Description du projet
L’industrie aéronautique de l’UE s’ouvre à une idée novatrice susceptible d’économiser du carburant et de réduire les émissions
Les émissions mondiales annuelles du secteur aérospatial international sont actuellement supérieures d’environ 70 % à ce qu’elles étaient il y a 15 ans. L’Organisation de l’aviation civile internationale estime que celles-ci pourraient encore augmenter de 300 % d’ici 2050 si aucune mesure n’est prise. Des moteurs plus efficaces représentent un moyen de réduire les émissions, et les moteurs à soufflante non carénée (rotor ouvert) en cours de développement depuis les années 1980, retiennent à nouveau l’attention. Caractérisés par deux soufflantes contrarotatives, les architectures à soufflante non carénée augmentent le rendement de la propulsion, réduisant du même coup la consommation de carburant et les émissions. Le contrôle de l’angle des pales a été réalisé de manière conventionnelle avec des systèmes hydrauliques exigeant une maintenance importante afin d’éviter les fuites de fluide hydraulique. Le projet ROTATOR, financé par l’UE, développe un système de contrôle magnétique électromécanique pour augmenter davantage la fiabilité et la rentabilité des nouveaux moteurs à soufflante non carénée.
Objectif
Advanced electro-mechanical magnetic pitch control mechanism (PCM) for open-rotor architectures.
Open-rotor engines offer an alternative configuration in which the bypass duct is omitted, allowing for significantly higher bypass ratios without incurring the weight and drag penalty associated with a nacelle. It also offers significant CO2 reductions, and for an industry producing over 600 million tonnes of CO2 yearly, adopting this engine could save 180 million tonnes/year. The engine requires accurate control of the blade pitch via an actuation system, and it is this area of control that requires the greatest attention in order to realise the potential fuel savings. Current hydraulic systems transfer fluid to the rotating actuator components in order to control the blade pitch, requiring high-maintenance dynamic seals with potential for leakages.
The key areas of innovation in this project centre around the development of a fault tolerant electro-mechanical pitch control mechanism utilizing an ultra-high torque density magnetically geared motor. The system is designed to be fault tolerant from the rotating power transfer device through to the motor torque production, with the development of a lightweight rotating fault tolerant high frequency transformer, fault tolerant electrical drive and fault tolerant motor architecture. Innovative light-weighting technology to form structural parts of the motor and actuator system will deliver a step-change in motor/actuator weight-saving. Development of multi-physical digital twins at the concept stage and then to predict failure rates of the various components.
A full-size PCM will be built and tested and a number of components and sub-assemblies of the actuator will be vibration tested at representative temperatures. The coordinated research activities from four highly experienced partners from industry and academia will take the technology to TRL4.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
IA - Innovation actionCoordinateur
S2 5BQ Sheffield South Yorkshire
Royaume-Uni
L’entreprise s’est définie comme une PME (petite et moyenne entreprise) au moment de la signature de la convention de subvention.