pensato per essere facilmente manutenibile (è modulare) e adotta materiali molto avanzati che ne migliorano l'affidabilità e la durata.

 

Il risultato è un velivolo con un motore più adatto all'impiego alto-subsonico senza l'inserimento del postbruciatore (che poi è l'utilizzo più frequente di un velivolo di questo tipo), un velivolo che può anche fare dogfight, ma con la precisa avvertenza di moderare l'uso del meno efficiente AB.

 

L'impostazione da caccia puro dell'EJ-200 si vede invece nel rapporto di diluizione impostato su un "più bilanciato" 0.4 e sul lungo postbruciatore convergente/divergente che massimizza l'efficienza con AB inserito.

La necessità di dare il massimo nel ruolo aria-aria ai vari regimi e l'assenza di stringenti vincoli di peso ha allontanato l'EJ-200 dall'M88 che tra le varie scelte possibili nel range che va dal motore per bombardiere a quello per caccia, ha adottato quelle che privilegiavano la riduzione di pesi e volumi .

 

Quando si affiancano EJ-200 e M88, bisogna quindi fare molta attenzione a semplificare tutto con un bovino confronto di spinta dei motori...

Non è che uno è per forza meglio dell'altro: sono prima di tutto due motori diversi...

 

Edit: aggiungiamo doverose foto... :lol:

 

003.jpg

 

002.jpg

Modificato da Flaggy
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  • 3 mesi dopo...

Ok direi che manca solo da citare il Klimov RD-33 e RD-33K anche se a dirla tutta ad un profano come me sembra un motore di generazione precedente che è migliorato molto poco rispetto ai suoi concorrenti. Cosa si può dire in termini di motore (le uniche cose che so sono dal mitico sito di Flaggy), intervalli manutentivi (se si sa qualcosa),storia del motore,scelte progettuali e cose del genere? (l'ho sempre paragonato al snecma m88 e al f404)

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Gli ultimi Flanker prodotti (in particolare i SU-30 indiani) non hanno dei veri e propri ugelli omnidirezionali, ma un "barbatrucco" per ottenere una componente sia verticale che orizzontale della spinta. Altre soluzioni non mi risultano finora in produzione sul Flanker.

In pratica l'ugello di questi Flanker ruota attorno a un unico asse, ma questo asse non è ne verticale ne orizzontale, ma obliquo: un motore da una parte e uno dall'altra.

Più delle parole valgono le immagini: ruotare verso il basso entrambi gli ugelli per un SU-30MKI significa fare questo...

 

Irkut-Su-30MKI-TVC-1.jpg

 

Tutto l'ugello è in pratica vincolato a un giunto mobile a monte dello stesso.

Il tutto è relativamente semplice, abbastanza efficace, ma pesante ingombrante (motori più lunghi) e decisamente poco stealth.

Tra ugelli bitimensionali stealth dell'F-22, petali completamente mobili alla occidentale (ma anche i russi hanno sperimentato queste soluzioni per esempio proprio sull'RD-33 del

) e la soluzione suddetta, probabilmente non vincerà nessuna delle tre.

In aeronautica la complessità non paga (pesa, costa, ed è difficile da manutenere) e dove è possibile eliminarla la si elimina.

L'ipermanovrabilità ottenuta con mezzi tradizionali non si sposa più sufficientemente bene con la stealthness e in generale con le nuove dottrine operative.

Se l'interesse per gli ugelli orientabili continuerà, vedo invece più promettenti (proprio perchè meno penalizzanti) altre tecnologie per la deviazione del flusso, che si basano per es sul controllo tramite flussi d'aria coassiali al getto principale.

In sostanza, controllando la velocità del flusso vicino alle pareti dell'ugello si ottiene una deviazione di tutto il flusso dell'ugello, senza che questo effettivamente ruoti.

Il tutto è molto leggero, efficiente, semplice (non da progettare...) e alquanto stealth...

