Negli ultimi cinque anni Rolls-Royce è stata pioniera della tecnologia che contribuirà al next-generation Tempest programme del Regno Unito.
Allo scopo di essere più elettrico, più intelligente e più potente, Rolls-Royce ha riconosciuto che qualsiasi futuro aereo da combattimento avrà livelli senza precedenti di richiesta di energia elettrica e carico termico; tutti devono essere gestiti nel contesto di un aereo stealth.
Prima del lancio del programma Tempest, Rolls-Royce aveva già iniziato a rispondere alle esigenze del futuro. Nel 2014 la società ha affrontato la sfida di progettare un electrical starter generator completamente incorporato nel core di un gas turbine engine, ora noto come Embedded Electrical Starter Generator o E2SG demonstrator programme.
Conrad Banks, Chief Engineer for Future Programmes at Rolls-Royce, ha dichiarato: “L’electrical embedded starter-generator risparmierà spazio e fornirà la grande quantità di energia elettrica richiesta dai futuri fighters. I motori aeronautici esistenti generano energia attraverso un gearbox sotto il motore, che aziona un generatore. Oltre ad aggiungere parti mobili e complessità, lo spazio richiesto all’esterno del motore per il gearbox e il generatore rende la cellula più grande, il che è indesiderabile in una piattaforma stealth”.
La fase due di questo programma è stata ora adottata come parte del contributo di Rolls-Royce al programma Tempest. L’obiettivo è quello di fornire non solo la spinta, ma anche la potenza elettrica richiesta per tutti i sistemi di bordo, nonché la gestione di tutti i carichi termici risultanti.
Rolls-Royce si sta adattando alla realtà che tutti i veicoli futuri, a terra, in aria o in mare, avranno livelli di elettrificazione significativamente aumentati per alimentare sensori, armi, sistemi di comunicazione, sistemi di attuazione e accessori, nonché l’avionica.
Il lancio della prima fase del programma E2SG ha visto investimenti significativi nello sviluppo di una integrated electrical facility. Il lancio della seconda fase del progetto nel 2017 ha visto l’inclusione di un secondo generatore elettrico collegato all’altro spool del motore. Comprendeva anche un energy storage system nell’electrical network e la capacità di gestire in modo intelligente la fornitura di energia tra tutti questi sistemi.
Le two-spool mounted electrical machines consentono, combinando il funzionamento come motore o generatore, la produzione di una serie di effetti funzionali sul motore, compreso il trasferimento di energia elettrica tra i due spools.
Come parte del programma E2SG, Rolls-Royce sta studiando la fattibilità dell’utilizzo della dual spool generation per influenzare l’operabilità, la reattività e l’efficienza del motore. Un’altra tecnologia chiave in fase di sviluppo è il Power Manager intelligent control system, che utilizza algoritmi per prendere decisioni intelligenti in tempo reale su come soddisfare l’attuale domanda elettrica dell’aeromobile, ottimizzando al contempo altri fattori tra cui l’efficienza del motore per ridurre il consumo di carburante o la temperatura del motore per prolungare la durata dei componenti.
Durante tutto il programma Tempest, Rolls-Royce continuerà a maturare le tecnologie elettriche dimostrate dal programma E2SG, con una terza fase di test che probabilmente includerà un nuovo thermal management system integrato con il sistema generale.
L’azienda intende inoltre presentare un full-scale demonstrator di un advanced power and propulsion system. Ci saranno nuove tecnologie in tutte le parti della turbina a gas, compresi twin spool embedded generation, un avanzato thermal management system, un energy storage system su misura per il ciclo di lavoro previsto del futuro fighter e un intelligent power management system che sarà in grado di ottimizzare le performance sia della gas turbine che del power and thermal management system.
(Ufficio Stampa Rolls-Royce)
