Bueno queridos lectores ahora les vamos a hablar sobre un
motor no tan conocido como lo son los propfan:
El propfan es un tipo de motor de la aeronave relacionados en
concepto tanto al turbohélice y turboventilador, pero distinta de ambos. El
motor utiliza una turbina de gas para accionar un propulsor sin blindaje como
un turbopropulsor, pero la propia hélice está diseñado con un gran número de
cortos, las cuchillas altamente retorcidas, similares a compresor de derivación
de un turboventilador (el el ventilador en sí). Por esta razón, el propfan ha
sido descrito como un "fanático sin conductos de aire" o un
"ultra-alta-bypass (UHB) turbofan". En los documentos técnicos que se
describe como "un pequeño diámetro, altamente cargado propulsor de paso
variable palas múltiples que tiene aspas barrieron con delgadas secciones
aerodinámicas avanzadas, integradas con una góndola contorneada para retardar
el flujo de aire a través de las hojas, reduciendo así las pérdidas de
compresibilidad y diseñados para funcionar con una motor de turbina y el uso de
un solo engranaje de reducción etapa resulta en un alto rendimiento ". El
diseño está pensado para ofrecer la velocidad y el rendimiento de un
turboventilador, con la economía de combustible de un avión turbohélice. El
concepto propfan fue revelado por primera vez por Carl Rohrbach y Bruce Metzger
de la División de Tecnologías de la Norma Hamilton Unidas en 1975 y fue
patentado por Robert Cornell y Carl Rohrbach de Hamilton estándar en 1979. El
trabajo posterior por General Electric en similares propulsores se hizo bajo el
nombre ventilador sin conductos de aire, que fue un motor de turboventilador
modificado, con el ventilador colocado fuera de la góndola del motor en el
mismo eje que los álabes del compresor.
La economía de combustible de aviones a reacción
Aviones a reacción son bien conocidos por permitir mayores
empujes y velocidades más altas que se podría conseguir por los aviones de
hélice convencional que opera dentro del mismo sobre aerodinámica. Sin embargo,
los aviones a reacción están limitados en la economía de combustible. De hecho,
para el mismo consumo de combustible, un avión de hélice puede producir mayor
empuje. Como los costos de combustible convertido en un aspecto cada vez más
importante de la aviación comercial, los diseñadores de motores de las
aeronaves continúan buscando una combinación óptima de los ratios de empuje del
motor de jet y la eficiencia del combustible de la hélice.
El concepto propfan fue desarrollada para ofrecer un 35% mejor
eficiencia de combustible que los motores turbofan contemporáneos. En las
pruebas estáticas y de aire sobre un Douglas DC-9 modificado, propfans
alcanzaron una mejora del 30% en los turboventiladores OEM. Esta eficiencia
llegó a un precio, como uno de los principales problemas con el propfan es el
ruido, sobre todo en una época donde se requieren las aeronaves para cumplir
con cada vez más estricta en estadio III y estadio IV requisitos de ruido. Sin
embargo, en 2012 GE espera que los rotores abiertos pueden cumplir con estos
niveles de ruido en el 2030 cuando las nuevas generaciones narrowbody de Boeing
y Airbus se encuentren disponibles. Aerolíneas preguntan constantemente por
bajo nivel de ruido, y luego la máxima eficiencia de combustible. [4]
La División Estándar Hamilton de United Technologies
desarrolló el concepto propfan a principios de 1970. Numerosas variaciones de
diseño de los propfan fueron probados por Hamilton Estándar, conjuntamente con
la NASA en esta década. Esta prueba dio lugar al programa de Prueba de
Evaluación propfan (PTA), donde Lockheed-Georgia propuso la modificación de un
Gulfstream II para actuar como banco de pruebas en vuelo para el concepto
propfan y McDonnell Douglas propuso la modificación de un DC-9 de la misma
purpose.NASA elegir el propuesta de Lockheed, en el que el avión tenía una
góndola añadido a la banda izquierda, que contiene un 6,000 hp Allison 570
motor turbohélice (derivado del turboeje XT701 desarrollado para el XCH-62
programa de Boeing Vertol), la alimentación de un diámetro de 9 pies Hamilton
Estándar SR- 7 propfan. La aeronave, de modo configurado, voló por primera vez
en marzo de 1987. Después de un extenso programa de pruebas, las modificaciones
se han retirado de la aeronave.
