THE AVIO AERO

PEOPLE’S MAGAZINE

Gli ingegneri e i tecnici europei che senza sosta – e ultimamente con ancor più entusiasmo - seguono passo per passo le attività conclusive di test motore per il nuovo GE Catalyst, dividendosi tra Praga e Berlino, hanno celebrato ancora una volta la magia del Natale con a una progressiva importante milestone di programma.

Era la sera del 23 dicembre 2017, infatti, quando il rombo del nuovo GE Catalyst risuonò tra le pareti della cella prova dello stabilimento GE Aviation Czech a Praga: allora, decine di professionisti cechi, italiani, tedeschi, polacchi, spagnoli e francesi avevano gli occhi incollati agli schermi della sala controllo collegata con il vicino banco prova su cui per la prima volta veniva acceso il Catalyst, pensato e sviluppato per la classe di potenza da 1.000 a 1.600 SHP solo un paio di anni prima partendo da un foglio bianco.

Esattamente tre anni dopo, la speciale coincidenza. Lo scorso 18 dicembre, nell’aeroporto di Berlino – dove si trova l’aereo di test Beechcraft King Air, su una delle cui ali è stato installato il nuovo Catalyst e su cui verranno condotti i test in volo nel 2021 – il motore è stato acceso per la seconda volta nel suo habitat naturale: l’aeroporto. L’avvio del ground testing segna una nuova fase di test ancora più intensa e concreta, perché ora il motore e l’elica formano un tutt’uno con il velivolo, collegati ai controlli che azionerà il pilota di test.

Members of the GE Engineering team following the Catalyst testing campaign pose* on the runway in front of the flying test bed.

"Il motore è stato avviato alla perfezione e al primo tentativo", racconta David Kimball, Catalyst Product Line Leader. “Ha girato al minimo in modo stabile e secondo previsioni senza alcun intoppo, e anche il sistema di controllo integrato di elica e motore ha funzionato perfettamente. Ciò non è solo una dimostrazione dei progressi all'interno del programma, ma sottolinea anche la versatilità di questo motore: il Catalyst può essere impiegato in un ampio spettro di applicazioni aeronautiche, con architetture molto diverse tra loro."

In questi tre anni (un tempo record per l’aviazione), le operazioni di test di ogni genere e intensità su 13 motori assemblati, e sui loro componenti, hanno superato abbondantemente le duemila ore di durata. Dalle prove in camera di altitudine (in cui il Catalyst ha stabilito il record per la sua categoria toccando i 41mila piedi), all’icing test svolto addirittura in Canada, alle prove di fatica, vibrazione, ingestione fino ai test di simulazione digitale per il FADEPC (Full Autority Digital Engine and Propeller Controls) nell’avanguardistico Wet Rig di Brindisi.

Dopo questo tempo ridotto - seppur estremamente fitto di attività e raccolta dati e risultati - tutte queste tecnologie a bordo del Catalyst hanno già dimostrato di cosa sono capaci: il primo motore turboelica ad avere parti stampate in 3D, un rapporto di compressione record per la categoria (16:1), e poi il raggiungimento di quote più alte della media con una riduzione del 15% dei consumi come delle emissioni di CO₂ e fino al 24% delle emissioni di NO_x.

Jiri Pecinka, GE Aviation Staff Test Engineer.

"Stiamo esaminando gli effetti delle variazioni di potenza, la risposta dei controlli digitali agli input del pilota e in generale la capacità del motore di rispondere a qualsiasi input... il nostro obiettivo primario è che fare sì che il Catalyst sia pronto a volare"

Oggi il team è a lavoro sulle attività di ground testing. “Porteremo gradualmente il motore alla fase di taxi”, dice Jiri Pecinka, uno dei Principal Test Engineer di GE Aviation. “Verificheremo così gli effetti delle variazioni di potenza, la risposta dei controlli digitali agli input del pilota e in generale la capacità del motore di rispondere a ogni input fino alle massime sollecitazioni. In sostanza, il nostro obiettivo primario è che fare sì che il Catalyst sia pronto a volare!”

