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jueves, 24 de febrero de 2022

Airbus ZEROe A380 2022 prototipo al que se le ha colocado un motor turborreactor alimentado por hidrógeno. 

 Airbus ZEROe A380 2022

Mediante el uso de un A380, Airbus quiere desarrollar un turborreactor capaz de funcionar con hidrógeno líquido, impulsando el futuro avión «ZEROe» en 2035.

La aviación será uno de los últimos, si no él último medio de transporte en completar su transición energética. En 2022, aún no existe una solución milagrosa para reemplazar el JP1 (kerosene refinado)Compiten cuatro tecnologías, entre eléctrica por baterías, eléctrica a través de hidrógeno fuel cell, híbrida y e-keroseno (combustible sintético).

Esta semana, Airbus está moviendo sus peones en la dirección del hidrógeno pero no ya para alimentar una fuel cell sino como combustible para un turbo reactor. El consorcio europeo se ha asociado con la empresa conjunta de General Electric y Safran Aircraft Engines, la CFM International. Su objetivo es diseñar una propulsión de hidrógeno funcional para «mediados de la década».

Airbus ZEROe A380 2022

Para desarrollar esta solución, Airbus utilizará su avión comercial más grande, el A380. Retirado del mercado paulatinamente desde el final de la producción en 2021, uno de sus ejemplares servirá para desarrollar propulsión a base de hidrógeno líquido.

Estamos por tanto en un caso diferente al del hidrógeno como energía de una pila de combustible. Aquí, el hidrógeno líquido presente en 4 tanques solo se utilizará durante la fase de crucero, lo que limita los riesgos durante el despegue y el aterrizaje.

CFM International se encargará de “modificar la cámara de combustión, así como los sistemas de combustible y control”. El turborreactor será de origen GE Passport, equipando los actuales A320neo y Boeing 737 Max. Según la nota de prensa, la elección de este turborreactor es «por su tamaño, su avanzada maquinaria turbo y su capacidad de flujo de combustible«.

Como se muestra en las imágenes de la ilustración, el pequeño motor turborreactor se montará en el fuselaje trasero alto. Este arreglo un tanto original hará posible recolectar los datos aparte de los otros motores y sus perturbaciones.

Airbus ZEROe A380 2022

¿Un avión Airbus ZEROe propulsado por hidrógeno en 2035? Si llega a un final feliz, este turborreactor de hidrógeno permitirá lanzar un avión de CO2 de “emisión cero” que es lo que promete Airbus en su programa ZEROe, para 2035.

En septiembre de 2021, la compañía había dado a conocer tres conceptos de aviones muy diferentes, pero todos de hidrógeno. Un clásico tipo A321 de medio radio de 200 pasajeros volaba virtualmente con un hermano pequeño de hélice (100 pasajeros), así como un curioso avión monomotor, con propulsión situada en la parte superior trasera del fuselaje.

Mientras se espera este probable avión de hidrógeno y la neutralidad de carbono para 2050, el director ejecutivo Guillaume Faury también había citado otra fuente de energía. Además del hidrógeno, cree en la participación del e-queroseno “para reducir el impacto en el clima”.

Debido a que hay mucho por hacer, las emisiones de CO2 serán “7 a 10 veces más altas” en 2050 que en 1990 según la UE. La participación de la aviación podría aumentar del 3,4 % en 2019 al 25 % en 2050 según el ICCT si no se hace ningún esfuerzo.

fuente : https://mobiwisy.fr/

Héctor Daniel Oudkerk

viernes, 1 de octubre de 2021

General Electric Aviation (GE Aviation) realizó la primera prueba en vuelo del nuevo motor turbohélice GE Catalyst. Cómo nace y cuanto desarrollo tiene un nuevo motor de avión?

 Beechcraft King Air Flying Test Bed con un motor GE Catalyst colocado para ensayos en vuelo. 30/09/2021

La subsidiaria de General ElectricGE Aviation, hizo funcionar por primera vez en vuelo el motor de nuevo diseño GE Catalyst el jueves 30 de septiembre de 2021 durante 1 hora y 40 minutos en un Beechcraft King Air Flying Test Bed en el aeropuerto de Berlín, Alemania.

Pero hay que remontarse hasta el lejano 2015 cuando fué presentado el motor Catalyst, el primer turbohélice moderno de la GE Aviation con control de motor digital (FADEC), con un rango de potencia de entre 850 a 1600 caballos de fuerza y primer motor en la historia de la aviación fabricado con componentes impresos en 3D.

Fué presentado el motor Catalyst en el 2015.