GE36 sin conductos de aire del ventilador de General Electric
era una variación sobre el concepto propfan original, y parece similar a un
motor de pistón de configuración empujador. UDF de GE tiene una disposición de
accionamiento directo novela, donde la caja de engranajes de reducción se
sustituye por una baja velocidad de siete etapa de la turbina libre. Los
rotores de turbina de accionamiento del conjunto hacia adelante de las hélices,
mientras que el conjunto trasero está conectado a los estatores turbina libre y
gira en la dirección opuesta. Así, en efecto, la turbina de potencia tiene 14
etapas. Boeing pretende ofrecer motor UDF empujador de GE en la plataforma 7J7,
y McDonnell Douglas iba a hacer lo mismo en su avión MD-94X. El GE36 fue
primero probado en vuelo montado en la estación de bomberos # 3 de un Boeing
727-100 en 1986.
McDonnell Douglas desarrolló un avión de prueba de concepto
mediante la modificación de su propiedad de la empresa MD-80. Quitaron el JT8D
turbofan motor desde el lado izquierdo del fuselaje y lo reemplazaron con el
GE36. Se realizaron una serie de vuelos de prueba, en un principio de Mojave,
California, que resultó ser el mantenimiento de la aeronavegabilidad, las
características aerodinámicas, y la firma de ruido del diseño. Después de las
pruebas iniciales, una cabina de primera clase fue instalado en el interior del
fuselaje de popa y ejecutivos de la aerolínea les ofreció la oportunidad de
experimentar la aeronave con motor UDF de primera mano. Los vuelos de prueba y
de comercialización de la aeronave de demostración equipada-GE concluyeron en
1988, mostrando una reducción del 30% en el consumo de combustible en
turbo-ventilador accionado MD-80, el pleno cumplimiento de ruido Etapa III, y
bajos niveles de ruido interior / vibración. Debido a la baja el precio del
combustible de jet y los cambios en las prioridades de marketing, Douglas dejó
de lado el programa del año siguiente.
En la década de 1980, Allison colaboró con Pratt
& Whitney en demostrar la propfan 578-DX. A diferencia de la UDF GE36 de la
competencia, el 578-DX era bastante convencional, con un reductor entre la
turbina LP y las cuchillas propfan. El 578-DX fue exitosamente probado en vuelo
en un McDonnell Douglas MD-80. Sin embargo, ninguno de los proyectos
mencionados se convirtió en realidad, sobre todo por exceso de ruido de la
cabina (en comparación con turboventiladores).
Algunos videos de interes:
English:
Well dear readers now we
are going to talk about a not so well known as are the propfan engine:
The propfan is a type of
aircraft engine concept related both turboprop and turbofan, but distinct from
both. The engine uses a gas turbine to drive a propeller unshielded as a turboprop,
but the propeller itself is designed with a large number of shorter, similar to
compressor bypass a turbofan (the fan itself) highly twisted blades . For this
reason, the propfan has been described as a "fanatical ductless air"
or "ultra-high bypass (UHB) turbofan". In technical documents
described as "a small diameter, highly loaded propeller pitch multiple
blades having blade swept thin advanced airfoil sections, integrated with a
contoured nacelle to retard the flow of air through the leaves, thus reducing
compressibility losses and designed for use with a turbine engine and the use
of a single stage reduction gear results in a high yield. " The design is
built for speed and performance of a turbofan, with the fuel economy of a
turboprop aircraft. The concept propfan was first revealed by Carl Rohrbach and
Bruce Metzger, Division of Technology Norma United Hamilton in 1975 and was
patented by Robert Cornell and Carl Rohrbach standard Hamilton in 1979.
