aeri civili - 5° Professore di Meccanica applicata ai Trasporti

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Università degli Studi di Palermo - Dipartimento di Ingegneria dei Trasporti
Dispense del Corso di Trasporti Aerei del Prof. L. La Franca - A.A. 08/09
LE MACCHINE PER VOLARE
Corso di Trasporti Aerei
Anno Accademico 2008-2009
Prof. L. La Franca
Utilizzo e caratteristiche dei motori
aeronautici per impieghi civili
A cura dell’Ing. Antonino Pizzolo e dell’Ing. Calogero Caccamo
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Motori per Aeromobili
Utilizzo e caratteristiche
I motori aeronautici devono rispondere a specifiche tecniche molto più restrittive rispetto ai motori per
l’autotrazione, come affidabilità, lunga durata, peso limitato, consumo di carburante contenuto,
ingombri e aree frontali ridotti. La spinta per un aereo in volo può essere ottenuta fondamentalmente
tramite due sistemi: le eliche e la propulsione a getto. Le eliche funzionano praticamente come ali
rotanti: il moto relativo fra aria e pala è garantito dalla rotazione di quest’ultima. Per mettere in
rotazione l’elica è necessario chiaramente un albero rotante e una coppia motrice all’albero che può
essere ottenuta con due tipologie di motori: motori alternativi e motori a turbina.
Nei motori alternativi, che realizzano generalmente il ciclo di Otto o il ciclo Diesel e prevedono quasi
sempre l'utilizzo di benzina, l'energia termica viene impiegata per azionare i pistoni che si muovono
all'interno dei cilindri. Questi possono essere disposti in linea, a V o a stella. I motori di maggiori
dimensioni utilizzati in aeronautica sono stati per lo più a stella, data la simmetria che questa
configurazione conferisce al motore e, di conseguenza, alla sua carlinga, garantendo anche una
migliore efficienza del sistema di raffreddamento. Per aumentare il rendimento termodinamico e
rimediare alla perdita di rendimento volumetrico che si verifica quando, salendo di quota, l'aria è
rarefatta, viene spesso associato allo scarico del motore una turbina a gas che aziona a sua volta un
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compressore di alimentazione, cioè un compressore d'aria nel sistema di aspirazione del motore. Il
motore stellare è formato sempre e comunque da un numero dispari di cilindri al fine di avere una
componente di spinta da parte delle bielle sul collo della manovella sempre positiva, determinando un
momento motore sempre attivo e garantendo quindi la fluidità di funzionamento. I motori stellari hanno
una configurazione minima di 3 cilindri e sfruttano sempre e comunque versioni a 4 tempi. Il più
grande e potente motore stellare mai prodotto in serie fu il Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major.
Questo motore rappresentò l'apice dello sviluppo della tecnologia dei motori a pistoni, prima che
l'avvento dei motori Jet e dei motori turboelica li facesse sparire dal mercato aeronautico civile e
militare. Il motore era composto da 28 cilindri disposti su quattro stelle di sette cilindri ognuna. Ogni
stella era leggermente ruotata rispetto alla precedente in modo da permettere il miglior flusso per l'aria
di raffreddamento. La sua cilindrata era di 71,4 litri (4360 pollici cubici, da cui la designazione della
ditta come R-4360). Le eliche venivano fatte girare ad una velocità pari alla metà di quella cui girava il
motore, per evitare che le estremità, in movimento, raggiungessero una velocità supersonica che ne
peggiorava le prestazioni. Le prime versioni del motore sviluppavano 3.000 hp (2.240 kW) ma, nelle
ultime versioni, questa era salita a 4.300 hp (3.200 kW). Nonostante il peso del motore variasse da
1.600 a 1.800 kg il suo rapporto peso/potenza fu tra i più alti mai raggiunti da questo tipo di motore. La
produzione del motore avvenne tra il 1944 e 1955 per un totale di 18.697 esemplari. Il Wasp Major
venne utilizzato sui bombardieri Boeing B-50, uno sviluppo postbellico del B-29, sul Convair B-36,
riportato nella seguente fotografia, e su molti altri velivoli da trasporto civili e militari.