El motor Catalyst con una relación de presión general de 16: 1 y las últimas tecnologías digitales, consume un 20% menos de combustible y ofrece un 10% más de potencia de crucero en comparación con sus competidores en la misma clase de tamaño de turbohélice. Mientras tanto, el motor también tiene «un control de hélice y potencia de una sola palanca similar a un jet» y reduce la carga de trabajo del piloto.

La caja de engranajes, la turbina de potencia y la cámara de combustión se fabricarán en Turín, Italia y los componentes giratorios se suministrarán desde Varsovia, Polonia ambas ubicaciones pertenecientes a la firma Avio, adquirida por GE en 2013, mientras que la línea de montaje final está en Walter Engines en Praga, República Checa.

Después de dos años de desarrollo, completó su primera puesta en marcha en Praga el 22 de diciembre de 2017 y comenzaron las pruebas de certificación en 2018. En julio de 2018, el primer motor funcionó durante más de 100 horas. Los nuevos requisitos de pruebas con formación de hielo retrasaron la entrega del primer motor en principio hasta 2020 y el primer vuelo aún más.

El GE Catalyst completó su primera puesta en marcha en Praga el 22 de diciembre de 2017.

Así llegamos después de más de 6 años a la primera prueba de vuelo real a bordo de un King Air en este otoño boreal de 2021 cuando finalmente el motor Catalyst realizó su primer bautismo aéreo en un Beechcraft King Air «testbed» del Centro de Ensayos en Vuelo el 30 de septiembre 2021. Ahora la certificación está más cerca.

Beechcraft King Air Flying Test Bed con un motor GE Catalyst colocado para ensayos en vuelo. 30/09/2021

Beechcraft King Air Flying Test Bed con un motor GE Catalyst colocado para ensayos en vuelo. 30/09/2021

Beechcraft King Air Flying Test Bed con un motor GE Catalyst colocado para ensayos en vuelo. 30/09/2021.

lunes, 15 de junio de 2020

Historia del Chrysler Turbine...una idea muy prometedora, llevada adelante con mucha seriedad y esfuerzo pero que se vio frustrada cuando el éxito estaba cerca...



Hubo una época donde como ahora los principales fabricantes no se conformaban con los rendimientos de los motores convencionales y comenzaron a explorar otros caminos....en el 2020 son los eléctricos y los fuel cell de hidrógeno pero en las décadas de los 50 y 60 el tema eran las turbinas. Chrysler fue una de las que más esfuerzos hizo en lograr este tipo de coches con su Turbine Car 1964. (y pese a no tener éxito comercial hay que reconocer que hizo las cosas bien y sobretodo con mucha seriedad como vamos a ver).
En la década de 1940 la marca estadounidense Chrysler bajo la dirección del ingeniero ejecutivo George Huebner comenzó hacer ciertas investigaciones con referencia a los motores de turbina de los cuales ya la empresa tenía alguna experiencia por un trabajo que el ejército de los EEUU le había encargado poco antes de finalizar la guerra.
Chrysler comenzó a investigar motores de turbina para aplicaciones de aviación a fines de la década de 1930, liderados principalmente por el ingeniero ejecutivo George Huebner. Después de la Segunda Guerra Mundial, el proyecto militar quedó trunco y Huebner formó parte de un grupo de ingenieros que comenzaron a explorar la idea de impulsar un automóvil con una turbina aprovechando la experiencia adquirida.
El concepto los entusiasmó, en gran parte porque los motores de turbina tienen menos partes móviles que sus contrapartes de pistón y pueden funcionar con una variedad de combustibles. (gas oil,kerosen, nafta sin plomo y otros más) A mediados de la década de 1950 Chrysler "lideró el camino en términos de investigación de turbinas de gas" (pero no estaba sola ya que General Motors y Rover también construyeron automóviles de turbinas).


Después de mejorar el diseño de su turbina, sobre todo mediante la ingeniería de un regenerador de calor que a la inversa de un intercooler actual calentaba con los gases de escape los de admisión los motores Chrysler alcanzaron la madurez.
Le colocaron una turbina a un Plymouth Belvedere de 1954, que y se comenzó a girar por las calles de Detroit....
Chrysler presentó su siguiente automóvil de turbina, un Plymouth de 1956, el 23 de marzo de 1956; Huebner lo condujo por 4.860 km en un viaje de cuatro días desde la ciudad de Nueva York a Los Ángeles.
El éxito del viaje de costa a costa llevó a Chrysler a duplicar el tamaño de su programa de turbinas y trasladarlo a una instalación más grande en Greenfield Road en Detroit.
El siguiente paso del motor de turbina Chrysler (ya motor de segunda generación) se colocó en un Plymouth de 1959, que cosumió ya mucho menos (12.1 L / 100 km) en un viaje de Detroit a Woodbridge, New Jersey. ( las cifras de consumo mejoraban a las de los V8 de la época)
Este rendimiento fue sustancialmente superior a los 18 L / 100 km logrados con la turbina de primera generación en el viaje de Nueva York a Los Ángeles en 1956...las cosas iban bien.

