|
|
|
|
|
|
|
|
|
TP400-D6 je najveći turboelisni motor svih vremena u zapadnom svetu i projektuje se da bi pogonio novi transportni avion zemalja zapadne Evrope A400M. Za tu potrebu osnovane su dve nove firme – Airbus Military Company i Europrop International. Prvoj je cilj da proizvede oko 180 za sada naručenih aviona A400M,a drugoj firmi je cilj da projektuje i proizvede 750 komada turboelisnih motora TP400-D6 koji su potrebni za pogon ovog 4-motornog transportera. |
|
|
Europrop International je konzorcijum vodećih evropskih proizvođača mlaznih motora u sledećim procentima učešća: Industria de Turbo Propulsores (16%), MTU Aero Engines (28%), Rolls- Royce (28%) i Snecma Moteurs (28%). Motor bi trebao da ima prednosti koji potiču od mnogih novih tehnologija koje su četiri partnerske firme razvile za razne vojne i civilne mlazne motore. Početna vrednost ugovora je 2 milijarde evra ali se ukupna vrednost programa procenjuje na 3-4 milijarde evra tokom životnog veka motora. Motor je učestvovao na konkursu za pogon aviona A400M gde je pobedio rivala Pratt & Whitney PW800 iako je TP400-D6 imao 20% veću cenu. Firma MTU je odgovorna za intalaciju međupritiska u koju spadaju kompresor i turbina. Takođe u kooperaciji sa Snecma-om proizvodiće sistem upravljanja motorom. Završna montaža svih motora obavljaće se takođe u firmi MTU i to u njenoj fabrici za održavanje u blizini Berlina, koja je inače za vreme sovjetske vladavine služila kao remontni centar za mlazne motore aviona MiG. Firma ITP je odgovorna za turbinu niskog pritiska uključujući izlazno kućište turbine, dressing sisteme i prednji okvir. Firma Rolls-Royce je zadužena za integraciju motora, kompresor visokog pritiska, vratilo niskog pritiska, srednje kućište i strukturne delove za nošenje ležajeva. Snecma je zadužena za komoru sagorevanja i turbinu visokog pritiska kao i |
za instalaciju pogonske grupe (motor, kapotaži, uvodnik, mlaznik...) na avion. Hispano-Suiza kao deo Snecma-e je odgovorna za FADEC sistem upravljanja (sa MTU), reduktor za pomoćne agregate, blokove za merenje protoka goriva, distribuciju goriva, gorivne pumpe, brizgaljke i električne vodove. Sama Hispano-Suiza je tako zadužena za 11% motora. Preliminarna faza projekta je završena i odobrena u maju ove godine, a sledeći bitni koraci u projektu su prvi test na zemlji u avgustu 2005. zatim sertifikacija motora novembra 2007., prvi let takođe novembra 2007. i prve isporuke korisnicima u avgustu 2009. godine. Ovaj motor pomaže razvoj visoko tehnološke industrije avio motora u Evropi, osiguravajući poslove visoko stručnoj, visoko plaćenoj radnoj snazi firmi koje učestvuju u programu. TP400-D6 je viđen kao trovratilni motor sa predviđenom maksimalnom snagom od 11.000 konjskih snaga na vratilu (SHP). Dužina motora trebalo bi da bude 3500mm. Elisa će imati 8 krakova dužine 5.3m u prečniku i okretati se brzinom od 840 obrtaja u minuti. Težina motora bi trebalo da bude oko 830 kg mada su se pojavile glasine da projektni tim već sada ima problema sa postizanjem zadate mase. Ako bi naprimer masa motora bila veća za 150 kg to bi značilo da je ceo avion teži čak 600kg pošto je avion četvoromotorni! Iz ovoga se vidi potreba stroge kontrole mase motora tokom celog projekta.