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Specifiche del Convair XB-36:
Caratteristiche
Prestazioni
Peso a vuoto
60 tonn
V.crociera
348 km/h
Peso max. al decollo
186 tonn
V.massima orizzontale
557 km/h a 35.000
ft
Lunghezza
49,38 m
Autonomia con 4.536 kg di 15.289 km
carico
Superficie alare
443,15 m2
Autonomia con 35.282 kg 6.196 km
di carico
Apertura alare
Motorizzazione
70,104 m
Sei Pratt & Whitney radiali R-4360-25 Wasp Major da 3.000 hp
raffreddati ad aria
Capacità serbatoi
75.617 litri
Rateo di salita iniziale
1.740 ft/min
Capacità di carico
fino a 35 tonn
raggiungeva 25.000 piedi in 42 minuti
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Notare che nei serbatoi erano contenute circa 58 tonnellate di carburante, quindi un peso pari al peso a
vuoto del velivolo.
Prima dell’avvento dell’era dei motori a getto queste sono state le più alte prestazioni raggiunte da
eliche azionate da motori a pistone. Tuttavia, già negli anni precedenti la seconda guerra mondiale e
durante la prima fase del conflitto la tecnica aeronautica aveva fatto registrare notevoli progressi,
consentendo di realizzare macchine quali i caccia dell’epoca, capaci di velocità dell’ordine dei 600
km/h e prima ancora macchine da primato, quale l’idrocorsa di Agello, il glorioso MC72, che tocco i
709Km/h, primato tuttora imbattuto.
Oggi i motori a pistoni vengono adottati solo sui piccoli aeroplani dell’aviazione generale. Sui grandi
aeroplani infatti l’azionamento delle eliche viene effettuato tramite motori a turbina, che realizzano il
ciclo di Brayton-Joule. Sui piccoli aeroplani questi non vengono adoperati perché i motori a turbina
raggiungono alte efficienze se di grandi dimensioni e ad alte velocità. Nei piccoli velivoli conviene
utilizzare ancora piccoli motori a pistoni grazie al basso costo, alla bassa manutenzione necessaria, al
basso consumo specifico e alla lunga vita operativa, con dimensioni di motori abbastanza ridotte.
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Nelle fotografie sono riportati due motori molto diffusi per i velivoli ULM (Ultra Light Machine). Sono
entrambi motori Boxer, a destra il Rotax 912, un quattro tempi di quattro cilindri opposti orizzontali da
80 hp e, a sinistra, il motore L.275.E da 22 HP, prodotto dalla Limbach. Si tratta di un due tempi
raffreddato ad aria, con due cilindri orizzontali contrapposti utilizzato in velivoli pendolari (deltaplani a
motore).
Caratteristiche tecniche Rotax 912
Cilindrata
1.211 cm3
Rapporto di compressione
9:1
Peso
56 kg
DC output
14 V/250 W
Potenza
80 hp/ 59 KW
Consumo di combustibile 75%
19,55 lt/h
Max. RPM:
5.500 rpm
Carburante
Verde avio
Il consumo specifico (TSFC thrust specific fuel consuption) è la quantità di combustibile consumato
per unità di trazione nell’unità di tempo. Tra una revisione e l’altra il motore può effettuare fino a
1.500 ore di volo. Questo è uno dei motivi per cui questo motore è molto utilizzato.
Un esempio di velivolo ULM che monta il Rotax 912 è l’A22. Le prestazioni qui riportate si basano su
prove di volo indipendenti, effettuate sia in Germania che in GB. Le velocità riportate sono velocità
indicate rilevate con presa statica esterna.