La compañía presentó su próximo motor de turbina de tercera generación el 28 de febrero de 1960, el CR2A fue el primer motor de turbina diseñado teniendo en cuenta los costos y los métodos de producción.
los álabes ya maquinados en la fundición bajaron el costo, en los motores de aviación mucho más grandes se colocan individualmente.
Mientras el motor estaba en desarrollo en mayo de 1960, Huebner dijo que serviría como su propio convertidor de par (no necesitaba embrague), generaría 140 caballos de fuerza , tendría un retraso de aceleración de solo 1.5 segundos (en comparación con nueve segundos para su predecesor) y pesaría 200 kg: (68 kg menos que un motor de pistón de tamaño comparable).

Las refinadas turbinas CR2A se instalaron en un Dodge Dart de 1962 y Plymouth Fury; el Dart fue conducido desde la ciudad de Nueva York a Los Ángeles en diciembre de 1961, y el Fury completó un viaje desde Los Ángeles a San Francisco en enero de 1962.
Chrysler anunció luego de este éxito un próximo motor de turbina de cuarta generación que planeaba instalar en una serie limitada de 50-75 automóviles que serían prestados a 203 personas de distintos niveles sin costo a fines de 1963 a fin que los utilicen por 3 meses y den sus opiniones. Como se ve Chrysler quería hacer las cosas bien y estar segura antes de iniciar una comercialización. en esto es muy diferente por ejemplo a lo que se hizo con el Wankel el cual la NSU lo puso en venta en forma muy cruda con las pésimas consecuencias en los RO80.
El Chrysler Turbine Car funciona con el motor A-831 de cuarta generación de Chrysler. La diferencia más notable de su predecesor, el CR2A, fue el uso de regeneradores gemelos (uno montado a cada lado del gasificador) en lugar de un solo intercambiador de calor montado en la cubierta superior. Este diseño ayudó al A-831 a bajar 18 kg del peso del CR2A llegando a 186 kg).

Debido a su construcción, los motores no requerían anticongelante, un sistema de enfriamiento, un radiador, bielas o cigüeñales.

Los álabes de geometría variable (junto con el intercambiador de calor ) mejoraron en mucho el rendimiento de las turbinas, en cuanto a consumo, respuesta del motor sin tiempo exagerado de letargo y disminución de calor del escape tema no menor.
El A-831 podría funcionar con combustible diesel, gasolina sin plomo, kerosene y combustible para aviones JP-1.El motor produjo 130 CV  a 36.000 rpm, 576 Nm de torque, y el ralentí estaba entre 18,000 y 22,000 rpm. [34] [35] [41] A 193 km / h, laturbina giraba alegremente a su máximo de 60,000 rpm. En comparación con los motores de pistón convencionales, los motores de turbina generalmente requieren menos mantenimiento, duran más y arrancan más fácilmente en condiciones frías.En este automóvil de turbina construido por Ghia, el motor tenía un tiempo de 0 a 100 km / h de aproximadamente 12 segundos. Chrysler nunca dió a conocer su costo real de cada Chrysler Turbine.
El Turbine Car fue diseñado en los estudios Chrysler bajo la dirección de Elwood Engel y las carrocerías del automóvil fueron hechas a mano por el estudio de diseño italiano Ghia.
Las carrocerías de turbina en su mayoría terminadas, que fueron ensambladas, pintadas, recortadas y tapizadas por Ghia en Italia, fueron enviadas a la instalación de turbinas Greenfield Road de Chrysler en Detroit para el ensamblaje final; esto consistió en la instalación de motores de turbina, transmisiones TorqueFlite, cableado eléctrico y accesorios.
Se construyeron un total de 50 Turbine Cars idénticos entre octubre de 1963 y octubre de 1964.  Todos eran cupés de techo rígido de dos puertas, con frenos de potencia por aire sobre aceite y dirección asistida. Los autos tenían suspensión delantera independiente con un resorte helicoidal en cada rueda delantera y suspensión trasera con elásticos. Las cuatro ruedas estaban equipadas con frenos de tambor.
El tablero de instrumentos del Turbine Car está dominado por tres medidores grandes: un velocímetro, un tacómetro y un pirómetro, este último controla la temperatura de la entrada de la turbina (el componente más caliente del motor). Su apariencia es mayormente de serie, aunque el tacómetro y el pirómetro muestran lecturas anormalmente altas en comparación con los automóviles con motor de pistón: 46.000 rpm y 930 ° C, respectivamente.
El programa de usuario ayudó a identificar una variedad de problemas con los automóviles, incluida la dificultad para arrancar a gran altura, complicado procedimiento de arranque de ocho pasos  y la aceleración relativamente poco impresionante de los autos. (se trabajó muy seriamente...)
No obstante, los motores de turbina fueron notablemente duraderos en comparación con los motores de pistón contemporáneos. Otras quejas comunes se refieren a su lenta aceleración, consumo de combustible y nivel de ruido relativamente alto que recuerda a un motor a reacción ( que fue recibido positivamente por aproximadamente el 60 por ciento de los suarios).
Los automóviles tenían llamativas etiquetas de advertencia que advierten a los conductores que eviten el uso de gasolina con plomo. Los combustibles comúnmente utilizados por los participantes en el programa de usuario incluían diesel y aceite para calefacción doméstica pero el mejor era el kerosene aeronútico JP1.
Más de 1,6 millones de km se acumularon en las pruebas realizadas por los 50 automóviles entregados al público, que fueron conducidos por 203 usuarios antes de que el programa terminara en enero de 1966.  180 eran hombres y 23 mujeres, sus edades oscilaban entre 21 y 70, y el 60 por ciento eran propietarios de Chrysler.