|
|
BLISC tehnologija – tehnologija integralnih lopatičnih diskova |
|
|
Novi termin koji se pojavljuje vezano za ovaj motor (mada nije samo |
|
|
vezano za njega) je nova tehnologija proizvodnje diskova rotora kompresora. Blisc je skraćeno BLade Integrated diSC (disk za integrisanim lopaticama) i predstavlja izradu diskova koji imaju integrisane lopatice na sebi tj. lopatice i disk su izjedna, pređstavljaju jedan komad. U daljem tekstu koristiće se termin lopatični disk koji predstavlja direktan prevod termina. |
|
|
Mada ovaj deo motora predstavlja jedan od najskupljih i najsloženijih delova on donosi neke važne prednosti kao što su smanjenje mase, povećana aerodinamička efikasnost, manji broj delova motora, itd. U praksi postoje principijelno dva načina na koji se mogu izraditi ovi diskovi: iz komada sirovog materijala mašinskom obradom ili kombinacijom mašinske obrade i zavarivanja. U praksi se više koristi drugi način gde se posebno oblikovane lopatice zavaruju za prethodno pripremljen disk. Ova tehnologija zahteva i posebne legure materijala kao što su titanijum Ti 6246 i Inconel 718. Same lopatice se zavaruju frikcionim zavarivanjem za okvir diska. Disk sam po sebi mora biti dovoljno krut da izdrži vibraciona opterećenja od zavarivanja i opterećenja “kovanja” (opterećenja pritiska prilikom frikcionog zavarivanja). Tipične vrednosti bitnih fizičkih veličina tokom frikcionog zavarivanja su: amplituda oscilacija 0,2 do 5 mm, 15 do 125 Hz, vrema zavarivanja 10 sekundi, sila kovanja 6 tona, sila trenja 5 tona. Tipična normalizacija posla zavarivanja za tipičan materijal Ti-64 predstavlja zadržavanje na temperaturi od 600 stepeni Celzijusa tokom 1 sata. Kontrola lopatičnih diskova obuhvata tri faze kontrole: kontrolu pre zavarivanja, kontrolu posle zavarivanja i kontrolu posle normalizacije. Metode kontrole obuhvataju: ispitivanje penetrantima, merenje 3d koordinatnim mernim mašinama, statističke metode kao i kontrole samih procesa. Treba napomenuti da su za sve procese potrebni specijalno projektovani alati za držanje diskova. Prilikom samog razvoja tehnologija i uvođenja i verifikacije novih materijala koriste se sledeći mehanički testovi: testovi istezanja do loma, visoko ciklični zamor, propagacija prskotina, lomna žilavost, tvrdoća, udar. Tehnologija lopatičnih diskova se, osim na ovom projektu, najverovatnije koristi i za nove motore kao što su RC104B (JSF), EJ200 (Euorofighter Typhoon). |
|
|
Design for Aftermarket (Projektovanje za indirektno tržište)
Design for aftermarket (DFAM), ili projektovanje za indirektno tržište, predstavlja evoluciju u načinu gledanja na proces projektovanja i konstruisanja složenih proizvoda kao što je mlazni avio motor. Pojam indirektno tržište predstavlja sve proizvode, usluge i podršku za proizvode pošto su oni isporučeni kupcu. Indirektno tržište predstavljaju:
Logično pitanje koje bi neko mogao postaviti, bilo bi u ovom trenutnku “zašto je ova tema bitna u tehničkom prikazu novog motora?”. Deo odgovora leži u dijagramu prikazanom na sledećem dijagramu. Tu je prikazan prosečan prihod od prodaje tipičnog proizvođača gasnih turbina odnosno mlaznih motora. Ovde se može videti da za razliku od direktne prodaje mlaznih motora, energetskih turbina i pomorskih turbina ponaosob, indirektno tržište samo po sebi predstavlja jednu polovinu ukupne prodaje. Zato je bitno da taj jako značajan izvor prihoda bude uvećan pravovremenim uključivanjem u proces projektovanja i izrade.
|
DFAM se u projektovanju može podeliti u par sledećih opštih pravila:
Projektovanje za održavanje obuhvata zadatke kao što su: obezbeđenje LRU (line replacable units – linijski zamenljivi delovi – delovi koji se menjaju u linijskom održavanju motora i aviona) vremena zamenljivosti, prilaz delovima, popravka na avionu (on-wing), obezbeđeni pristupi boroskopima, itd. Projektovanje za remont i popravke za motor TP400-D6 obuhvata obezbeđenje zadatih vremena između remonta kao i obezbeđenje samih troškova remonta. Pri ovome se koriste podaci iz korišćenja motora koji su već u upotrebi (BR710, BR715, V2500, itd.).
Projektovanje za pouzdanost treba da
obezbedi zadate intervale između gašenja motora u letu i sličnih
događanja. |
|
Sastav motora Podaci i makete motora objavljeni su na izložbama ILA 2004 i Farborough 2004. Iz ovih podataka mogu se izvesti osnovni konstruktivni detalji novog motora. Takođe treba na ovom mestu spomenuti da je avion A400M nastao od projekta FLA – Future Large Aircraft (budući veliki avion), koji je pre toga bio Future International Military Airlifter (budući međunarodni vojni trensporter), za koji je u jednom trenutku konkurisao i sam Antonov sa avionima iz serije An-70. Duhoviti novinari su tada projekat FLA preimenovali u Future Large Antonov aludirajući na teško ostvarljivu mogućnost da zemlje zapadne Evrope finansiraju razvoj još jednog rusko-ukrajinskog transportnog aviona. Nasuprot tome konačno je izabrana varijanta A400M razvoja potpuno novog velikog transportnog