Pratt & Whitney ha rilevato una domanda molto forte per i motori GTF, con oltre 10.000 ordini e impegni dei clienti. “La overall engine durability è migliore del V2500 allo stesso punto del ciclo di vita del motore e Pratt & Whitney continua a investire per aumentare il time on wing per i clienti.
Il GTF Advantage sarà certificato a metà del 2024, raggiungendo livelli maturi di durabilità all’entrata in servizio, specialmente in ambienti caldi e difficili, con miglioramenti nella hot section del motore”, afferma Pratt & Whitney.
“Il motore GTF è un programma irripetibile che ha plasmato il futuro dell’aviazione sostenibile, offrendo fino al 20% in meno di consumi ed emissioni di CO2 per viaggio e fino al 25% per posto”, ha affermato Matt Teicholz, vice president of engineering for GTF engine programs at Pratt & Whitney. “I nostri operatori sanno che il GTF è il motore più efficiente in termini di consumo di carburante e sostenibilità per gli aeromobili single-aisle. Il geared fan è l’architettura di oggi e di domani”.
“Con oltre 10.000 engine orders and commitments prenotati fino ad oggi per tre famiglie di aeromobili, c’è una forte domanda di aeromobili con motore GTF, con una domanda di 30.000 aeromobili single-aisle prevista nei prossimi 20 anni.
Da quando il motore GTF è entrato in servizio per la prima volta, ha garantito fuel efficiency, basse emissioni e basso impatto acustico. Pratt & Whitney ha continuato a introdurre miglioramenti per aumentare l’affidabilità e la durata. L’azienda ha raggiunto il target level for dispatch reliability – la capacità di partire in orario per un volo di linea – che ora è a un mature engine level del 99,96%.
Per quanto riguarda la durabilità, Pratt & Whitney ha migliorato il time on wing – per quanto tempo i motori possono essere utilizzati prima di dover essere rimossi per la manutenzione – dall’inizio del programma”, prosegue Pratt & Whitney.
“Per soddisfare le aspettative dei nostri clienti, dobbiamo essere in grado di produrre motori altamente efficienti e affidabili che siano anche estremamente durevoli, con lunghi periodi di volo tra una shop visit e l’altra”, ha affermato Rick Deurloo, president of Commercial Engines at Pratt & Whitney. “Tuttavia, questa metrica non è ancora al livello che ci aspettiamo, il che ha messo a dura prova le operazioni della flotta”.
“Come altri programmi, il time on wing varia a seconda della missione e dell’ambiente operativo. Circa il 75% della flotta opera in ambienti più freddi e questi clienti stanno vivendo il time on wing che la società si aspettava a questo punto del programma. In effetti, il time on wing del GTF si confronta favorevolmente con il V2500 a otto anni del suo ciclo di vita. Tuttavia, gli operatori in ambienti più caldi e sabbiosi stanno vedendo intervalli ridotti e un time on wing inferiore al previsto.
Inoltre, le industry-wide supply chain pressures hanno influito sulla disponibilità dei materiali, il che ha portato a un aumento dei tempi di consegna nei maintenance, repair and overhaul (MRO) shops. In totale, circa il 10% della GTF-powered fleet è attualmente out of service, in attesa di un motore. Pratt & Whitney riconosce l’impatto sui clienti e il suo team globale lavora 24 ore su 24 per affrontare queste sfide. L’azienda sta bilanciando sia i tassi di produzione in crescita che un maggiore utilizzo, mentre la supply base si riprende e sta facendo grandi progressi. Ad esempio, la casting production è aumentata di oltre il 40% da inizio anno.
Per affrontare il time on wing, Pratt & Whitney ha introdotto diversi durability upgrades, con l’ultimo configuration Block D hardware che è stato implementato nel 60% della flotta, un numero che aumenterà a oltre il 90% nei prossimi due o tre anni. Questo ultimo standard di costruzione allevia i removal drivers con parti di maggiore durata, comprese life limited parts (LLPs) come integrally bladed rotors (IBRs), un combustore più durevole e miglioramenti a oil seals e turbine airfoils. Tutto sommato, il Block D time on wing è il doppio della configurazione precedente”, continua Pratt & Whitney.
“La maturity progression che abbiamo pianificato per il GTF è paragonabile al nostro track record sul motore V2500”, ha affermato Teicholz. “Abbiamo ulteriori design enhancements nel 2024 e nel 2025 per migliorare ulteriormente la durata, comprese turbine and combustor hole drilling techniques migliorate e cooling hole patterns modificati”.
Il Pratt & Whitney’s network of MRO facilities svolgerà un ruolo fondamentale nell’incorporazione di questo nuovo hardware.
Quando si tratta di tempi di consegna per GTF engine overhauls, “il recupero richiederà tempo, ma abbiamo aumentato la produzione durante tutto l’anno, stabilendo livelli più elevati di spedizioni dal nostro MRO network ogni mese. A maggio abbiamo restituito più motori da MRO rispetto a quelli che i nostri clienti hanno rimosso per la manutenzione”, ha affermato Deurloo.
Di conseguenza, Pratt & Whitney prevede che gfli AOG rates scenderanno fino alla fine del 2023.