 

app_thrust_vector_543px.png

 

http://www.pointwise.com/apps/vecnoz.shtml

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Ma l'iniezione d'aria andrebbe a monte dell'ugello se ho capito bene...Questo non preclude all'uso di ugelli a geometria variabile? (almeno, quando sono chiusi in regime di non postcombustione immagino che annullino il vortice che crea l'iniezione d'aria) ..Forse mi sfugge la funzione del flap Injector del grafico,ma immagino che sia un iniettore d'aria come quello inferiore.

Altra domanda,l'iniezione di aria aggiuntiva nello scarico può aumentare la spinta o migliorare i consumi? O la diminuisce perchè crea turbolenze?

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Ma l'iniezione d'aria andrebbe a monte dell'ugello se ho capito bene...Questo non preclude all'uso di ugelli a geometria variabile? (almeno, quando sono chiusi in regime di non postcombustione immagino che annullino il vortice che crea l'iniezione d'aria) ..Forse mi sfugge la funzione del flap Injector del grafico,ma immagino che sia un iniettore d'aria come quello inferiore.

Altra domanda,l'iniezione di aria aggiuntiva nello scarico può aumentare la spinta o migliorare i consumi? O la diminuisce perchè crea turbolenze?

Un attimo...

Il flap injector è un iniettore sul flap (=petalo dell'ugello), quindi è già sulla parte mobile dell'ugello come d'altra parte l'altro che si trova tutto intorno all'area di gola...

Il disegno infatti si riferisce a un ugello convergente/divergente e quindi per forza di cose a geometria variabile...

Problemi a farlo? Già lo si fa, anche se con scopi di solo raffreddamento.

Mai notato che i patali degli ugelli dell'F-119 e dell'F-135 (montati su F-22 e F-35) sono in realtà un colabrodo.

Lì ci passa l'aria del flusso secondario...

Quando usi il vettoramento della spinta è ovvio che distorci il flusso e crei turbolenze, ma il consumo è l'ultimo dei problemi...Piccole deflessioni però si ottengono con piccole distorsioni e il consumo non aumenta apprezzabilmente, anzi può ridursi perchè si ottimizza la direzione di spinta in funzione della velocità e dell'angolo di incidenza...

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  • 3 settimane dopo...
Piccolo OT,ma ormai ci siamo imbarcati sulla spinta vettoriale...

Ma è possibile posizionare un ugello nel muso da cui far uscire l'aria spillata dal motore per far alzare il muso (stile Harrier per capirsi) del caccia?

Non credo sarebbe un sistema molto vantaggioso, per via del peso e della complessità.

L'Harrier ha una spinta del motore baricentrica e i getti di controllo funzionano quando l'aereo è praticamente fermo fornendo spinte relativamente piccole che vengono sfruttate per manovre molto lente a punto fisso o quasi.

Per generare tali piccole forze si usano effettivamente piccoli ugelli alle estremità del velivolo alimentati da condotti di diametro ridotto.

 

Il vettoramento della spinta finalizzato all'incremento della manovrabilità invece va oltre questo concetto e si propone come integrazione delle superfici mobili, arrivando a deflettere di una ventina di gradi il getto principale...e sono alcune tonnellate di spinta fuori asse.

Penso che siamo su un ordine di grandezza diverso.

 

P.s. Alla fine di OT in OT non abbiamo parlato del Klimov RD-33 : D

Forse perchè non ci sono cose molto interessanti da dire che non siano quelle reperibili facilmente in rete.

Oltretutto sarebbe da cambiare il titolo alla discussione, perchè qui dovremmo parlare dei motori occidentali di ultima generazione e finiremmo quindi (ancora) OT...

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Ah capito...Pensavo che il fatto che fossero alle estremità compensasse la minor forza ma effettivamente si tratta di forze di ordine completamente diverso...