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Caratteristiche
Peso a vuoto
Prestazioni
260 kg
Decollo su ostacolo 15 Meno di 80 m
m
Portata bagagliaio
20 kg
Distanza di atterraggio
50 m
Apertura alare
10,13 m
V.di stallo(full flap, al 50 km/h
minimo)
Lunghezza
6,14 m
V.crociera economica
140 km/h con 11 lt/h
Altezza
2,39 m
V.crociera al 75%
160 km/h con 16 lt/h
Superficie alare
13,10 m2
180 km/h
Efficienza
11,5:1
VNE
200 km/h
Ampiezza cabina
1,28 m
V.di progetto
250 km/h
Motore standard
Rotax 912 (80 hp)
Distanza
max
a 850 km
V.crociera
Motore a richiesta
Rotax
912
ULS(100 Rateo di salita a 100 1.000 ft/min
hp)
Elica standard
Kiev
km/h
3-pala
in Fattore di carico, testato +6 -3 g
composito
Capacità serbatoi
2 x 44 litri alari
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I motori alternativi, nel trasporto passeggeri, sono stati ormai soppiantati dai motori turboelica (detti
anche turboalbero), un esempio dei quali è riportato qui a fianco. Il turboelica (turboprop) abbina
un’elica a un motore a turbina. L’elica viene trascinata da una turbina, quasi sempre diversa da quella
che trascina il compressore. Tra turbina ed elica è interposto un riduttore con rapporto di riduzione di
circa dieci/quindici a uno. Il riduttore si rende necessario per evitare elevate velocità periferiche della
pala. Il flusso di aria mosso dall’elica è notevolmente maggiore di quello che attraversa il motore e che
viene espulso attraverso l’ugello, flusso che viene quindi trascurato nella determinazione della spinta.
In linea di principio per lo stesso scopo si potrebbe utilizzare anche un turboreattore a doppio flusso,
ma per numeri di Mach inferiori a 0.6 -0.7, l'elica si presenta più leggero e con prestazioni molto più
soddisfacenti, anche se è più complesso del turboreattore e più pesante a causa del notevole peso del
riduttore. I motori turboelica sono efficienti per aerei di medie dimensioni fino a velocità variabili da
circa 480 a 640 km/h. A velocità subsoniche più alte, la turboventola (turbofan) fornisce risultati
migliori, mentre le prestazioni di un'elica si riducono.
Come si nota dal precedente grafico, man mano che ci si avvicina a Mach 1, quindi alla velocità del
suono, i motori ad elica perdono efficienza. Questo a causa dell’abbassamento di rendimento dell’elica
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stessa per l’innestarsi di fenomeni transonici alle estremità delle pale, che si manifestano ben prima di
raggiungere la velocità del suono. Specie in fase di decollo, le prestazioni del turboelica sono
nettamente superiori a quelle dei turboreattori di altro tipo, in virtù delle caratteristiche di spinta a
punto fisso dell’elica. Viste le sue caratteristiche il motore a turboelica si presta molto bene a sostituire
con vantaggio il motore a pistoni, specie ad elevate potenze; infatti i rendimenti sono, al momento
attuale, solo leggermente inferiori, mentre le aree frontali sono ridotte a meno della metà a parità di
potenza ed i pesi molto contenuti. Inoltre sono costruttivamente più semplici e, soprattutto per i motori
di grande potenza, di più semplice manutenzione. Per le eliche a passo fisso, che furono usate
esclusivamente su tutti gli aeroplani fino ai primi anni ’30, il massimo rendimento era ottenuto ad un
valore specifico di velocità. Questo valore di velocità era considerato il punto di progetto per l’elica, e
poteva corrispondere alla velocità di
più importante. Il grafico che segue mostra il diagramma di rendimento di un elica al variare della
velocità. Le curve sono parametrizzate in funzione dell’angolo di calettamento del profilo al 75% della
lunghezza della pala. In ascissa è riportata la velocità di avanzamento adimensionalizzata con la
quantità ND ( N= n. giri/min dell’elica e D=diametro della stessa) proporzionale alla velocità
dell’estremità della pala. Con la attuale tecnologia raggiunta dalle eliche, per le quali si riesce a
realizzare un passo variabile con continuità al variare della velocità, si ottiene, a partire da una certa
velocità, al di sotto della quale il rendimento è ancora piuttosto scarso, un rendimento dell’elica
costante. Questo decade poi alle velocità in cui si manifestano fenomeni transonici alle estremità delle
pale.