Per supportare la flotta in crescita, Pratt & Whitney sta espandendo la GTF MRO capacity a livello globale – all’interno dei propri shops e con i network partners – per gestire la crescente domanda post-vendita, oltre ad assumere centinaia di nuovi dipendenti e inserire nuove tecnologie per aumentare l’efficienza operativa.
“Siamo concentrati sul GTF engine aftermarket output, aumentando la disponibilità di materiale e ampliando la capacità globale attraverso il GTF engine MRO network”, ha affermato Deurloo.
Dal 2019, il GTF engine MRO network è più che raddoppiato e conta ora 12 sedi attive in tutto il mondo, con altre sette che dovrebbero essere online entro il 2025. Già nel 2023, Delta TechOps e Mitsubishi Heavy Industries Aero Engines Ltd. hanno celebrato ampliamenti delle strutture. Il network ha inoltre ottenuto le prime GTF engine inductions per la A320neo Family (PW1100G-JM) presso MHIAEL in Giappone e Ameco in Cina, per l’A220 (PW1500G) presso Delta TechOps e per l‘E-Jets E2 (PW1900G) presso EME Aero in Polonia.
La prossima evoluzione del propulsore, il motore Pratt & Whitney GTF Advantage™, fornirà una maggiore spinta, una migliore fuel efficiency e minori carbon emissions per la Airbus A320neo Family, supportando l’obiettivo del settore di zero emissioni nette di carbonio entro il 2050. Il motore GTF Advantage riduce il consumo di carburante e le emissioni di CO2 fino all’1% rispetto all’attuale modello di motore GTF ed è compatibile con 100% sustainable aviation fuel (SAF).
“I motori GTF offrono già il consumo di carburante e le emissioni di CO2 più bassi per gli aeromobili single-aisle”, ha affermato Deurloo. “Il motore GTF Advantage estende tale vantaggio e migliora le capacità dell’aeromobile, fornendo più spinta e ancora più valore agli operatori degli A320neo family aircraft, in particolare sugli aeromobili a lungo raggio. Ottenere il time on wing ottimale deve essere fondamentale per raggiungere il pieno potenziale del motore”.
“Il motore GTF Advantage è fondamentalmente una configurazione più durevole, grazie in parte ai miglioramenti aerodinamici e all’aumento dell’airflow attraverso il low-pressure compressor”, ha affermato Teicholz. “Abbiamo progettato il motore GTF Advantage in modo che funzioni a temperature più basse, offrendo allo stesso tempo una maggiore spinta al decollo. Ora stiamo rafforzando il nostro impegno per migliorare la durata, specialmente in ambienti caldi e difficili, con miglioramenti nella hot section del motore”.
“Il GTF Advantage engine certification and flight test program ha accumulato più di 3.000 ore e quasi 9.000 cicli fino ad oggi e beneficia di oltre 100.000 ore di engine and rig testing attraverso tutti i GTF programs. Il programma di test include extensive endurance testing per far progredire la maturità del prodotto all’entrata in servizio, inclusi dirt ingestion testing per simulare ambienti difficili.
Per migliorare ulteriormente la durabilità, vengono incorporate tecnologie avanzate per affrontare l’hot section distress riscontrato sul campo. Nella high-pressure turbine (HPT), i miglioramenti includeranno un advanced airfoil design con rivestimenti migliorati. L’HPT e il combustore presenteranno anche dimensioni, forma e posizionamento dei cooling hole ottimizzate, con tecniche di perforazione migliorate per ridurre l’ossidazione. L’azienda prevede la certificazione FAR33 a metà del 2024, che concede il tempo necessario per l’incorporazione di questo ultimo hardware per raggiungere livelli maturi di durabilità all’entrata in servizio.
Mentre Pratt & Whitney lavora per prolungare il time on wing, il geared fan rimane il fulcro della sua roadmap tecnologica. L’azienda sta sviluppando le tecnologie che estenderanno il potenziale della geared architecture, inclusi materiali avanzati, bypass ratio più elevati, hybrid-electric systems e l’uso di carburanti più sostenibili. Pratt & Whitney ha recentemente completato il primo engine run del suo regional hybrid-electric flight demonstrator, è impegnata in un U.S. Department of Energy program per sviluppare l’hydrogen-fueled propulsion technology, e ha annunciato una collaborazione con Airbus, MTU Aero Engines, Collins Aerospace e GKN Aerospace per dimostrare un hybrid-electric geared turbofan con un waste heat recovery system”, afferma Pratt & Whitney.
“Pratt & Whitney sta acquisendo un’esperienza inestimabile con la geared fan architecture, con 23 milioni di engine flight hours fino ad oggi, che si prevede cresceranno fino a centinaia di milioni di ore quando la prossima generazione di geared engines entrerà in servizio. Con il motore GTF e il GTF Advantage che estende il proprio ruolo di propulsore più efficiente ed ecologico per single-aisle aircraft, l’azienda è ben posizionata per guidare una propulsione sempre più sostenibile nei decenni a venire”, conclude Pratt & Whitney
(Ufficio Stampa Pratt & Whitney – Photo Credits: John Karsten Moran – Pratt & Whitney)