 

Per gli RD-33:

Eddai Flaggy con Captor,hai parlato persino degli AL31, non sottilizzare...Non voglio morte vita e miracoli,ma considerazioni...Io ricordo solo articoli quando il Mig 29 comparve in occidente..

Si riteneva allora che il motore russo avesse un intervallo di manutenzione molto scarso,ma paragonabile ai motori dei tornado (300 ore se non ricordo male(o erano 150?mm forse quelli erano i motori del Foxbat)).L'altra cosa che mi aveva incuriosito era che i russi dichiaravano che i motori essendo molto semplici e robusti avevano poca differenza di giri tra regime massimo e minimo e questo li rendeva estremamente tolleranti ai flussi turbolenti o sporchi (vedesi scampanate e manovre ad alto angolo d'attacco per esempio).

Mi accontento di quello che sai,che intuisci dagli schemi, di qualche considerazione che puoi fare sul motore in relazione al ruolo del caccia insomma (chessò la scarsa autonomia),il percorso di sviluppo del motore (è migliorato rispetto ai concorrenti e in maniera apprezzabile rispetto al propulsore originale?).

 

Chessò..Ritieni che un M88 o un F404 migliorerebbe significativamente un mig 29?

Non ti chiedo di dare giudizi ponderati che poi dovranno essere verità assolute :),ma qualche considerazione che ti senti di fare senza avere il pensiero di dire cose smentibili.Solo tue impressioni diciamo.

 

Bhè naturalmente per quello che sai...Capisco che si sappia veramente poco dei motori russi e quel poco che si sa va evidentemente filtrato tra propaganda di marketing e verità.

Modificato da Takumi_Fujiwara
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Per gli RD-33:

Eddai Flaggy con Captor,hai parlato persino degli AL31, non sottilizzare...

Quello era un accenno, non una ricerchina su un motore d'aereo (odio le ricerchine!!! :helpsmile: )

Bene, visto che i moderatori non dicono niente per l'OT, in caso un +20 te lo becchi tu (il +10 tuo di istigazione a delinquere e il +10 mio per l'OT)... :ban?:

 

Consentimi di evitare la ricerchina e di rimanere in tema il più possibile... :wacko:

 

Tanto per cominciare diciamo che secondo me questo motore non è frutto di un progetto particolarmente ben riuscito (col senno del poi...) e ha dato il suo contributo a far si che il Mig-29 non abbia avuto sto gran successo, trasformandolo in un "costoso aereo spendibile"...

Il TBO di questo motore all'inizio era di circa 300 ore (fonte RID).

Il motore come spinta e pesi è un pariclasse dell'F-404 e anche la sua evoluzione l'ha portato ad essere comparabile con il motore americano.

 

In realtà il motore è un po' più grande (o forse è il caso di dire ingombrante) a causa dell'ugello di scarico un po' grosso.

 

1zy95jq.jpg

 

La scatola accessori l'hanno messa sopra. I russi, bontà loro, ritenevano che la cosa consentisse di risparmiare spazio perchè sopra ce n'era più che sotto...

In realtà lo spazio è quello e la manutenzione con gli accessori sopra è un incubo...

Consumi e (ora) anche durata sono allineati con quelli dei motori occidentali.

 

Quanto all'autonomia del Mig-29, se fa schifo è solo in parte colpa del motore, ma deriva in gran parte dalla ridicola quantità di combustibile dell'aereo (quella di un F-16, con le dimensioni di un F-18...).

Non a caso togliendo le prese d'aria supplementari e mettendoci una gobba si è incrementata la capacità di combustibile dell'aereo...ma quanti li hanno comprati questi Mig-29?

 

Il motore di suo ha un relativamente alto BPR (quasi 0.5)...il che si sposa con alcune caratteristiche: bassi consumi in regime military (0.77 kg/h/kg), elevati consumi con AB inserito (2.1 è il più elevato fra i motori concorrenti), minore prontezza di risposta e maggiore perdita di potenza ad alta quota... e per un caccia non sono cose buone e giuste, ma con così poco carburante era una scelta comprensibile per avere consumi decenti in crociera.

