Rolls-Royce divulga os potenciais do motor de nova tecnologia UltraFan, em 07.07.23

Em meados de junho, a fabricante de motores britânica Rolls-Royce (RR) divulgou o andamento da campanha de testes do demonstrador de tecnologia UltraFan, em evolução na planta de Derby, no Reino Unido.

A RR testou o demonstrador de tecnologia UltraFan pela primeira vez em maio e na segunda quinzena de junho divulgou que colocaria o demonstrador à prova em um esforço para começar a desenvolver uma gama de motores em escala.

A visão do fabricante para a tecnologia UltraFan se concentra em um portfólio de sistemas de propulsão de dois eixos, três eixos, acionamento direto e com gearbox (caixa de redução/engrenagem), variando em empuxo de 25.000 a 110.000 lbf. à base de ulta-alta taxa de derivação e refinamentos aerodinâmicos de fan e admissão.

A diretora de tecnologia da Rolls-Royce, Grazia Vittadini, caracterizou recentemente a arquitetura do motor UltraFan projetada para taxas de derivação (bypass ratio) ultra-elevada como “literalmente repleta de tecnologias de ponta da frente até a traseira [do começo ao fim, ou de ponta a ponta]”.

Projetado para equipar novas aeronaves de fuselagem estreita e larga que entrarão em serviço na década de 2030, Vittadini disse que o programa de testes inicial duraria vários meses, período durante o qual a RR começará a integrar cuidadosamente uma série de tecnologias para ajudar a oferecer uma melhoria de eficiência de 10% em relação ao motor turbofan atual Trent XWB.

A executiva de engenharia da Rolls-Royce disse para repórteres que o regime da campanha de desenvolvimento faria um progresso propositalmente lento e constante para apoiar a abertura do envelope operacional do motor, o que ela admitiu “às vezes [foi] difícil”. No entanto, Vittadini insistiu que a equipe a partir de um momento fará progressos rápidos.

A mídia AIN, em artigo de 13 de junho, aponta que isso levanta a questão: quando as fabricantes de aeronaves estarão prontas para apresentar a seus clientes uma nova aeronave para explorar os benefícios dessa nova tecnologia de motor.

Embora a Rolls-Royce se esforce para enfatizar que o demonstrador da tecnologia UltraFan não apenas anuncia os motores do “amanhã”, mas também ajuda a melhorar os motores atuais – de “hoje” -, a tecnologia de propulsão radical ainda aguarda uma fuselagem avançada semelhante para mostrar o que a Rolls Royce chama de vantagens apelativas de um projeto novo. “Caros fabricantes, dêem-me uma aeronave e vocês terão seus motores”, disse Vittadini, que também atuou como diretor de tecnologia da Airbus e membro do seu Comitê executivo.

O diretor de tecnologia aeroespacial e programas futuros da Rolls-Royce, Alan Newby, disse para a AIN que a fabricante britânica acredita que a indústria precisa de tecnologia avançada para atingir um estado de aptidão e prontidão para futuros tipos de aeronaves.

“Falamos com todos os fabricantes [de aeronaves] o tempo todo, francamente”, disse Newby, para seguir: “Estamos em diálogo contínuo, não apenas com a Boeing e a Airbus, mas também com a EMBRAER, com a Gulfstream – todos os nossos clientes. São eles que vão para o mercado e trabalhamos com eles para determinar qual é o momento ideal, porque deve se adequar à estratégia de produto deles. Estamos apenas garantindo que tenhamos a tecnologia pronta quando chegar a hora”.

Em um momento em que o desenvolvimento de aeronaves movidas a hidrogênio e eletricidade “roubam as manchetes”, Newby insiste que a tecnologia de turbinas a gás continua sendo fundamental para os planos de desenvolvimento da fabricante de motores britânica. “Se você olhar para qualquer projeção até 2050, verá SAF, melhorias de eficiência e possivelmente até mesmo hidrogênio sendo apresentado”, explicou Newby, para ponderar e salientar: “No entanto, mais de 90% dessas aplicações ainda precisarão de motores de turbina a gás naquela parte do mercado que queimará a grande maioria do combustível. É por isso que continuamos a inovar a turbina a gás”. “O que vamos fazer no âmbito do programa de “Aviação Limpa” [Clean Aviation], da União Européia, é levar isso adiante”, explicou Newby. “O óbvio é aumentar a taxa de derivação, optar por fans maiores que exigirão mais avanços nas tecnologias de materiais e, em seguida, continuar a desenvolver a aerodinâmica. Fizemos alguns trabalhos em aspectos como encurtar a admissão sem prejudicar o desempenho do fan … então continuaremos a observar a aerodinâmica do fan”.

Até que o desafio de densidade de energia para propulsão seja resolvido, os engenheiros pretendem ajudar a reduzir a pegada de CO₂ de uma aeronave em uma abordagem denominada micro-hibridização, onde, em vez de depender da turbina a gás para alimentar completamente a aeronave, a energia elétrica pode aliviar o motor em certas operações.

“Fizemos alguns trabalhos de micro-hibridização em Bristol em um de nossos motores menores, onde incorporamos geradores elétricos de partida”, revelou Newby. “Isso nos dá a capacidade de retirar a energia do eixo, mas também nos permite colocá-la de volta. Quando você combina isso com a energia elétrica armazenada, pode usá-la para otimizar o desempenho em todo o envelope de vôo. Assim, por exemplo, durante certas condições transitórias ou durante condições de potência muito baixa, podemos permitir que o motor gire em mínimo ou, em condições de operação de alta exigência, ele pode receber um leve aumento por energia elétrica”.

Newby acrescentou que a Rolls Royce acredita que pode exceder sua melhoria de eficiência de 10% declarada “se você esticar até o fim”. “A hibridização [resulta em] provavelmente uma [melhoria] de um dígito, mas quando você combina isso com taxas de derivação [by-pass] mais altas e assim por diante, então você provavelmente vai além de 10%”, concluiu. [EL] – c/ fonte