Subsequent work by General Electric in similar propellants was made under the
fan unnamed pipes, which was a modified turbofan engine, with the fan placed
outside the engine nacelle on the same axis as the compressor blades.
Fuel economy of jets
Jets are well known to
allow higher thrust and higher speeds could be achieved by conventional
propeller aircraft operating within the same envelope aerodynamics. However,
jet aircraft are limited in fuel economy. In fact, for the same fuel
consumption, an airplane propeller can produce more thrust. As fuel costs become
an increasingly important aspect of commercial aviation, the designers of
aircraft engines continue to seek an optimal combination of ratios of jet
engine thrust and fuel efficiency of the propeller.
Propfan The concept was
developed to deliver 35% better fuel efficiency than contemporary turbofans. In
the static and air tests on a modified Douglas DC-9, propfans achieved a 30%
improvement in OEM turbofans. This efficiency came at a price, as one of the
main problems with the propfan is noise, especially in an era where aircraft
are required to meet increasingly stringent Stage III and Stage IV noise
requirements. However, in 2012 GE expected to open rotors can meet these noise
levels in 2030 when the new generation narrowbody Boeing and Airbus are available.
Airlines constantly ask for low noise, and then the maximum fuel efficiency.
[4]
Hamilton Standard Division
of United Technologies propfan developed the concept in the early 1970s.
Numerous design variations propfan were tested by Hamilton Standard, together
with NASA in this decade. This test resulted in the program propfan Assessment
Test (PTA), where Lockheed-Georgia proposed modifying a Gulfstream II to act as
a test flight for the concept propfan and McDonnell Douglas proposed the
modification of a DC-9 the same purpose.NASA choose the Lockheed proposal, in
which the plane had a gondola added to the left side containing a 6,000 hp
Allison 570 turboprop engine (derived from the XT701 turboshaft developed for
the XCH-62 Boeing Vertol program) , feeding a 9 foot diameter Hamilton Standard
SR-7 propfan. The aircraft, configured mode, first flew in March 1987. After
extensive testing program, the changes were removed from the aircraft.
Ductless air GE36 fan
General Electric was a variation on the original concept propfan, and looks
similar to a piston engine pusher configuration. GE UDF has a novel arrangement
of a direct drive, where the reduction gear box is replaced by a low speed
stage of the seven free turbine. The turbine rotor assembly drive propellers
forward, while the rear joint is connected to the free turbine stator and
rotating in the opposite direction. Thus, in effect, the power turbine has 14
stages. Boeing aims to provide pusher UDF engine on the 7J7 platform GE,
McDonnell Douglas and would do the same in their MD-94X. The GE36 was first
flight tested mounted fire station # 3 of a Boeing 727-100 in 1986.
McDonnell Douglas
developed a proof of concept aircraft by modifying its company-owned MD-80.
Removed the JT8D turbofan engine from the left side of the fuselage and
replaced it with the GE36. A series of flight tests were conducted in the
beginning of Mojave, California, which proved the airworthiness, aerodynamic
characteristics, and noise signature design. After initial tests, a first-class
cabin was installed inside the aft fuselage and airline executives were given
the opportunity to experience the UDF-powered aircraft first hand. Flight
testing and marketing of the aircraft-GE equipped demonstration ended in 1988,
showing a 30% reduction in fuel consumption in turbo-fan powered MD-80, full
Stage III noise compliance, and low levels Interior noise / vibration. Due to
the low price of jet fuel and changes in marketing priorities, Douglas shelved
the program the following year.
In the 1980s, Allison
collaborated with Pratt & Whitney on demonstrating the 578-DX propfan.
Unlike the competition GE36 UDF, the 578-DX was fairly conventional, with a
reducer between the LP turbine blades propfan. The DX-578 was successfully
flight tested on a McDonnell Douglas MD-80. However, none of these projects
came to fruition, especially excess cabin noise (compared to turbofans).
Some videos of
interest:
