Airbus testa abertura do CFM

Jan 11, 2024

A arquitetura aberta do ventilador é um componente-chave do programa de desenvolvimento de tecnologia "Inovação revolucionária para motores sustentáveis" (RISE) da fabricante de motores aeronáuticos CFM International (postagem anterior), que visa demonstrar e amadurecer uma gama de novas tecnologias para futuros motores que podem entrar em serviço em meados da década de 2030.

A tecnologia de ventoinhas abertas será também o foco de uma grande campanha de demonstração de voo da Airbus a realizar em colaboração com os CFM na segunda metade desta década. O programa de demonstração conjunta usará ativos de teste de voo compartilhados. Provisoriamente, o plano é que os CFM realizem testes de solo do motor, juntamente com a validação do teste de voo no centro de operações de teste de voo da GE Aviation em Victorville, Califórnia.

Uma segunda fase de testes de voo será realizada nas instalações de testes de voo da Airbus em Toulouse, França, na segunda metade da década. Para esses testes, o motor de ventilador aberto será montado sob a asa de uma aeronave de teste A380 especialmente configurada e instrumentada.

Os objetivos conjuntos da Airbus e da CFM para a demonstração da junta de ventilação aberta no A380 são extensos. Os objetivos de alto nível incluem: avaliação da eficiência propulsiva de ventilador aberto e desempenho em uma aeronave; aceleração e amadurecimento de tecnologias por meio de testes de solo; avaliação da integração aeronave/motor e aerodinâmica (empuxo, arrasto, cargas); e avaliação dos níveis de ruído interno e externo.

Os recursos de previsão são essenciais para encontrar o projeto certo que atenda tanto à eficiência de combustível quanto às metas acústicas (para as comunidades ao redor dos aeroportos e também para os passageiros dentro da cabine). Como o motor do CFM e a asa serão muito acoplados, essas capacidades devem ser desenvolvidas em estreita colaboração.

Além disso, a Airbus e a CFM colaborarão para entender o uso de recursos híbrido-elétricos e garantir a compatibilidade com combustível de aviação 100% sustentável (SAF).

Preparação do hardware para testes de voo. No entanto, antes que qualquer um dos objetivos acima possa ser investigado, entre agora e o primeiro voo de demonstração na segunda metade da década, uma fase intensiva de trabalho preparatório de Engenharia está planejada.

Primeiro precisaremos determinar as restrições físicas de voo, projeto e avaliações para a instalação do motor de demonstração de teste de voo (FTD). Isso incluirá: definição das 'linhas aerodinâmicas' do pilão (ou seja, a aerodinâmica e as geometrias físicas), avaliação de cargas, qualidades de manuseio e desempenho e preparação de modelagem para apoiar a análise de teste de voo.

Além disso, o pilão com os apoios do motor e acessórios serão projetados em conjunto para minimizar a transmissão de peso e vibração para a cabine, bem como a integração do sistema do motor. A estrutura da fuselagem afetada pelo impacto do sistema de propulsão também será estudada.

Vários sistemas de aeronaves também precisarão ser modificados e testes preparatórios realizados para garantir que o comportamento da aeronave de teste de voo A380 com um motor de ventilador aberto instalado possa ser bem compreendido para autorização de voo e validade de dados.

Áreas específicas de foco incluirão: gerenciamento de energia (incluindo compatibilidade de ventiladores abertos com arquiteturas de aeronaves híbridas-elétricas); integração dos sistemas de controle do motor; otimização dos controles de voo; distribuição de combustível; análise de vibração e instalação de instrumentação.

Depois que todas essas atividades estiverem concluídas, poderemos passar para a próxima fase, que é a fabricação física e montagem das modificações na aeronave, incluindo o novo pilão personalizado. Isso será seguido por testes específicos em componentes do motor para apoiar o dossiê necessário para a liberação final de voo do pacote completo.

Dentro da aeronave, serão instaladas estações de trabalho para acomodar engenheiros e técnicos de teste de voo dedicados, que monitorarão e medirão o desempenho em voo dos vários sensores do sistema de missão instalados. Para isso, a aeronave será fortemente equipada com centenas de sensores, incluindo microfones, acelerômetros, sensores de pressão estática e câmeras.