Zaawansowane łożyska śmigieł przeznaczone do budowy odkrytych wirników
Śmigło samolotu to ciężkie urządzenie składające się z obracającej się piasty z rozchodzącymi się promieniowo łopatami, wytwarzające ciąg poprzez pchanie powietrza. Jeden z najnowszych projektów opracowywanych w ramach ambitnego programu badawczego Clean Sky finansowanego ze środków UE to projekt demonstracyjny koncepcji zrównoważonego i ekologicznego silnika (SAGE) SAGE 2, przedstawiający koncepcję dwóch śmigieł w otwartym wirniku. Obracając się na otwartym powietrzu, odkryty wirnik mógłby znacząco zwiększyć przepływ powietrza i ciąg, ograniczając tym samym zużycie paliwa i emisje. Łożyska łopat odgrywają kluczową rolę w zarządzaniu obciążeniem i kontroli kąta nachylenia łopaty. Naukowcy uczestniczący w projekcie "NTN-SNR proposal for propellers blades bearings design and manufacturing" (SNRPBBEARING) pracują nad innowacyjnymi modelami demonstracyjnymi w celu wsparcia tych wysiłków. W pierwszym okresie realizacji projektu naukowcy ocenili różne architektury łożyska pod kątem zdolności do spełniania określonych wymogów technicznych. Dwa projekty poddano obliczeniom metodą elementów skończonych w celu oceny wpływu sztywności części pozostających w kontakcie z łożyskami. Obecnie rozwijana jest jedna z tych koncepcji. Zespół opracował zaawansowany system trybologiczny, który będzie znajdował się wewnątrz łożyska i będzie zdolny do wytrzymywania dużych obciążeń i wysokich temperatur. Ponadto, opracowywane są innowacyjne szczeliwa umożliwiające utrzymanie smarów wewnątrz urządzenia i uniemożliwienie przedostawania się do niego zanieczyszczeń. W wyniku udanego przeglądu projektu wstępnego zespół pracuje obecnie nad udoskonaleniem projektu zgodnie z uwagami uzyskanymi w wyniku przeglądu procesu produkcji oraz istotnych zagadnień związanych z integracją. Naukowcy finalizują również szczegółową definicję systemu trybologicznego. W końcu projekt SNRPBBEARING planuje dostarczenie 26 łożysk dla śmigieł SAGE 2 na 5 poziomie gotowości technologii, co oznacza dogłębne przetestowanie prototypu w reprezentatywnym środowisku. Tym samym łożyska będą gotowe do testów w odpowiednim pełnowymiarowym, realistycznym scenariuszu częściowo zintegrowanym z innymi systemami. Gdy śmigło SAGE 2 wzbije się w powietrze, łożyska opracowane w ramach projektu będą prawdopodobnie wspierać innowacyjny odkryty wirnik w celu ograniczenia zużycia paliwa i emisji.
Słowa kluczowe
Śmigło, łożyska, odkryte wirniki, łopaty, systemy trybologiczne