Diametro motori e prestazioni

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brigidino
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Diametro motori e prestazioni

Messaggio da brigidino » 17 marzo 2023, 10:52

Buongiorno a tutti, permettemi una curiosità.

La tendenza attuale dei "motoristi" è quella di aumentarne il diametro per migliorare efficienza e prestazioni.

C'è però una particolarità che riguarda CFM e per la quale chiederei lumi. Il CFM montato oggi sul MAX ha il diametro del CFM montato sul 320 CEO, il neo ovviamente ha un diametro ancora maggiore.

Come fa lo stesso motore ad essere egualmente vantaggioso anche se prodotto in 2 diametri così diversi? E se fossero egualmente vantaggiosi , a cosa serve allargarlo così tanto?

Perdonatemi la supercazzola, ma non riuscivo a esprimermi meglio.

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noone
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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da noone » 18 marzo 2023, 16:05

Ciao, qui abbiamo fior di ingegneri per risponderti, ma credo che il motore col fan più piccolo sarà meno efficiente.
La scelta è dovuta al fatto che sul 737 quello più gtosso non ci sta, (hanno già fatto i salti mortali a farci stare quello più piccolo).

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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da Eurostar » 18 marzo 2023, 20:42

Credo sia proprio così. Il CFM montato sul Airbus A320 NEO non ci stava sul 737, infatti hanno montato quello del 320 CEO montandolo più avanti ed in alto sull'ala. Questo è anche il problema che ha causato i tanti problemi di instabilità, risolto poi con una adeguata impostazione del MCAS.
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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da JT8D » 18 marzo 2023, 21:02

Eurostar ha scritto:
18 marzo 2023, 20:42
Credo sia proprio così. Il CFM montato sul Airbus A320 NEO non ci stava sul 737, infatti hanno montato quello del 320 CEO montandolo più avanti ed in alto sull'ala. Questo è anche il problema che ha causato i tanti problemi di instabilità, risolto poi con una adeguata impostazione del MCAS.
Sull'Airbus A320neo è montato il CFM LEAP-1A (oltre al PW1100G di P&W). Sul 737 MAX è montato esclusivamente il CFM LEAP-1B, che non è il motore dell'A320ceo. Per completezza, sull'A320ceo è montato il CFM56-5B, mentre sui 737 Next Generation il CFM56-7B.

In effetti il passaggio da CFM56-7B a LEAP-1B (più grande) sui 737 MAX ha portato a montarlo più avanti, con tutti i problemi che sappiamo. Il MCAS serviva proprio a cercare di risolvere il comportamento causato dai nuovi motori più grandi e installati più avanti, con tendenza a cabrare in determinate circostanze.

Paolo
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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da JT8D » 18 marzo 2023, 21:20

brigidino ha scritto:
17 marzo 2023, 10:52
Buongiorno a tutti, permettemi una curiosità.

La tendenza attuale dei "motoristi" è quella di aumentarne il diametro per migliorare efficienza e prestazioni.

C'è però una particolarità che riguarda CFM e per la quale chiederei lumi. Il CFM montato oggi sul MAX ha il diametro del CFM montato sul 320 CEO, il neo ovviamente ha un diametro ancora maggiore.

Come fa lo stesso motore ad essere egualmente vantaggioso anche se prodotto in 2 diametri così diversi? E se fossero egualmente vantaggiosi , a cosa serve allargarlo così tanto?

Perdonatemi la supercazzola, ma non riuscivo a esprimermi meglio.
Parlando in generale l'aumento del diametro del fan permette BPR più elevati, con un incremento del rendimento propulsivo del motore e quindi una maggiore efficienza complessiva, minori consumi speficici, ecc..

Però, come capita sempre, occorre tenere in considerazione molteplici parametri quando si progetta qualcosa, e il risultato finale è sempre un compromesso, diciamo che si cerca di trovare un punto ottimale che rappresenti il miglior compromesso tra tutti gli aspetti considerati.

