Opis projektu
Unijny przemysł lotniczy otwiera się na rozwiązanie zmniejszające zużycie paliwa i emisje
W ciągu ostatnich 15 lat emisje z międzynarodowego sektora lotniczego na całym świecie wzrosły aż o 70 %. Organizacja Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego prognozuje, że jeśli nie zostaną podjęte odpowiednie środki zaradcze, do 2050 roku wzrost może wynieść kolejne 300 %. Jednym ze sposobów redukcji emisji są sprawniejsze silniki – w związku z tym coraz większe znaczenie zyskuje koncepcja silników opartych na otwartym wirniku, rozwijana już od lat 80. XX wieku. Architektura tego rodzaju silnika, oparta na dwóch przeciwbieżnych wentylatorach, pozwala na zwiększenie siły napędowej przy zapewnieniu dużej sprawności, co przekłada się na zmniejszenie zużycia paliwa oraz emisji zanieczyszczeń. Tradycyjnie regulacja kąta nachylenia łopatek jest realizowana przy pomocy systemów hydraulicznych, które wymagają pracochłonnej konserwacji w celu zapobiegania wyciekom płynu hydraulicznego. Uczestnicy finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu ROTATOR opracowują elektromechaniczny układ kontrolny oparty na zjawisku magnetyzmu, którego celem jest zwiększenie niezawodności oraz zmniejszenie kosztów nowatorskich silników.
Cel
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.
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
IA - Innovation actionKoordynator
S2 5BQ Sheffield South Yorkshire
Zjednoczone Królestwo
Organizacja określiła się jako MŚP (firma z sektora małych i średnich przedsiębiorstw) w czasie podpisania umowy o grant.