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IAE SuperFan

El IAE V2500SF SuperFan fue un estudio de diseño para un turbofan con engranajes de alto bypass derivado del IAE V2500 . Se ofreció como opción de motor principal para los Airbus A340-200 y 300 en enero de 1987. Aunque varios clientes firmaron contratos preliminares para esta variante, la junta de International Aero Engines decidió en abril de 1987 detener el desarrollo del SuperFan, lo que obligó a Airbus rediseñar parcialmente el A340.

Programa de desarrollo

En julio de 1986, el IAE confirmó que estaba realizando un estudio de diseño preliminar para un concepto que examinaba un motor de alto bypass que utilizaba los componentes principales del V2500 . El empuje máximo proyectado del motor era de 28.000 a 32.000  lbf y tenía sólo el 80% del consumo de combustible específico del V2500 . Antes de ese estudio, los accionistas de IAE, Rolls-Royce plc , Pratt & Whitney y MTU Aero Engines, habían examinado varias configuraciones para un motor de alto bypass, incluidas varias características de diseño como un paso variable de las aspas del ventilador , un ventilador con engranajes o conceptos contrarrotativos (engranados como así como sin engranaje). La revisión de estos estudios de diseño en junio indicó el diseño de un motor de derivación tan alta como una configuración de ventilador con engranajes de rotación única y paso de aspas variable. Se esperaba que el diámetro del ventilador oscilara entre 108 y 118 pulgadas y tuviera una relación de derivación de 18:1 a 20:1. La disponibilidad del motor se estimó entre 1992 y 1994. [1] En diciembre de 1986, el V2500 SuperFan se ofreció oficialmente a Airbus como motor para el Airbus A340 que se estaba desarrollando en ese momento. Con esa oferta se revelaron más detalles de diseño. Además del motor central V2500, IAE afirmó poder obtener todos los componentes adicionales a partir de tecnología probada. El ventilador del tamaño de RB.211 debía ser accionado a través de una caja de cambios con tecnología Tyne . Esta configuración tenía una relación de derivación de 20:1 y se esperaba que proporcionara un empuje de 30.000 lbf. [2] Debido a la aplicación de la tecnología existente, los costos y los riesgos para el programa de desarrollo SuperFan se evaluaron más bajos que los del motor CFM56-5 de la competencia . [3] Debido al menor consumo específico de combustible y al mayor índice de empuje, se modificó el diseño del A340. En comparación con el alcance del diseño original de 7.000 millas náuticas , se proyectó que la versión revisada, denominada A340-200, tuviera un alcance de hasta 8.000 millas náuticas con carga completa de pasajeros. [4] Airbus decidió el 26 de diciembre de 1986 ofrecer el SuperFan como opción de motor principal para el A340. [5] A finales de enero, Boeing anunció que estaba estudiando el SuperFan como una opción para el avión de rango medio 7J7 de 150 asientos, con el SuperFan montado debajo de las alas en lugar del montaje trasero del fuselaje del motor básico del 7J7, el General Ventilador eléctrico sin conductos GE36 . [6] (El 7J7, no el A340, era en realidad el avión objetivo principal del IAE para el SuperFan). [7]Airbus también estaba considerando el SuperFan para una versión alargada de 175 asientos de su próximo avión de fuselaje estrecho Airbus A320 . [3] [2]

En febrero de 1987 aparecieron las primeras voces que indicaban no sólo los altos riesgos asociados con la nueva tecnología de turboventilador con engranajes, sino también la posible falla en la entrega del SuperFan a tiempo. Además del hecho de que el V2500 aún no estaba certificado, ni siquiera una maqueta del Se publicó SuperFan, sin mencionar un motor de prueba. [5] Al mismo tiempo, Deutsche Lufthansa y Airbus firmaron un contrato preliminar para 15 pedidos y 15 opciones del A340 con motores SuperFan. Las primeras entregas se acordaron para abril de 1992. [18] Reinhardt Abraham (vicepresidente de la junta directiva de Lufthansa ) afirmó que Lufthansa reconoce los riesgos relacionados con el programa SuperFan pero obtuvo garantías vinculantes del IAE sobre los datos de rendimiento y la fecha de entrega. También describió el SuperFan como una tecnología bastante conservadora en comparación con los diversos programas de Propfan que ganaron mucha atención en ese momento. [19] En contradicción con esto, los funcionarios de Douglas Aircraft , responsables del competidor del A340 MD-11 , cuestionaron el calendario del SuperFan. Además del demostrador y el motor de prueba que faltaban, se cuestionó la viabilidad de la caja de cambios de 20.000 SHP necesaria. [20] Su competidor CFM International incluso descartó por completo la posibilidad de desarrollar el concepto SuperFan en el tiempo restante hasta 1992. [21] A pesar de estas preocupaciones, Airbus pudo anunciar en una reunión del consejo de supervisión el 13 de marzo de 1987 un total de 104 compromisos de nueve clientes para su programa A330 /A340. El 3 de abril, Northwest Airlines anunció su compromiso de adquirir hasta 20 A340 con motores SuperFan. [11] De los diez clientes actuales del programa A330/A340, ocho pidieron el A340 con motores SuperFan; Además de Lufthansa , la lista de clientes de SuperFan incluía a Finnair , UTA , Sabena y Alitalia . [22] Sin embargo , en una reunión de la junta directiva el 7 de abril de 1987, [23] el programa SuperFan se anunció oficialmente como "retrasado indefinidamente".