Aumentare il diametro del fan porta sì a vantaggi, ma anche a un maggior drag dovuto alla maggiore grandezza del motore, a considerazioni riguardo la clearance da terra (come sul 737 appunto), oltre a considerazioni più specifiche riguardo il comportamento aerodinamico e meccanico dei componenti del motore. Insomma, non è che si può aumentare il diametro quanto si vuole, perché si genererebbero anche problematiche da risolvere.

Sul 737 si è valutato di installare una versione con minore diametro del fan rispetto alla versione montata sull'A320neo (quindi con un BPR leggermente inferiore, ma anche un peso minore) in primis per i problemi di clearance da terra, però tieni presente che i due LEAP si somigliano molto come struttura e come soluzioni tecniche introdotte, quindi rimangono due motori simili e con vantaggi simili.

Paolo
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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da sardinian aviator » 19 marzo 2023, 6:56

Senza contare che l'allargamento del diametro comporta maggiori rischi di ingestione di volatili. Credo (spero) che l'abbiano valutato. Più ingestioni significano più costi e più fermo macchina, ma ormai la tendenza è quella.
È meglio rimanere in silenzio ed essere considerati imbecilli piuttosto che aprire bocca e togliere ogni dubbio

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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da bande » 19 marzo 2023, 19:00

sardinian aviator ha scritto:
19 marzo 2023, 6:56
Senza contare che l'allargamento del diametro comporta maggiori rischi di ingestione di volatili. Credo (spero) che l'abbiano valutato. Più ingestioni significano più costi e più fermo macchina, ma ormai la tendenza è quella.
Se non c'è core ingestion e non ci sono danni al fan l'unica manutenzione è pulire dai resti del malcapitato volatile. Il booster di questi motori poi è davvero piccolo quindi il rischio è minore

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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da sardinian aviator » 20 marzo 2023, 5:00

bande ha scritto:
19 marzo 2023, 19:00
sardinian aviator ha scritto:
19 marzo 2023, 6:56
Senza contare che l'allargamento del diametro comporta maggiori rischi di ingestione di volatili. Credo (spero) che l'abbiano valutato. Più ingestioni significano più costi e più fermo macchina, ma ormai la tendenza è quella.
Se non c'è core ingestion e non ci sono danni al fan l'unica manutenzione è pulire dai resti del malcapitato volatile. Il booster di questi motori poi è davvero piccolo quindi il rischio è minore
Ho parlato di costi e di fermo macchina. Dopo un'ingestione quel motore per un po' sta fermo. Il "quanto" dipende dai tempi degli accertamenti e dall'eventuale danno. Può saltare lo schedulato di un'intera giornata con necessità di riprotezione e assistenza di qualche centinaio di pax.
È meglio rimanere in silenzio ed essere considerati imbecilli piuttosto che aprire bocca e togliere ogni dubbio

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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da bande » 20 marzo 2023, 5:35

Quello dipende dal motore
Con il CFM56 si può differire il boroscopio per 20 o 25 FH in caso di core ingestion, non ho informazioni su altri tipi di motore

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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da JT8D » 20 marzo 2023, 21:18

sardinian aviator ha scritto:
19 marzo 2023, 6:56
Senza contare che l'allargamento del diametro comporta maggiori rischi di ingestione di volatili. Credo (spero) che l'abbiano valutato. Più ingestioni significano più costi e più fermo macchina, ma ormai la tendenza è quella.
Sicuramente l'ampliamento del diametro del motore provoca, per ovvi motivi, un aumento della possibilità di ingestione di volatili rispetto ad un motore piccolo.

Però, come specificato giustamente da bande, su un motore ad alto BPR ci sono meno probabilità di danni gravi al core rispetto ad un motore a basso BPR. Certo poi un fermo macchina, breve in caso di assenza di danni rilevanti, lo si può avere.

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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da brigidino » 21 marzo 2023, 9:43

Ringrazio tutti per le risposte, ma queste creano un paradosso come credevo.

Ovvero, il diametro maggiore non influisce sulla prestazione, dato che per il 737 è molto più stretto ed è commercialmente sostenibile.