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In questi termini si parla di motori Constant Power Propulsion (CPP), che esprimono, nel range di
velocità in cui operano, una potenza costante. I motori a getto vengono invece indicati come CTP,
Constant Trust Propulsion, esprimono cioè teoricamente spinta costante al variare della velocità. Poiché
la potenza espressa è pari alla spinta moltiplicata per la velocità, i motori a getto presentano una
potenza che aumenta sempre all’aumentare della velocità, e di conseguenza anche il rendimento
propulsivo. Questa è la sostanziale differenza fra motori a elica e motori a getto: mentre i motori ad
elica vengono sempre classificati per potenza, i motori a getto vengono classificati per spinta. Per poter
paragonare le prestazioni è comunque facile interpretare la spinta del turbojet in termini di potenza,
basta moltiplicare questa per la velocità del velivolo.
Uno dei velivoli più diffusi propulso da motori turboelica è l’ATR 42, detto “Colibrì”. L'ATR 42 è un
aeromobile estremamente valido tra i commuter regionali a elica. Commuter è la parola inglese che
indica i pendolari, e quindi il tipo di utenza servita da questi velivoli. Quest’aereo ha il pregio di avere
un costo operativo certamente minore di qualsiasi altro aereo della stessa categoria. Sin dalla sua
introduzione è diventato un punto di riferimento nel trasporto aereo civile per quanto riguarda
affidabilità e profitto. E' di molto semplice utilizzo, di facile manutenzione, ha motori estremamente
efficienti e a basso consumo. I motori sono due turboelica Pratt & Whitney Canada PW127E da 2400
hp, con elica esapala a scimitarra e reverse.
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Caratteristiche
Prestazioni
Peso a vuoto
11.250 kg
Decollo su ostacolo 15m
1.200 m
Peso max al decollo
18.600 kg
Distanza di atterraggio
1.030 m
Carico utile
4.600 kg
autonomia in crociera
1.611 km
Portata bagagliaio
20 kg
con
massimo
carico 845 km
pagante:
Apertura alare
24,57 m
V.crociera al 75%
407,44 km/h
Lunghezza
22,67 m
563 km/h
Altezza
7,58 m
quota di crociera
da 16.000 a 23.000 ft
Superficie alare
54,50 m2
Quota di tangenza pratica
25.000 ft
Motore standard
P
Canada Quota operativa massima
31.000 ft
&
W
PW127E da 1790
KW
Elica standard
sei pale Hamilton Rateo di salita
900 ft/min
568F
Capacità serbatoi
4.500 kg
Consumo orario crociera
680 lt/h
Esistono aerei utilizzati per l’aviazione civile che vengono prodotti con i due sistemi di propulsione, ad
elica e a getto. Un esempio può essere il DORNIER 328. La versione “Jet” è propulsa da due turbofan
Pratt & Whitney Canada PWC 306B da 2722 kg di spinta unitaria, mentre la versione “turboprop” da
due Pratt & Whitney Model PW 119B, ciascuno dei quali genera una potenza al decollo di 2.180
cavalli sull'albero, con eliche Hartzell esapala in materiale composito.