 

Resistente ai maltrattamenti? Mah, sapere quanto dipende dalle complesse prese d'aria a geometria variabile ben protette sotto vistose lerx e quanto dal motore non è mica facile dirlo. In ogni caso quando gli aerei Russi fanno il cobra mettono i motori al minimo, perchè se uno dei due pianta (e può piantare), ti ribalti in men che non si dica a causa della spinta asimmetrica.

 

So che è tutto fuorchè una descrizione completa stile wikipedia, ma più o meno quello che volevi sapere...

 

Ah, sostituire RD-33 con un M-88 o con un F-404?

l'M-88 è un motore più piccolo e meno potente, mentre l'F-404 lasciamolo sull'F-18: sarebbe come mettere il migliore dei fantini in groppa a un cavallo selvaggio...

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Il vettoramento della spinta finalizzato all'incremento della manovrabilità invece va oltre questo concetto e si propone come integrazione delle superfici mobili, arrivando a deflettere di una ventina di gradi il getto principale...e sono alcune tonnellate di spinta fuori asse.

Penso che siamo su un ordine di grandezza diverso.

 

Da quello che so io i piloti di Harrier vengono addestrati ad utilizzare la spinta vettoriale anche in combattimento.

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Da quello che so io i piloti di Harrier vengono addestrati ad utilizzare la spinta vettoriale anche in combattimento.

Stavamo parlando dell'uso degli ugelli di controllo ad aria spillata dal compressore "tipo Harrier" come alternativa al vettoramento della spinta, non della rotazione degli ugelli del Pegasus dell'Harrier.

Comunque fare lo scherzetto di ruotare gli ugelli porta l'Harrier a perdere energia in modo inaccettabile, senza contare il fatto che il Pegasus ha una spinta baricentrica che non riesce a sviluppare momenti attorno agli assi principali di inezia come farebbero degli ugelli orientabili posti posteriormente.

Lo scherzetto delle Falkland, oggi che le caratteristiche dell'Harrier sono note a tutti, equivarrebbe a suicidarsi...

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Ok allora "accenno" ..L'importante è capirsi sulle definizioni eheh..Mai preteso un megalavoro di ricerca da fare gratis oltretutto..Fortunatamente (o sfortunatamente) il tempo delle tesine e dei progettini è già passato per me.Quello che hai scritto mi va benissimo..

 

Quindi, se ho capito bene, in definitiva pensi anche tu in un motore nato male...Nel senso che è nato per essere un motore "usa e getta" per un aereo relativamente poco costoso e nel tempo si è cercato di renderlo più efficiente e sofisticato con tutti i compromessi che questo comporta..

 

- Ma per fare la manutenzione del motore bisogna salire sul dorso dell'aereo per accedere ai vari portelli??Accidenti e io che invece pensavo proprio che l'installazione in gondole facilitasse l'accesso ai motori e la manutenzione..

 

Da quello che capisco è "molto più turboventola" degli altri motori da caccia..Che peccato..Ho sempre amato i turbogetti e le turboventole con basso rapporto di diluzione per il fatto che fossero meno assetati con i postbruciatori inseriti.

Sulla tolleranza del motore lo ricordo perchè durante il display il caccia inseriva il postbruciatore mentre scendeva dalla scampanata (con una perdita di quota veramente esigua) e i generali russi asserivano che questa grande adattabilità era stata possibile dal ridotto range tra giri minimi e massimi del motore.Immagino che motori occidentali dell'epoca (tardi anni 80)fossero meno trattabili all'epoca perchè erano rimasti tutti molto impressionati.Ancora non si sapeva niente del Cobra.

 

ehehe non sai quanto mi hai fatto ridere con la tua similitudine equina...

 

Grazie di aver avuto la pazienza di rispondere,alla prossima : )

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