Rolls-Royce T406

El Rolls-Royce T406 (designación de la compañía AE 1107 ) es un motor turboeje desarrollado por Allison Engine Company (ahora parte de Rolls-Royce ) que impulsa el helicóptero de rotor basculante Bell Boeing V-22 Osprey . El motor entrega 6000 shp (4500 kW) .  

En 1982, Detroit Diesel Allison (DDA) preparó un nuevo diseño de motor para participar en la competencia del Motor Demostrador de Tecnología Moderna (MTDE) del Ejército de los Estados Unidos , que se esperaba que se desarrollara como planta motriz para el programa de aeronaves de rotor basculante experimental JVX de la Armada de los Estados Unidos (que eventualmente se convertiría en el Bell Boeing V-22 Osprey ). ^{[ 3 ]} Después de que este motor, que DDA denominó Modelo 580, ^{[ 4 ]} perdiera la competencia frente a Pratt & Whitney y General Electric en 1983, Allison se separó de Detroit Diesel como una división independiente dentro de General Motors , y la nueva dirección de Allison decidió seguir adelante con el contrato del motor V-22 de todos modos. ^{[ 3 ]}

El 24 de diciembre de 1985, la Armada de los Estados Unidos seleccionó el motor de Allison para el desarrollo y la producción a gran escala del motor del V-22 Osprey del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos . ^{[ 5 ]} Antes de que el motor recibiera su designación de motor de aeronave militar de los Estados Unidos , T406, era conocido como el Modelo 501-M80C. ^{[ 6 ]} La Armada y Allison firmaron un contrato formal el 2  de mayo de 1986, y el primer motor en ser probado funcionó seis meses después. ^{[ 1 ]}

El T406 se basa en la turbohélice Allison T56 del P-3 y el C-130 , con la turbina de potencia libre de la turboeje Allison T701 del extinto programa de helicópteros de carga pesada . Fue seleccionado por encima del Pratt & Whitney PW3000 y el General Electric GE27 que competían por el programa de motores demostradores de tecnología moderna del Ejército de los EE. UU. ^{[ 7 ]} El T406 comenzó las pruebas de vuelo el 19 de marzo de 1989. ^{[ 8 ]}

El T406/AE 1107C Liberty comparte un núcleo común con la serie de motores turbofán AE 3007 y turbohélice AE 2100 , ambos vendidos por miles de copias. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Entre el 44 y el 46 por ciento de las piezas son comunes entre el T406 y el AE 3007, mientras que alrededor del 76 por ciento de las piezas son comunes entre el T406 y el AE 2100. ^{[ 11 ]} Además, Allison intentó desarrollar otros tipos de motores basados ​​en el T406. En 1988, la compañía firmó un memorando de entendimiento (MoU) con Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) de Alemania Occidental y la Corporación Nacional China de Importación y Exportación de Tecnología Aeroespacial (CATIC) para trabajar en una versión del avión regional MPC 75 que sería propulsado por un propfan derivado del T406 . ^{[ 12 ]} En 1990, Allison estudió una planta motriz de 9000 shp (6700 kW) con ventilador de hélice que impulsaba hélices contrarrotatorias de 8,5 pies de diámetro (2,6 m) para propulsar el avión de transporte aéreo militar propuesto por Euroflag . ^{[ 13 ]} Además, las turbinas de gas MT7 que se utilizarán para impulsar el conector barco-tierra son un diseño derivado del T406. ^{[ 14 ]}      

Rolls-Royce continuó la producción tras adquirir Allison en 1995 para establecer una filial en Norteamérica. En 2009, la Oficina de Responsabilidad Gubernamental (GAO) constató que los motores fallaban tras menos de 400  horas de servicio, en comparación con la vida útil estimada de 500 a 600  horas. ^{[ 15 ]} Varias actualizaciones de la plataforma del motor entre 2012 y 2013 aumentaron significativamente su vida útil.

En abril de 2012, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) encargó 70  motores AE 1107C para el Osprey, con opciones para hasta 268 motores. ^{[ 16 ]}

Rolls-Royce introdujo una  actualización de turbina "Block 3", que reemplazó el diseño anterior con componentes más robustos y eficientes. Esta actualización aumentó la potencia del motor en al menos un 17  %, y el motor alcanzó una potencia de salida de más de 8800 shp (6600 kW) durante las pruebas en tierra. ^{[ 17 ]} La turbina Block 3 se convirtió en estándar en julio de 2012 para los nuevos modelos de producción. Para septiembre de 2012, todos los motores antiguos que estaban en mantenimiento regular se actualizaron sistemáticamente a la turbina Block 3.    