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DORNIER 328 Jet
DORNIER 328 turboprop
Max peso al decollo
15.200 kg
13.990 kg
carico
3.200 kg
2.500 kg
Autonomia a pieno carico
1.600 km
1.300 km
velocità di crociera
741 km/h (a 31.000 ft)
613 km/h
velocità di salita
2.500 ft/min
1.800 ft/min
Altitudine di crociera
25.000 - 31.000 ft
20.000 ft
Serbatoi
4.540 litri
4.170 litri
Consumo di carburante a velocità 640 lt/h
600 lt/h
di crociera
Come è evidente, la versione equipaggiata da motori Turbofan presenta un consumo orario leggermente
più alto, di circa il 6%, a fronte di una velocità di crociera del 20% più elevata. Il motivo principale sta
nel fatto che, garantendo il motore a getto una forte spinta fino a quote elevate, il velivolo così propulso
può volare a quote operative maggiori rispetto al Turboprop, incontrando una minore resistenza
aerodinamica e volando a velocità maggiori. Si nota anche che in generale le prestazioni di un motore a
getto sono sempre più elevate. Tuttavia l’utilizzo dei piccoli turboelica riamane diffuso grazie ai bassi
costi di realizzo, gestione e manutenzione, alla lunga vita operativa, alla grande affidabilità, etc. Inoltre
il comportamento alle basse velocità dei velivoli ad elica è molto migliore, in quanto mantengono un
maggior esubero di potenza disponibile, che garantisce grandi condizioni di sicurezza in quei casi in cui
si manifestano imprevisti nelle fasi di decollo o atterraggio, fasi nelle quali statisticamente si verificano
la maggior parte degli incidenti. Il grande esubero di potenza permette infatti di percorrere rampe più
ripide garantendo una rapida ripresa dell’aereo in caso per esempio di un “lungo” in atterraggio.
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Nella precedente figura sono raffrontati i diagrammi base delle prestazioni di velivoli ad elica e velivoli
a getto. Le curve indicate con PA rappresentano le potenze fornite dal motore, le curve indicate con PR
le potenze necessarie al sostentamento del velivolo. Si vede che alle basse velocità il velivolo ad elica,
diagramma (a), mantiene un esubero di potenza nettamente maggiore del velivolo a getto, diagramma
(b), a parità di curva delle potenze necessarie. Inoltre, nei collegamenti in ambito regionale, i velivoli
non raggiungono mai quote particolarmente elevate, dato il breve tempo di volo, per cui non è
necessario utilizzare velivoli a getto, che rendono meglio se utilizzati ad alte quote. La brevità delle
tratte rende inoltre trascurabile il risparmio di tempo dovuto alla maggiore velocità del velivolo a getto.
Nei moderni velivoli a getto per l’aviazione civile la scelta è ormai orientata quasi esclusivamente
verso i motori Turbofan.
Nelle precedenti figure sono riportati un motore turbofan e un motore turbojet. I motori turbofan sono
stati derivati dai turbojet per migliorarne il rendimento. Il rendimento propulsivo di un motore a
“reazione” è infatti tanto più alto quanto minore è la differenza di velocità fra i gas in ingresso nel
motore e i gas in uscita. Di contro la spinta è tanto più alta quanto maggiore è tale differenza. Tuttavia
la spinta è anche direttamente proporzionale alla massa d’aria elaborata. Il turbofan rappresenta proprio
un compromesso fra la necessità di mantenere la spinta al valore necessario e la necessità di ottenere un
buon rendimento propulsivo. La parte centrale del motore turbofan, detto circuito primario, funziona
esattamente come un
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motore turbojet. Tuttavia i gas caldi ed ad alta pressione, uscenti dalla turbina, si mischiano con l’aria
fredda del circuito del fan, circuito secondario, abbassando repentinamente la propria velocità e il
livello di entalpia (energia dei gas legata a pressione e temperatura). In uscita dal motore si avrà
pertanto un getto a velocità minore rispetto alla velocità che avrebbe senza il flusso secondario,
