Modelo Allison 250

El Allison Modelo 250 (ahora conocido como Rolls-Royce M250 y designado T63/T703 en el servicio militar estadounidense ) es una familia de motores turboeje de gran éxito , desarrollada originalmente por Allison Engine Company a principios de la década de 1960. Rolls-Royce produce el Modelo 250 desde que adquirió Allison en 1995.

En 1958, la división Detroit Diesel Allison de General Motors fue elegida por el Ejército de los EE. UU. para desarrollar un nuevo motor de turbina ligero para propulsar un "Avión Ligero de Observación" (LOA), para reemplazar al Cessna O-1A Bird Dog . En esta etapa, el Ejército de los EE. UU. no estaba seguro de si tener una aeronave de ala fija o rotatoria, por lo que se le instruyó a Allison que considerara ambas aplicaciones. Los estudios de diseño realizados consideraron una amplia gama de posibles configuraciones mecánicas para la turbohélice/turboeje. Estos estudios culminaron en las pruebas del prototipo del motor, designado YT63-A-3, en abril de 1959. ^{[ 1 ]} En 1960, el Ejército de los EE. UU. se decidió por una plataforma de ala rotatoria. El YT63-A-3 voló por primera vez en una variante del helicóptero Bell 47 en 1961. Una versión modificada del motor (YT63-A-5), con el escape apuntando hacia arriba (para evitar incendios de pastos ), le siguió poco después. Esta versión, con una potencia nominal de 250  hp, superó la prueba de calificación del modelo en septiembre de 1962. El diseño Hughes OH-6 , propulsado por el motor T63, fue seleccionado para el programa LOH del Ejército de los EE. UU. en mayo de 1965.

El modelo 250 impulsa una gran cantidad de helicópteros , aeronaves pequeñas e incluso una motocicleta ( MTT Turbine Superbike ). ^{[ 2 ]} Como resultado, se han producido casi 30 000 motores modelo 250, de los cuales aproximadamente 16 000 permanecen en servicio, lo que convierte al modelo 250 en uno de los motores más vendidos fabricados por Rolls-Royce .

Allison adoptó una configuración de motor de flujo de aire inverso para el Modelo 250: si bien el aire ingresa al sistema de admisión/compresión de forma convencional, el aire comprimido que sale del difusor del compresor centrífugo se dirige hacia atrás a través de dos conductos de transferencia que rodean el sistema de turbina, antes de girar 180 grados al entrar en la cámara de combustión. Los productos de la combustión se expanden axialmente hacia adelante a través de la sección de turbina de alta presión de dos etapas (de una sola etapa en los primeros motores), que está conectada al compresor mediante el eje de alta presión. Los productos de la combustión continúan expandiéndose a través de la turbina de potencia de dos etapas, que genera la potencia del eje para la aeronave. Un eje coaxial conecta la turbina de potencia a una caja reductora compacta, ubicada en el interior, entre el compresor centrífugo y el sistema de escape/turbina de potencia. El flujo de escape gira 90 grados para salir del motor radialmente a través de dos conductos de escape, que forman una V visible en la vista frontal.

Una característica importante del diseño del motor Modelo 250 es su construcción modular, que simplifica enormemente las actividades de mantenimiento y reparación. Además, el exclusivo diseño de flujo inverso facilita el mantenimiento de la sección caliente. Hay cuatro módulos:

• módulo compresor, en la parte delantera del motor
• Módulo de la caja de cambios (incluidos los accionamientos de accesorios)
• módulo de turbina (incluyendo puertos de escape en forma de V)
• módulo de combustión (incluidos los conductos de transferencia de aire comprimido gemelos) en la parte trasera

Las versiones anteriores tienen siete etapas de compresor axial montadas en el eje de alta presión para sobrealimentar un compresor centrífugo con una relación de presión relativamente baja. El modelo -C20B es típico, con una relación de presión total de 7,2:1 y un flujo de aire de 3,45  lb/s (1,8  kg/s), y una potencia de salida del eje de 420 hp (310 kW) .  

Una de las versiones más recientes del Modelo 250 es la -C40, que solo tiene un compresor centrífugo que produce una relación de presión de 9,2:1, con un flujo de aire de 6,1  lb/s (2,8  kg/s), y desarrolla, en el eje, 715 hp (533 kW) .  

• Un Allison 250-C20B parcialmente seccionado se exhibe al público en el Museo de Aviación de la Ciudad de Norwich en Horsham St Faith, Norfolk . ^{[ 6 ]}

Datos de El diseño y control de la instrumentación de un motor de turbina de gas T63-A-700 ^{[ 7 ]}

Características generales

• Tipo: Eje turbo
• Longitud: 40,5  pulgadas (1029  mm)
• Diámetro: 22,5  pulgadas (572  mm)
• Peso en seco: 138,5  lb (63  kg)

Componentes

• Compresor: compresores axiales de 6 etapas + compresores centrífugos de 1 etapa
• Cámaras de combustión : Cámara de combustión de una sola pieza
• Turbina : turbina de potencia con generador de gas axial de 2 etapas + turbina de salida de potencia libre axial de 2 etapas
• Tipo de combustible: queroseno de aviación JP-4 (alternativamente JP-1 o JP-5 )
• Sistema de lubricación: pulverización/salpicadura a presión, cárter seco.

Actuación

• Potencia máxima: 317  hp (236  kW) para el despegue, a nivel del mar, 15  °C (59  °F), 51.600  rpm NH, 35.000  rpm NL, 6.000  rpm Nout
• Relación de presión total : 6,2:1
• Caudal másico de aire: 3,3 lb/s (1,5 kg/s)
• Temperatura de entrada de la turbina: 1380  °F (750  °C) en la entrada de la turbina de potencia.
• Consumo específico de combustible : 0,697 lb/hp·h (0,424 kg/kW·h)
• Relación potencia-peso : 2,289 hp/lb (3,765 kW/kg)

Desarrollo relacionado

• Rolls-Royce RR300
• Rolls-Royce RR500

• Página oficial del Rolls-Royce M250
• Vídeo de un modelo en funcionamiento