 Se espera que los motores con una futura actualización planificada "Block 4" entreguen cerca de 10 000 caballos de fuerza (7500 kilovatios) . ^{[ 18 ]}

Un problema recurrente con los motores era su propensión a sobrepasar o entrar en pérdida, con 68 incidentes reportados entre 2003 y octubre de 2016, aunque esta tasa se redujo tras la introducción de la  versión Block 3. El Comando de Sistemas Aéreos Navales de EE. UU. tiene previsto adjudicar a Rolls-Royce dos contratos para examinar la eficacia de las mejoras de fiabilidad propuestas. El primero consiste en una actualización del software de gestión del motor que modifica la forma en que controla los álabes guía del compresor, ya que las pruebas internas sugirieron que esto podría mejorar el margen de sobrepresión del motor en un 0,8 % a nivel del mar y en un 3 % a gran altitud. El segundo es el descubrimiento de que un sensor de temperatura en la entrada del compresor envía lecturas incorrectas, lo que provoca un déficit de potencia constante del 2,5 % de un 4 % a la velocidad de rotación correcta del compresor, también corregible con una actualización de software. Además, Bell Boeing está desarrollando un sistema de barrera de entrada para reducir la pérdida de potencia debida a la ingestión de partículas de polvo y arena por parte del motor, como complemento a los separadores de partículas centrífugos existentes, ya que estos tienen limitaciones para mejorar la calidad del aire que reciben. ^{[ 19 ]}

En octubre de 2021, Bell y Rolls-Royce anunciaron conjuntamente que el motor del Bell MV-75 cambiaría del turboeje General Electric T64 utilizado en el prototipo a una variante del 1107C utilizado en el Osprey, que se denominaría 1107F. El 1107C es un componente conocido en aeronaves de rotor basculante con dos décadas de uso previo, lo que reduce los costos de mantenimiento y el riesgo asociado al proyecto, y el 1107F aumenta la potencia del motor de 5000 a 7000  caballos de fuerza. ^{[ 20 ]}

En el V-22, los motores T406 están alojados en góndolas basculantes en las puntas de las alas, lo que permite las características de vuelo distintivas del V-22. Para el despegue y el aterrizaje, las góndolas se orientan verticalmente (a 90° del fuselaje), mientras que para el vuelo hacia adelante se giran paralelamente al fuselaje. El motor se ha considerado una mejora rentable para helicópteros de carga pesada existentes, como el CH-47 Chinook y el CH-53 . ^{[ 21 ]}

• Aurora XV-24 LightningStrike (1107C) ^{[ 22 ]}
• Bell Boeing V-22 Osprey (1107C Liberty)
• Campana MV-75 (1107F)
• Embarcación de desembarco de conexión barco-costa de la Armada de los EE. UU. (MT7)

Características generales

• Tipo: Turboeje de turbina libre
• Longitud: 78,1 pulgadas (1980 mm)
• Diámetro: 34,2 pulgadas (890 mm)
• Peso en seco: 971 lb (440 kg)

Componentes

• Compresor: compresor axial de alta presión de 14 etapas , álabes de geometría variable en la entrada y las primeras 5 etapas ^{[ 8 ].}
• Cámaras de combustión : Cámara de combustión anular difusora con 16 boquillas de combustible de chorro de aire y 2 encendedores ^{[ 8 ].}
• Turbina : turbina de alta presión de 2 etapas con refrigeración por aire en los álabes de la primera y segunda etapa y en el álabe de la primera etapa; turbina de potencia encapsulada de 2 etapas con álabes y palas sin refrigeración ^{[ 8 ].}

Actuación

• Potencia máxima: 6150  hp (4586  kW) al despegue y 5890  hp (4392  kW) de forma continua a 15 000  rpm.
• Relación de presión total : 16,7:1
• Temperatura de entrada de la turbina: 1209  °C (2208  °F; 1482  K; 2668  °R) ^{[ 1 ]}
• Consumo específico de combustible : 0,426 lb/shp/h (0,259 kg/kW/h) SFC, ^{[ 23 ]} eficiencia 32%
• Relación potencia-peso : 6,33 shp/lb (10,4 kW/kg)

Desarrollo relacionado

• Allison T56 / T701
• Rolls-Royce AE 2100
• Rolls-Royce AE 3007

Motores comparables

• General Electric GE38
• Lycoming T55

Listas relacionadas

• Lista de motores de aeronaves

• Leyes II, Richard A.; Fleming, William A. (1999). La historia de los motores de turbina de gas pequeños para aeronaves en Norteamérica . Washington, DC: Smithsonian Institution. ISBN 1-56347-332-1OCLC 247550535​​ 
• Newill, David B. (13-18 de septiembre de 1998). Enfoque de desarrollo de núcleo común para la familia de motores turboeje, turbohélice y turbofán Allison T406/AE (PDF) . Congreso ICAS (21.ª  ed.). Melbourne, Victoria, Australia. ISBN 978-1-56347-287-9. OCLC 43888882 . 
• Korn, Jim (13 de noviembre de 1987). Alianzas para el desarrollo de motores de turbina de gas . Conferencia y Exposición Internacional de Tecnología Aeroespacial del Pacífico. Documentos técnicos de la SAE . Melbourne, Australia: SAE International. págs. 119–132 . doi : 10.4271/872410 . ISSN 0148-7191 . OCLC 5817974566 .   

• AE 1107C-Liberty en las instalaciones de Rolls-Royce
• Hoja informativa AE 1107C-Liberty
• Hoja de datos del certificado de tipo n.º E00008CH (PDF) (Informe). Departamento de Transporte de los Estados Unidos ( USDOT ), Administración Federal de Aviación (FAA). 2 de abril de 1999.
• Allison (febrero de 1988). "Allison presenta nuevas tecnologías para el V-22 Osprey" . Marine Corps Gazette . Vol.  72, n.º  2, pág.  9. ISSN 0025-3170 .