Propulsione Hi-Tech

La tecnologia Avio Aero per diversi componenti dei motori della famiglia PW800 di Pratt & Whitney Canada offre ancora più innovazione a bordo dei jet di ultima generazione.

ottobre 2019

La virtuosa collaborazione tra Avio Aero e Pratt & Whitney Canada dura da quasi 40 anni e si basa sui componenti motore più rinomati del marchio d’origine italiana: ovvero, trasmissioni, turbine e combustori che hanno contribuito al successo dei famosi motori turboelica come di quelli a getto costruiti dall’azienda canadese.

Sono, infatti, i motori per jet regionali o privati, nell’ultimo periodo, ad aver suscitato grande interesse per il loro avanzato contenuto tecnologico: nella fattispecie, la famiglia di motori PW800. Qui, ci riferiamo al PW814 che motorizza il Gulfstream G500, al PW815 per il G600 e anche al nuovissimo PW812-D che equipaggia il neonato Falcon 6X di Dassault Aviation. Quest’ultimo entrerà in servizio nel 2022, sebbene abbia già da tempo attirato l’attenzione di intenditori e appassionati.

Aerei capaci di prestazioni impressionanti: sono lunghi dai 29 metri del Gulfstream G600 ai 26 metri del Falcon 6X, possono accogliere circa venti passeggeri, ma sono anche comodamente configurabili in cabina e ad alto tasso di digitalizzazione nei posti di comando. Allo stesso tempo, tutti questi aerei sono in grado di coprire distanze importanti, ovvero da 5000 a 6.500 miglia nautiche: che vuol dire volare da Cape Town a Hong Kong, o da Tokyo a Londra no stop. Riescono a farlo volando a 51mila piedi di quota (15.5 mila metri circa), generando potenze di spinta talvolta superiori agli aerei di linea (fino a 14 mila libbre) e raggiungendo pure velocità che sfiorano Mach1 (è il caso del G600). Questo grazie a dei motori portentosi.

The PW812-d brand new engine that powers Dassault Falcon 6X

Il motore PW812D è l'ultimo nato della famiglia PW800 di Pratt & Whitney Canada, monterà sul nuovissimo business jet Falcon 6X di Dassault Aviation.

La famiglia PW800 - che ha accumulato più di 12 mila ore di operatività in volo - è da sempre il propulsore di riferimento per queste preziose, e sfreccianti, limousine del cielo. Se il PW812 è la più compatta e potente delle novità che monterà sul Falcon 6X, i predecessori PW814 e 815 sono certezze che confermano al tempo stesso la prestanza dei componenti di Avio Aero al loro interno. Si tratta della trasmissione comando accessori (AGB) per la generazione di energia a bordo e del Turbine Exhaust Case (TEC), l’ugello di scarico che delimita la parte finale della turbina nel punto in cui si completa la spinta di un motore a getto, con un design che gli conferisce una forma molto accattivante.

“Le nostre AGB sui modelli 814 e 815, sono altamente compatte e progettate attraverso un alto livello di integrazione con il sistema olio motore” dice Roberto Chiurchi, Responsabile dell’ingegneria per questi Programmi in Avio Aero. “Quindi al loro interno le parti sono inglobate in una maniera efficace, con serbatoio e separatori aria olio inseriti nella struttura principale e inoltre con il vantaggio di avere parti in additive al loro interno. Sul PW812-D invece, abbiamo lavorato intensamente con l’ingegneria di Pratt & Whitney Canada, partendo dalla piattaforma PW800, per ottenere un prodotto che garantisse massima affidabilità in volo.”  

I frutti della collaborazione ingegneristica con i costruttori del motore, si estendono naturalmente anche ai team Avio Aero che lavorano su questi programmi in quattro sedi diverse. La versione PW812-D, pur essendo più ridotta nelle dimensioni, non presenta certo meno contenuto tecnologico e sfide sul lato del design. Infatti, oltre a contenere la tecnologia additive anche nel TEC, la sua trasmissione è “stata sviluppata in tempi record (soli 13 mesi), oltre che prodotta in modo da Poter sostenere prove di volo fin da subito, ovvero sul primo motore FETT (First Engine To Test)” aggiunge Umberto Mengaldo che, come tipico nell’azienda, ha lavorato anche in fabbrica insieme al team che nello stabilimento di Rivalta di Torino è specializzato in trasmissioni e ingranaggi.

The team in Rivalta plant posing with the PW812-d gearbox

La trasmissione del PW812-D è inoltre la prima interamente disegnata dal talentuoso team della sede di Bielsko Biala, in Polonia. “Il nostro team che lavora per la famiglia PW800 conta circa 20 persone”, racconta Adam Zachura, Sub Section Manager di Avio Aero Polska. Zachura, nel suo team, può contare sulla solida esperienza, per quanto riguarda trasmissioni e loro parti sia statiche sia rotanti, e sulla preziosa collaborazione dei CTH (Controlled Title Holders): veri e propri esperti certificati come Marcin Zur, Janusz Trond e Dorota Kopkowicz.

Oltre a Rivalta, lo stabilimento di Borgaretto produce gli involucri (casing) strutturali che contengono queste trasmissioni per le tre versioni di motore. Invece, per quanto riguarda il TEC del PW812-D, che gode del contributo dell’ingegneria sia di Bielsko Biala sia di Pomigliano d’Arco, la sua produzione (come quella delle versioni 814 e 815) avviene appunto nel centro specializzato ai piedi del Vesuvio, in Campania.

“Le parti del TEC che disegniamo e realizziamo in additive manufacturing contribuiscono all’efficienza del motore riducendo le emissioni acustiche ed i consumi, grazie soprattutto all’introduzione di geometrie con alte prestazioni aerodinamiche su elementi strutturali, che permettono di ridurre il numero delle parti e di migliorare nettamente il peso.” spiega Sasha Catalini, Technical Leader in Avio Aero a Pomigliano. “L’additive permette di realizzare forme assolutamente inedite, per esempio, per questa versione del PW812-D, abbiamo ridotto da 4 componenti in lamiera ad un unico stampato in 3D. Per non parlare di come si possono semplificare i giunti ed i punti di assemblaggio al fine di contenere le sollecitazioni ed i carichi indotti sul modulo”.

The team in Pomigliano responsible for combustors with Sasha Catalini in white jacket in the middle

Il TEC ha collezionato oltre 1000 ore di test al banco, ed il lavoro di ingegneria ha permesso di ottenere un design innovativo con notevoli benefici strutturali: “siamo stati in grado di disegnare il TEC integrando il TRF (Turbine Rear Frame) al Mixer. E vorrei inoltre sottolineare che tali risultati sono stati raggiunti grazie ad uno straordinario lavoro di squadra, con un’alta presenza femminile nel nostro team, incluso il Team legale che ha seguito il PW800 (un aspetto che apprezzo molto)”. 

In buona sostanza, i prodotti Avio Aero su questi formidabili motori possono contare sulla professionalità di team internazionali situati in quattro diverse località, lo sottolinea anche chi lavora al fianco del cliente, che quindi guida i programmi PW812-D, PW814 e PW815 in Avio Aero. “È entusiasmante lavorare su certi prodotti, il livello tecnologico è incredibile” dicono Stefano Dolcini e Luigi Piervirgili, Program Managers in Avio Aero. “Ci chiediamo ogni volta cosa inventeranno i nostri ingegneri!”

A group photo during the tour at Pomigliano site with the  Pratt&Whitney Canada programs leadership

Cover photo credits, Dassault Falcon Jet Corp. ©2019. Engine picture in page is courtesy of Pratt & Whitney Canada

AUTHOR

Yari Bovalino