migliorando il rendimento propulsivo. La spinta tuttavia non diminuisce, essendo la quantità d’aria
trattata molto maggiore rispetto al semplice turbojet, qui a fianco rappresentato. I vantaggi del turbofan
non si limitano comunque solo al miglioramento del rendimento propulsivo e quindi dei consumi a
parità di spinta: la ridotta velocità dei gas di scarico, infatti, riduce notevolmente il rumore generato dal
motore. Inoltre la parte del motore ad alta pressione e in cui sono poste le parti in movimento, risulta
avvolta in un condotto cilindrico di aria a bassa pressione, che impedisce il trasferimento all’esterno
delle vibrazioni e dei rumori. Il turbofan quindi presenta, oltre ad un minor consumo di combustibile a
parità di spinta, un impatto acustico notevolmente ridotto rispetto al turbojet, migliorando sia l’impatto
ambientale che il comfort per i passeggeri. Per i regimi di velocità compresi fra l’alto subsonico e il
basso supersonico i motori turbofan hanno un’efficienza nettamente migliore dei turbojet. Nell’alto
supersonico non sono però in grado di fornire la spinta necessaria data la troppo bassa velocità dei gas
di scarico. In alcuni velivoli militari, per utilizzare i turbofan a velocità più alte, si utilizzano versioni
con postbruciatore, nel quale ai gas di scarico viene somministrata energia tramite una seconda
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combustione di carburante, prima di essere mandati all’ugello di scarico. In generale comunque nei
velivoli supersonici si utilizzano o motori turbojet tradizionali, generalmente con postcombustione, o
autoreattori, ramjet o scramjet a seconda del regime di funzionamento, nei quali non sono presenti parti
in movimento e la fase di compressione avviene interamente per effetto autotermodinamico in presa
d’aria. Lo schema dell’autoreattore è riportato qui a fianco. Questo motore comunque viene utilizzato
solo su velivoli sperimentali o su missili guidati, soprattutto perché per funzionare deve essere portato
alla velocità di funzionamento tramite altri mezzi.
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Il motore turbofan più venduto al mondo è il General Electric CFM 56, che equipaggia, fra gli altri, il
Boeing 737, uno dei più diffusi aerei del mondo. Il Boeing 737 era inizialmente equipaggiato con un
motore turbojet: nelle fotografie qui a fianco si possono osservare entrambe le versioni, quella con
turbojet e quella con turbofan. Si nota un’importante differenza fra i due motori, cioè la maggiore area
frontale del turbofan rispetto al turbojet, che comporta certamente un incremento di resistenza del
velivolo e un peggiore comportamento negli assetti deviati. Tuttavia per le velocità di esercizio e per le
prestazioni richieste ai velivoli per l’aviazione civile, questo aspetto è considerato trascurabile rispetto
ai vantaggi in termini di consumo, impatto ambientale e comfort per i passeggeri. Il CFM 56 è uscito
dalla casa produttrice in numerose versioni. L’ultima serie è la serie 7, che sviluppa fino a 12,4
tonnellate di spinta. Il 737 è un velivolo da 70 tonnellate di peso massimo la decollo, la spinta massima
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è quindi dell’ordine del 40% del peso massimo del velivolo, considerando che i motori sono due.
Questo perché, in caso di avaria ad un motore, il velivolo deve essere in grado di manovrare con un
solo motore funzionante in condizioni di sicurezza. Poiché la resistenza di un velivolo, in volo livellato
orizzontale, è sempre dell’ordine del 10% del suo peso, si capisce quale sia il criterio per la scelta della
dimensione del motore.
Il più grande velivolo fin ora costruito per il trasporto passeggeri è l’AIRBUS A380. Questo velivolo è
un gigante da ben 560 tonnellate. Nella versione tipica trasporta 555 passeggeri, nella versione più
capiente (A380-900) arriva a 656 se divisi in tre classi, addirittura a 840 se solo posti di seconda classe.
