Turbo-Union RB199 - Turbo-Union RB199

RB199
RB199 Cosford.JPG
RB199 en el Royal Air Force Museum Cosford
Escribe Turbofan
Fabricante Turbo-Unión
Primer intento 1971
Principales aplicaciones Panavia Tornado

El Turbo-Union RB199 es un motor a reacción turbofan diseñado y construido a principios de la década de 1970 por Turbo-Union , una empresa conjunta entre Rolls-Royce , MTU y Aeritalia . La única aplicación de producción fue el Panavia Tornado .

Diseño y desarrollo

El RB199 se originó con un requisito, en 1969, de impulsar un nuevo avión de combate multiusos europeo (MRCA) llamado Panavia MRCA. Los requisitos del motor para cumplir con la especificación Panavia MRCA fueron avances significativos sobre los motores actuales en relación empuje-peso, consumo de combustible y tamaño. La selección final del motor para el MRCA se realizó entre una nueva colaboración europea, Turbo Union , con el RB199, y Pratt & Whitney que propuso el JTF16. El Panavia MRCA más tarde se llamaría Panavia Tornado .

Ya se habían realizado estudios avanzados de motores en Bristol Siddeley para respaldar el BAC / Dassault AFVG y se basaron en la disposición de dos carretes Pegasus. En Rolls-Royce , donde se estaba desarrollando el motor RB211 de tres carretes, se consideraron mejores 3 ejes. Rolls-Royce se hizo cargo de Bristol Siddeley en 1967, por lo que la configuración del RB199 se decidió de forma conjunta, un motor de tres ejes.

Rolls-Royce decidió el concepto de diseño general para el programa de colaboración internacional, 3 ejes y una relación de derivación (BPR) de aproximadamente 1,2. La relación de derivación se eligió para un consumo de combustible bajo y de largo alcance, especialmente cuando se acelera. El BPR seleccionado también dio un aumento de recalentamiento más alto que con valores más pequeños utilizados en motores similares como 0.4. El diseño de los módulos individuales se compartió entre Rolls-Royce, MTU y Fiat de acuerdo con su experiencia existente. Por ejemplo, Rolls-Royce diseñó el ventilador utilizando el conocimiento reducido de Pegasus. También hicieron la cámara de combustión, la turbina de alta presión (HP) y el recalentamiento. El recalentamiento utilizó técnicas de combustión de aire frío, descritas por Sotheran y que se derivaron de su experiencia con ramjets y combustión en cámara impelente (PCB) en boquillas frontales Pegasus. Fiat había construido turbinas para el Viper, al igual que la turbina de baja presión (LP) y la boquilla final. MTU hizo el compresor de presión intermedia (IP) y alta presión (HP), la turbina IP y el inversor de empuje.

Una disposición de tres carretes reduce la relación de presión en cada compresor, por lo que no se necesitan estatores variables. Para cumplir con el requisito de postcombustión corto, no fue posible una disposición conocida como mezclar y luego quemar, como se usa en los motores actuales, porque era demasiado larga y pesada. El RB199 utilizó una disposición mucho más corta conocida como mezcla / quema.

La primera prueba de funcionamiento del RB199 se realizó el 27 de septiembre de 1971 en Patchway, Reino Unido. Fue probado en vuelo utilizando un Avro Vulcan con el motor instalado en una góndola que era representativa del avión Tornado. El Vulcan voló por primera vez con el RB199 en 1972.

Los vuelos de servicio con la Royal Air Force, la Armada alemana y las Fuerzas Aéreas Alemanas e Italianas en el entorno europeo mostraron mecanismos de falla normales para las palas de la turbina, fatiga térmica , fluencia y fatiga de ciclo alto ( HCF ), por lo que se inició el desarrollo para reemplazar las palas equiaxiales de producción inicial con los monocristalinos que duran más a altas temperaturas.

Se habían realizado y aprobado pruebas de ingestión de arena como parte de la calificación para la introducción del servicio, pero operar en condiciones desérticas con la Real Fuerza Aérea Saudita produjo nuevos problemas. Los vuelos frecuentes en el aire que transportaban partículas de arena de diferentes tamaños causaron depósitos en las palas de la turbina HP debido a que la arena pasaba a través de la cámara de combustión. Además, la arena transportada con el aire de refrigeración a través de las palas bloqueó los orificios de refrigeración. Se estaban introduciendo palas de cristal único para mejorar la vida útil de las palas para las condiciones operativas europeas y, al mismo tiempo, se introdujeron arreglos de orificios de enfriamiento revisados ​​para reducir el efecto perjudicial de la arena en el enfriamiento de las palas. Con la incorporación de estos cambios en el procesamiento y enfriamiento de las palas, "los aviones Desert Storm Tornado volaron algunas de las misiones más arduas de cualquier avión aliado con una confiabilidad no peor que en tiempos de paz y ningún motor fue rechazado por defectos en las palas de la turbina HP".

Recordando el programa RB199 en 2002, el ingeniero jefe del RB199, el doctor Gordon Lewis, concluyó que "el estándar de producción final proporcionó una fiabilidad y un rendimiento satisfactorios".

Variantes y aplicaciones

RB199 Mk 101
La variante inicial impulsó las primeras entregas del Tornado IDS, con un empuje en seco de 38,7 kN (8700 lbf), 66,01 kN (14840 lbf) con postquemador.
RB199 Mk 103
Alimentando las versiones de ataque Tornado IDS , con un índice de empuje de 40.5 kN (seco) 71.2 kN (recalentamiento)
RB199 Mk 104
Impulsando la variante de defensa aérea Tornado F3 , con un índice de empuje de 40,5 kN (seco) 73 kN (recalentamiento)
RB 199 Mk104D
Derivado utilizado en el BAe EAP .
RB199 Mk 105
Alimentando versiones Tornado ECR y aplicable a IDS, con un índice de empuje de 42.5 kN (seco) 74.3 kN (recalentamiento)
RB199-122
Un derivado del Mk104 (originalmente designado Mk 104E), que impulsó los dos primeros prototipos del Eurofighter Typhoon (DA1 y DA2) hasta que estuvieron disponibles las versiones iniciales del Eurojet EJ200 .

Motores en exhibición

Un Turbo-Union RB199 se exhibe al público en el Museo Cosford de la Royal Air Force y en el Museo Brooklands Weybridge.

Un Turbo-Union RB199 está en exhibición pública en el Morayvia Center en Kinloss

Especificaciones (RB199-104)

Datos de Rolls-Royce y MTU .

Características generales

  • Tipo: Turbofan
  • Longitud: 3.600 mm (142 pulgadas)
  • Diámetro: 720 mm (28,3 pulgadas)
  • Peso en seco: 976 kg (2151 lb)

Componentes

  • Compresor: LP de 3 etapas, IP de 3 etapas, HP de 6 etapas
  • Turbina : HP de una etapa, IP de una etapa, LP de 2 etapas

Rendimiento

Ver también

Motores comparables

Listas relacionadas

Referencias

Notas
Bibliografía

enlaces externos