O que impulsiona e / ou permite a mudança para turbofans de bypass mais altos nos jatos?

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Nota: não sou especialista em nada disso, estou apenas curioso.

Parece haver uma tendência geral em direção a taxas de desvio mais altas e mais altas em motores a jato comerciais. (Estou pensando aqui em aeronaves 737 / A320 e maiores).

Eu entendo porque isso está acontecendo (eficiência de combustível e ruído). Mas o que ditou o ritmo estranho do desenvolvimento?

Obviamente, houve uma movimentação em direção ao bypass superior desde o início. Por exemplo. Os motores P & W JT8D lançados em 1962 funcionavam com 0,96: 1, enquanto - apenas alguns anos depois, em 1966 - o JT9D funcionava a 5: 1. Muito um salto.

Mas então parece-me que se estabeleceu em torno de 5-6: 1 por 25 anos. O próximo grande salto parece ser o GE90 em que é executado em 9: 1. Isso foi em 1992 e depois se estabeleceu novamente em 9-10: 1 por mais algumas décadas. O salto mais recente (menor) parece ser o PW1000G em 12: 1.

O que causou tais saltos e planaltos repentinos? Por que não houve uma progressão mais linear da década de 1960 até agora? Ou uma progressão muito mais rápida em direção às proporções que vemos hoje? Eles são obviamente desejáveis.

Eu posso imaginar os engenheiros da P & W olhando para o JT9D em meados dos anos 1960, e pensando "bem, passamos de 1: 1 para 5: 1 de uma vez. Vamos para o 10: 1 a seguir!". Mas isso não aconteceu. Parece que seu próximo grande motor de avião foi o PW2000 - 20 anos depois - às 6: 1.

  • Foi devido a limitações técnicas / de produção?
  • A ênfase em certas características de desempenho mudou? Por exemplo. estabelecendo-se mais permanentemente na economia em vez da velocidade.
  • É simplesmente que as frotas estabilizaram em torno de certas aeronaves, e não foram necessários novos motores / procurados por um longo tempo?

O último ponto parece muito plausível. Mesmo assim, os 747-8, 737-MAX e A320neo, apesar de serem comparáveis aos seus antepassados em tamanho e papel, fizeram saltos repentinos de motores de 5-6: 1 para 10-12: 1. Isso parece algo que poderia ter acontecido mais cedo ou mais gradualmente.

É claro que eu sei que a razão de desvio não é a única métrica interessante para um motor, mas é notável, mesmo para o olho destreinado; os motores estão simplesmente se tornando cada vez maiores. Mas também é por isso que estou perguntando sobre o ritmo do desenvolvimento, já que "aumentar o número de fãs" parece ser um passo óbvio a ser dado (eu sei que há mais, mas ainda assim). Também parece algo que é mais provável que aconteça gradualmente, em vez de surtos.

Novamente, não sou especialista, estive pesquisando. Mas eu posso ter perdido algo básico.

    
por Flambino 07.02.2016 / 17:00

1 resposta

Para uma olhada no desenvolvimento do preço do petróleo:

Gráfico histórico de preços do petróleo ( source )

Enquanto o primeiro desenvolvimento na região de 5: 1 antecede a primeira crise do petróleo (1973) e foi impulsionado pela economia de combustível, melhor alcance e menor ruído do aeroporto, o próximo passo foi dado pela segunda crise no início dos anos 80. Demorou uma década para desenvolver os motores e os aviões que poderiam servi-los, então o Boeing 777 - GE90 foi lançada em 1995 em uma época de queda nos preços do petróleo.

A próxima rodada só foi iniciada após a invasão do Iraque pelos EUA, que fez os preços do petróleo dispararem a partir de 2003. Mais uma vez, demorou uma década para os motores se tornarem disponíveis, mas agora o aumento no diâmetro é menos dramático e os projetos existentes podem ser adaptados a eles ( A320neo , 737MAX ).

Antes do início dos anos 60, a taxa de desvio não podia crescer mais porque

A primeira crise do petróleo de 1973 deu início ao desenvolvimento do motor propulsor (UDF) induzido, que foi impedido por problemas de ruído. Mais uma vez, demorou cerca de uma década até que pudesse levar para o ar.

Motor GE36 UDF instalado no MD-81 (imagem fonte )

O desenvolvimento de um novo motor leva mais tempo do que o de uma aeronave, então toda vez que um grande impulso, desencadeado por um salto substancial nos preços do petróleo, era necessário para iniciar o desenvolvimento de uma nova geração com taxa de bypass significativamente maior. Uma vez que a tecnologia do motor estivesse pronta e certificada, ela seria rapidamente incorporada em muitos modelos, porque a melhor economia de combustível forçaria todos a se atualizarem.

    
07.02.2016 / 23:26