aviona, kao potpuno novo iskustvo za avio industrije zapadne Evrope ohrabrene konačnim uvođenjem evropskog lovca Typhoon i političkim razlikama i odvajanjem od SAD. Motor je trovratilni i potpuno nov za razliku od polazne ideje da se upotrebi jezgro motora M88 od koje se odustalo zbog nedovoljne snage i potiska motora M88. Elisa i vratilo instalacije visokog pritiska okreću se u istom smeru a vratilo instalacije među pritiska i vratilo snage okreću se u istom pravcu koji je suprotan smeru prvo navedenih. Na avionu će biti korišćeni motori koji se obrću u oba smera levom i desnom. Treba napomenuti da je ovde znatnu prednost imaju novi avioni Antonova koji imaju koaksijalne elise sa suprotnim smerovima obrtanja gde se eliminišu momenti obrtanja pa je moguće upotrebljavati isti motor na više mesta na avionu bez potrebe kompenzacije momenta. Kompresor među-pritiska trebalo bi da bude sledeće konfiguracije: 5 statorskih stepena i 5 rotorskih stepeni (od čega 2 integralna blisk stepena). Predviđeni materijali su uglavnom legure Titanijuma i INCO. Kompresor visokog pritiska ima konfiguraciju koju sačinjavaju: 1 uvodni statorski stepen za ispravljanje struje promenljive geometrije, 5 statorskih stepena od kojih je prvi sa promenljivom geometrijom, 6 stepeni rotre kompresora od kojih su prva četiri sa integralnim diskovima. Materijali su viđeni kao legure nikla osim integralnih diskova (legure titanijuma) i kućišt aod nikla i čelika. Kućište komore sagorevanja, za koju je najverovatnije zadužena Snecma, sastavljena je od delova koji su od legura INCO, a najverovatnije predstavlja dalji razvoj komora sagorevanja novih varijanti motora cfm56 i M88 (Rafale). Sami delovi komore su od legura HA. Turbina visokog pritiska je sastavljena od jedne rotorko-statorske kaskade pa se zaključuje da je to visoko opterećeni stepen. Delovi su najverovatnije u velikoj meri sastavljeni od legura INCO i HA. Turbina međupritiska je sastavljena od jednog rotorskog stepena. Disk bi trablo da bude od legure INCO. Vratilo instalacije međupritiska takođe je sastavljeno od istog materijala. Turbina niskog pritiska je sastavljena od tri rotorsko- statorske kaskade, legura INCO isto kao i pripadajuće vratilo. Mlaznik bi trebalo da bude izrađen od raznih elemanta INCO legura. Od ostalih glavnih delova tu su sistemi transmisije, uležištenja, kućišta koji koriste legure čelika, titanijuma i aluminijuma i svaki ponaosob nose inovacije i smanjenje mase, povećanje pouzdanosti.
Na kraju umesto zaključka treba reći da
će se o ovome projektu još čuti i pisati ali je važno napomenuti da
su osvetljeni neki od glavnih pravaca uvođenja novih tehnologija u
razvoj i proizvodnju avio motora kao što su integralni diskovi i
projektovanje za indirektno tržište. Ove tehnologije će verovatno u
budućnosti doživeti svoju pravu i potpunu ekspanziju. |
PROGRAM A400M |
|
A400M program počeo je svoj vek 1982.godine kao the British Aerospace/Aerospatiale/MBB/Lockheed Future International Military Airlifter (FIMA) program. Početni planovi obuhvatali su 297 aviona – 75 za Zapadnu Nemačku, 50 za Francusku, 45 za Veliku Britaniju, 44 za Italiju, 36 za Španiju, 26 za Turku, 12 za Belgiju i 9 za Portugaliju. FIMA je kasnije postao Euroflag Future Large Aircraft (FLA), koji je predat firmi Airbus Industrie, kao glavnom nosiocu u septembru 1994. U junu 1995 kompanije članice Airbus Industrie prebacile su FLA program u posebnu Airbus organizaciju, Euroflag je ugašen, a avion preimenovan u A400M. Firma Airbus Military formalno je uspostavljena u januaru 1999. Treba dodati da je u jednom trenutku (jul 1998.) postojao i konkurs za isti avion na kome su konkurisali Airbuus Military sa A400M, Boeing sa C-17 i Lockheed Martin Aeronautical Systems (LMAS) sa C-130J. Velika Britanija je na osnovu cene, rokova i perspektivnosti programa odabrala A400M. U odluci je bilo bitno i to da ovaj program osigurava direktno 2500 visoko kvalifikovanih radnih mesta u Britaniji i indirektno do 8000. Kasnije su slično odlučile i ostale evropske države, uključene u program.
Početne potrebe za avionom su padale na
225 aviona jula 2000.godine, zatim na 212 aviona juna 2001. i sada
početkom 2005. stoje na 180 aviona. Osnovni podaci: Makismalan teret = 32 tone Dolet sa maksimalnim teretom = 2580nm Mahov broj krstarenja = 0.68 - 0.72 M Opšte dimenzije Dužina = 42.2 metara Visina = 14.7 metar Razmah krila = 42.4 metra Teretni prostor Dužina = 17.71 metrra Visina = 3.85 metara Širina = 4.00 metra Namena: Avion A400M bi trebalo da obezbedi taktičku i stratešku mobilnost za sva tri vida oružanih snaga u miru, krizama i ratu. A400M bi trebalo da se primanjuje unutar i između prostora oružanih sukoba, a najviše kao podrška zajedničkim snagama Joint Rapid Reaction Force (JRRF).
Model A400M na izložbi ILA 2004, foto: Andrija Ekmedžić |
|
Tekst i fotografije Andrija Ekmedžić, web-obrada Dejan Vukmirović, (c) AIRSERBIA 2005 - http://www.airserbia.com |
|
Copyright © AirSerbia
2002-2005. All rights reserved.
|