Il Catalyst è inoltre un motore turboelica più ecofriendly - perché ha beneficiato del più grande programma di ricerca e sviluppo per l’aviazione sostenibile patrocinato dalla Comunità Europea attraverso il progetto Maestro di Clean Sky2 – i cui contributi tecnologici non si sono fermati all’eccellenza di centri GE specializzati come l’Aviation Advanced Technology di Monaco di Baviera, l’Engineering Design Centre di Varsavia o i team dedicati dell’ingegneria italiana Avio Aero, ma sono stati sostenuti dalla rete di collaborazione con università e istituti tra i più rinomati in Europa e i più ambiti tra professionisti e giovani talenti dell’ingegneria.

Collaborazioni fortemente concrete, che vanno oltre la condivisione e lo scambio scientifico, tecnico o intellettuale, perché arrivano a toccare e testare dal vivo componenti e motori fatti di metallo, circuiti, olio e carburante. Un esempio italiano è il laboratorio tra Avio Aero e il Politecnico di Bari, dove ha preso vita il FADEPC ed esempio ancor più eclatante è la partnership di GE Aviation Czech con la celebre Università Tecnologica di Praga, CVUT. La partnership università-industria ceca, infatti, è fisicamente rappresentata da quattro celle di prova per le prove sui motori e persino un piccolo aeroporto privato (ovvero quello di Hradec Králové) per prove sperimentali.

A view of one of the 4 test cells cooperated by GE Aviation Czech and CVUT, this one is located at the Hradec Králové Airport.

Solo 10 giorni prima dell'inizio del ground testing, il team europeo a Praga ha utilizzato una di queste celle - vicina allo stabilimento ceco di GE Aviation - per completare con successo un altro test cruciale sul cosiddetto motore Core2. Un altro tassello fondamentale per la campagna di test in volo come confermato dalle decine di ingegneri che hanno lavorato per questo risultato negli ultimi quattro anni. "In pratica, abbiamo trasformato un turboprop in un turbojet per eseguire questi test", racconta Stefano Renna, Catalyst Model Engineer Leader. "Ci siamo concentrati sui componenti core, applicandovi oltre 800 sensori, anche su quelli rotanti. Solo questo enorme e delicato lavoro di strumentazione ha richiesto un paio d'anni al nostro team.”

Quest’ultima attività - molto complessa e che ha consentito la raccolta di innumerevoli dati anche direttamente da parti rotanti che possono raggiungere i 49.000 giri al minuto - è stata possibile grazie alla collaborazione con l'Università di Praga. "Sono personalmente colpito dal lavoro svolto con GE", ha detto il decano di CVUT, Michael Valášek. "La progettazione dell'installazione del motore sull'ala ha prodotto già moltissimi insegnamenti per studenti di grande talento che abbiamo selezionato al fine di sfruttare questa opportunità nel settore dell'aviazione. E i nostri non vedono l'ora di iniziare i prossimi test in volo, poiché sfrutteranno anche questa esperienza per il lavoro che stiamo portando avanti: sviluppare un modello per la manutenzione preventiva di moderni motori turboelica, proprio come il Catalyst."

Michael Valášek, dean of Prague’s Czech Technical University, CVUT - ph. credits Zuzana Lazarova.

"Riceviamo un grande supporto dal team di GE Aviation che ci aiuta a sviluppare le giuste competenze all'università e ci permette di far crescere la prossima generazione di ingegneri e di leader che magari svilupperanno i motori per aerei di domani"

La partnership tra CVUT e GE Aviation Czech, forte della sua capacità e dei suoi mezzi, sta rendendo la Repubblica Ceca una destinazione sempre più attraente per attività di ricerca e sviluppo di alto livello nel campo aeronautico, nonché per i giovani studenti europei che continuano a scegliere Praga per il loro percorso educativo. "Riceviamo un grande supporto dal team di GE Aviation, che ci aiuta a sviluppare le giuste competenze all'università", aggiunge il rettore, "e ci permette di far crescere la prossima generazione di ingegneri e di leader che magari svilupperanno i motori per aerei di domani!”   ”

_{^{*The team photo has been taken without face masks only for the instants of a single shot, as per WHO outdoor contagion guidelines.}}