EL FINAL DE LA HISTORIA.....
Todo salía bien pero..en 1979 Chrysler entra en bancarrota y el proyecto del auto a turbina fue lo primero que los síndicos suspendieron...aún así no todo el avance fue en vano ya que lo investigado se utilizó en el área militar (Chrysler Defense) de donde luego salió el tanque M1 Abrams también movido por turbinas,( Claro que a su vez Chrysler Defense pasó a General Dynamics así que la historia de la turbina en Chrysler definitivamente finalizó). Los 50 Chrysler Turbine como se ve en las fotos fuero destruídos salvo un puñado que pertenecen al Museo de Chrysler y a coleccionistas privados como J.Leno.
Tal vez en algún momento se reflote la idea de las turbinas para autos...seguramente como extensores de rango de los eléctricos ya que de eso se habla.

martes, 31 de diciembre de 2019

General Electric GE9X...Los motores a reacción más grandes de la historia finalmente están listos para impulsar el avión más grande de Boeing

Boeing está programado para hacer debutar su avión más grande el próximo mes, y el 777X finalmente se ha equipado con el gigantesco motor General Electric GE9X que impulsará su vuelo.
El avión se encuentra actualmente en la planta de ensamblaje de Boeing en Everett, Washington, donde las imágenes muestran a los trabajadores mientras lo preparan para su vuelo inaugural.

El motor GE9X es el motor de turbina más grande del mundo. Aproximadamente del tamaño de un fuselaje completo del Boeing 737, fue sometido a vuelos de prueba en marzo pasado cuando una sola turbina se enganchó a un banco de pruebas del Jumbo 747 perteneciente a GE Aviation
El motor incluye un ventilador compuesto de más de 11 pies de diámetro (335 cm), metido en una cápsula o góndola de motor de 14 pies y medio (441 cm). Tiene 16 aspas de ventilador compuestas y cuelga de las alas de 118 pies (36 metros) del 777X, lo que hace que los nuevos aviones sean los aviones de dos motores más grandes del mundo. Acá en el 747 de GE Aviation en donde se aprecia la diferencia de tamaño con los turbofan "convencionales".

Primer taxi test...sin despegar.
Aunque los motores más grandes pueden significar un mayor consumo de combustible y costos, el avión más grande de Boeing está diseñado para mitigar esas preocupaciones: las alas más grandes generarán más elevación, disminuyendo el consumo de combustible en un 20 por ciento, dijo la compañía.
Aunque el GE9X es el motor más grande del mundo, no es el más potente. Otra máquina de General Electric, la GE90 puede reclamar ese título, ya que anteriormente alcanzó 127.900 libras de empuje en 2002. La GE9X, en comparación, genera 105.000 libras de empuje.
El avión casi terminado es la culminación de más de un año de pruebas exhaustivas...