No se hizo ninguna declaración oficial después de esa decisión, pero Ralph Robins, director general de Rolls-Royce y miembro de la junta directiva de IAE, indicó que los problemas con el sistema de baja presión representaban una seria amenaza para la entrega del motor en 1992. Airbus fue notificado formalmente sobre la decisión. riesgo técnico a mediados de marzo. Insistió en que los problemas que IAE enfrentó al mismo tiempo con el compresor de alta presión del V2500 no estaban relacionados con el retraso del SuperFan. IAE también sostuvo que el SuperFan no era más que un estudio de ingeniería y nunca se comprometieron a desarrollar ese motor. Sin embargo, se anunciaron más estudios sobre el concepto de turboventilador con engranajes. [24] En contradicción con la interpretación del IAE del SuperFan como un estudio de ingeniería, el vicepresidente del consejo de administración de Lufthansa, Reinhardt Abraham, dejó claro que el consejo de administración de Lufthansa había recibido confirmaciones verbales y escritas de que el SuperFan era un programa de desarrollo fijo. Admitió que Lufthansa se dio cuenta de los riesgos del programa SuperFan, pero confió en la experiencia y la reputación de las sociedades accionistas del IAE. Cuando se le preguntó el motivo del retraso, reveló que en una reunión a principios de 1987 el IAE presentó varios problemas técnicos que habían surgido: no sólo se mencionó la caja de cambios, sino también el mecanismo de paso variable y el conducto de salida del bypass. Pero en opinión de Abraham estos problemas se podrían haber solucionado invirtiendo más, atribuyó a los problemas con el compresor de alta presión V2500 el detonante para cancelar el SuperFan. [25] Esta suposición está respaldada por el hecho de que un motor central que está optimizado para un turbofan convencional no se puede utilizar para un turbofan con engranajes sin modificaciones importantes para evitar el aumento repentino del compresor durante índices de empuje bajos. [26] Los ingenieros de Lufthansa recomendaron no comprar el A340 debido a dudas sobre la disponibilidad del motor en 1992, pero fueron rechazados por el presidente de Lufthansa, Heinz Ruhnau, con el respaldo de Franz Josef Strauss , que era a la vez miembro del consejo de supervisión de Lufthansa y presidente de Airbus. [27] Cuando quedó claro que el SuperFan no estaría disponible, Airbus decidió ofrecer el CFM56-5C en el A340. Para lograr datos de rendimiento comparables a los de la versión propulsada por SuperFan, la envergadura se amplió en 2,6 metros para permitir una mayor capacidad de combustible. [28]

Características de diseño

Se planeó que el diámetro del ventilador del SuperFan fuera de 2,72 m (107 pulgadas), lo que dio como resultado una góndola con un diámetro de 3,05 m (120 pulgadas) hecha de materiales compuestos . Para garantizar un buen rendimiento también en régimen de carga parcial y para soportar el inversor de empuje , se habría instalado un mecanismo de paso variable para las 18 aspas del ventilador. Las hojas en sí fueron diseñadas como hojas huecas de titanio . [29] [30] Las aspas del ventilador estarían cubiertas por una capota, pero a diferencia de los turbofan normales, la capota del ventilador no se extendería hacia atrás y el resto del motor estaría encerrado en una capota separada y más delgada. [31] La caja de cambios del ventilador con una relación de transmisión de 3:1 se derivaría de la caja de cambios Rolls-Royce Tyne, por lo que se puede concluir que la caja de cambios SuperFan se habría realizado como un diseño planetario con engranaje helicoidal simple.

Presupuesto

Datos de [23] [29]

Características generales

Componentes

Actuación

Ver también

Desarrollo relacionado

Motores comparables

Listas relacionadas

Referencias

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  3. ^ ab Mason, David, ed. (6 de diciembre de 1986). «Motores grandes y pequeños» (PDF) . Vuelo Internacional . 130 (4040): 1. ISSN  0015-3710. Archivado desde el original (PDF) el 16 de enero de 2017.
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Bibliografía