Da quando è cominciata la progettazione di questo velivolo le case motoristiche hanno cercato di
produrne il motore ideale. General Elettric e Pratt & Whittney hanno creato un consorzio producendo il
motore GP7200, un turbofan da 32 tonnellate di spinta al decollo, mentre la Rolls-Royce ha prodotto il
Trent 900, anch’esso da 32 tonnellate di spinta. La scelta di quale motore montare viene fatta dalla
compagnia aerea che acquista l’aeromobile, secondo criteri legati in generale alle possibilità di
effettuare le manutenzioni. Uno solo di questi motori è in grado di generare più del doppio della spinta
di un solo CFM 56. L’A380 ne monterà quattro. Al solito, la spinta disponibile in caso di avaria di un
motore deve essere di circa il 20% del peso dell’aeromobile, ed effettivamente tre
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motori da 32 tonnellate generano le 100 tonnellate di spinta necessarie. Nella fotografia qui a fianco si
vede il banco prova volante su cui è stato provato il Rolls-Royce Trent 900, che è stato montato al
posto di uno dei quattro CFM 56 che monta l’A340. L’A380 rappresenta il guanto della sfida lanciata
dal consorzio europeo dell’Airbus al colosso americano Boeing. La Boeing sta rispondendo lanciando
una nuova serie di aeroplani, indicati con la sigla 7E7, rimodernando le precedenti serie di aeroplani e,
soprattutto, rilanciandosi nella realizzazione di un velivolo passeggeri supersonico. Ad oggi, nonostante
la tecnologia disponibile sia tale da permettere la costruzione di velivoli supersonici, l’unico esempio di
velivolo civile con tali caratteristiche rimane il Concorde. Il Concorde montava quattro turbojet RollsRoyce/SNECMA Olympus 593s, ciascuno dei quali capace di erogare 18 tonnellate di spinta con
postcombustione. Non vi è mai stata una fondata obiezione, a parità di altri fattori, contro la logica che
punta ad aerei di linea sempre più veloci. Tuttavia, anche se il servizio passeggeri non avrebbe potuto
avere successo maggiore, sia in termini di prenotazione di posti a bordo, sia di regolarità sull'orario, le
difficoltà di ordine politico ed i crescenti costi del combustibile minarono i piani predisposti per un
appropriato impiego dell'aereo, determinandone una utilizzazione estremamente ridotta e, dopo
l’incidente di Lione del 2000, il definitivo tramonto.
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Un altro aereo interessante da vedere è l’AIRBUS A300-600ST Super Transporter “Beluga”, la
versione cargo dell'A-300. Può trasportare 49.000 litri di carburante alla velocità di crociera di Mach
3
0.7. Il peso massimo al decollo è di 155 tonn, la capacità massima di carico è di 1.400 m .
Questo è l’aeroplano generalmente utilizzato per il trasporto dei componenti degli altri aeroplani, dai
luoghi di produzione ai luoghi di assemblaggio, ma trasporta spesso anche satelliti, container, serbatoi
di combustibile delle navette spaziali, etc. I motori sono due General Elettric CF680C2A8 che
spingono questo velivolo fino a una velocità di Mach 0,7 a 35000 ft.
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Tabella riassuntiva dell’utilizzo dei motori aeronautici nel trasporto aereo civile*
Tipologia
Range max peso al
Range velocità di
Range
motore
decollo
utilizzo
espressa
Da circa 100 a 600
Fino a circa 200
kg
km/h
Alternativo
Turboelica
Turbofan
Turbojet**
Da 0,5 a circa 30
tonn
Da 5 fino a oltre
550 tonn
Dai 300 ai 750 km/h
potenza
0,9
fornita
caratteristico
Fra 150 e 200 lt/h
tonn
Fino a circa 5.000
Fra 180 e 250 lt/h
hp
tonn
Mach
(1.100 km/h)
Fino a Mach 2,04
Fino a 200 tonn
Consumo specifico
Fino a 100 hp
Dai 600 km/h a
quasi
Range spinta
Da 1 fino a 32
Fra 200 e 350 lt/h
tonn
tonn
Fino a 20 tonn
(2.200 km/h)
Fra 300 e 500 lt/h
tonn
* I dati riportati sono puramente indicativi e hanno una finalità esclusivamente didattica
** Il turbojet nell’aviazione civile non è più praticamente utilizzato, quelli ancora in utilizzo sono in
via
di
sostituzione
Le
prestazioni
del
con
turbojet
i
più
indicate
moderni
si
ed
ecologici
riferiscono
al
turbofan.
Concorde.
Si noti che non si possono esprimere le prestazioni di un motore ad elica in termini di spinta. Per fare
un raffronto si può ottenere la potenza espressa da un motore a getto moltiplicando la spinta per la
velocità.
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