Nos últimos cinco anos, a Rolls-Royce afirma ter sido pioneira na tecnologia “inédita” que contribuirá para o programa Tempest de jatos de caça de última geração do Reino Unido.

No que descreve como “um objetivo de ser mais elétrica, mais inteligente e aproveitar mais energia”, a Rolls-Royce diz que reconheceu que qualquer futura aeronave de combate terá níveis sem precedentes de demanda de energia elétrica e carga térmica; todos precisando ser gerenciados no contexto de uma aeronave furtiva.

“Antes do lançamento do programa Tempest, a Rolls-Royce já havia começado a atender às demandas do futuro. Em 2014, a empresa assumiu o desafio de projetar um gerador de partida elétrica totalmente embutido no núcleo de um motor de turbina a gás, agora conhecido como programa de demonstração do gerador de partida elétrica incorporado ou programa E2SG.”

Conrad Banks, engenheiro-chefe de futuros programas da Rolls-Royce, disse: “O gerador de partida elétrico incorporado economizará espaço e fornecerá a grande quantidade de energia elétrica necessária para futuros caças. Os motores de aeronaves existentes geram energia através de uma caixa de engrenagens embaixo do motor, que aciona um gerador. Além de adicionar partes móveis e complexidade, o espaço necessário fora da máquina para a caixa de engrenagens e o gerador aumenta a estrutura da aeronave, o que é indesejável em uma plataforma furtiva.”

A empresa diz que a fase dois deste programa foi adotada como parte da contribuição da Rolls-Royce para o programa Tempest.

“Como parte dessa jornada, a empresa vem desenvolvendo continuamente suas capacidades no mercado aeroespacial, desde tecnologias de turbinas a gás até sistemas integrados de energia e propulsão. O objetivo é fornecer não apenas o empuxo que impulsiona uma aeronave pelo céu, mas também a energia elétrica necessária para todos os sistemas a bordo, além de gerenciar todas as cargas térmicas resultantes. A Rolls-Royce está se adaptando à realidade de que todos os futuros veículos, em terra, no ar ou no mar, terão níveis significativamente aumentados de eletrificação para sensores de potência, armas de sistemas de comunicação, sistemas de acionamento e acessórios, bem como o conjunto habitual de aviônicos.”

O lançamento da fase um do programa E2SG teve um investimento significativo no desenvolvimento de uma instalação elétrica integrada – uma instalação de teste onde os motores de turbinas a gás podem ser fisicamente conectados a uma rede elétrica de corrente contínua.

“O lançamento da segunda fase do projeto em 2017 viu a inclusão de um segundo gerador elétrico conectado ao outro carretel do motor. Também incluiu um sistema de armazenamento de energia na rede elétrica e a capacidade de gerenciar de forma inteligente o suprimento de energia entre todos esses sistemas. As máquinas elétricas montadas em duas bobinas permitem, por combinação de operação como motor ou gerador, a produção de uma série de efeitos funcionais no motor, incluindo a transferência de energia elétrica entre as duas bobinas.”

Como parte do programa E2SG, a Rolls-Royce diz que está investigando a viabilidade do uso da geração de bobina dupla para influenciar a operacionalidade, capacidade de resposta e eficiência do motor. Outra tecnologia importante em desenvolvimento é o sistema de controle inteligente do Power Manager, que usa algoritmos para tomar decisões inteligentes em tempo real sobre como suprir a demanda elétrica atual da aeronave enquanto otimiza outros fatores, incluindo a eficiência do motor para reduzir a queima de combustível ou a temperatura do motor para prolongar a vida útil do componente.

É provável que uma terceira fase de teste inclua um novo sistema de gerenciamento térmico sendo integrado ao sistema geral, além de mais acessórios para motores elétricos.

A empresa também pretende apresentar um demonstrador em larga escala de um sistema avançado de energia e propulsão. Haverá novas tecnologias em todas as partes da turbina a gás, incluindo geração incorporada de bobina dupla para níveis mais altos de energia, um sistema avançado de gerenciamento térmico, um sistema de armazenamento de energia adaptado ao ciclo de trabalho esperado do futuro caça e um sistema inteligente de gerenciamento de energia que poderá otimizar o desempenho da turbina a gás e do sistema de gerenciamento de energia e térmica.

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