Il diametro maggiore crea problemi di clearence e ingestione.

Sembra quasi che sia peggiore, ed è qui il paradosso.

Saluti

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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da SuperMau » 21 marzo 2023, 10:26

brigidino ha scritto:
21 marzo 2023, 9:43
Ringrazio tutti per le risposte, ma queste creano un paradosso come credevo.

Ovvero, il diametro maggiore non influisce sulla prestazione, dato che per il 737 è molto più stretto ed è commercialmente sostenibile.

Il diametro maggiore crea problemi di clearence e ingestione.

Sembra quasi che sia peggiore, ed è qui il paradosso.

Saluti
Brigidino, non e' proprio cosi...... Tieni conto che in aviazione, quando hai anche un 1% di migliori prestazioni, puo' sembrarti poco in termini relativi, ma in termini assoluti un 1% vuol dire magari risparmiare 1M USD all'anno in kerosene.....
Be'....sono andato un po' in giro...
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brigidino
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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da brigidino » 21 marzo 2023, 11:10

SuperMau ha scritto:
21 marzo 2023, 10:26
brigidino ha scritto:
21 marzo 2023, 9:43
Ringrazio tutti per le risposte, ma queste creano un paradosso come credevo.

Ovvero, il diametro maggiore non influisce sulla prestazione, dato che per il 737 è molto più stretto ed è commercialmente sostenibile.

Il diametro maggiore crea problemi di clearence e ingestione.

Sembra quasi che sia peggiore, ed è qui il paradosso.

Saluti
Brigidino, non e' proprio cosi...... Tieni conto che in aviazione, quando hai anche un 1% di migliori prestazioni, puo' sembrarti poco in termini relativi, ma in termini assoluti un 1% vuol dire magari risparmiare 1M USD all'anno in kerosene.....
Sì sì concordo con te, mi chiedo veramente come possa essere sul mercvato ancora oggi il 737, evidentemente costa meno, ma in ottica trentennale non so quanto questa differenza di prezzo posso essere ammortizzata a proprio vantaggio. Io sono un amante del 737 e ho avuto il piacere di provarne tutte le versioni tranne il 200, però se cerco di trovarne gli aspetti positivi contro il 320 e le sue varianti ne trovo poche.

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Re: Diametro motori e prestazioni

Messaggio da JT8D » 27 marzo 2023, 21:45

brigidino ha scritto:
21 marzo 2023, 9:43
Ringrazio tutti per le risposte, ma queste creano un paradosso come credevo.

Ovvero, il diametro maggiore non influisce sulla prestazione, dato che per il 737 è molto più stretto ed è commercialmente sostenibile.

Il diametro maggiore crea problemi di clearence e ingestione.

Sembra quasi che sia peggiore, ed è qui il paradosso.

Saluti
Non c'è nessun paradosso. Come dicevo nel post prima, in generale l'aumento del BPR provoca sicuramente un miglioramento dell'efficienza propulsiva, e questo lo dice la teoria. Però un elevato diametro del fan innesca altre problematiche. Non solo riguardo la clearance e la possibilità di bird strike, ma anche dal punto di vista costruttivo (esempio, ma non è certo l'unico fattore: la velocità tangenziale delle fan blade tips). Quindi, come dicevo nell'altro post, si trova un compromesso, anche in base al velivolo su cui andrà installato il motore che si sta progettando.

CFM ha creato una versione più grande del LEAP, la -1A ottimizzata per l'A320neo Family, e una un pochino più piccola come diametro, la -1B, ottimizzata per il 737 MAX.

Rispetto al CFM56-7B che si utilizza sul 737 Next Generation, il LEAP-1B offre un miglioramento in termini di consumi. Come diceva SuperMau, magari può sembrare piccolo il miglioramento percentuale in termini di fuel efficiency, ma su tutte le ore di volo che svolge una macchina in un anno, considerando anche l'intera flotta, in termini monetari il risparmio è considerevole.

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