THE AVIO AERO

PEOPLE’S MAGAZINE

Sin dalla sua ideazione, attraverso lo sviluppo e fino al volo inaugurale di Berlino, il programma motore Catalyst si è realizzato interamente in Europa - tra Repubblica Ceca, Italia, Germania e Polonia. Il suo obiettivo era quello di portare diverse soluzioni e innovazioni tecnologiche per un turboelica avanzato, il primo nuovo motore negli ultimi 50 anni per il mercato di riferimento, partendo da un foglio bianco.

Oltre la metà degli ingegneri che hanno lavorato alla progettazione e allo sviluppo di Catalyst risiedono in Polonia: un paese con una prestigiosa tradizione aeronautica. Abilità e ingegno di questi ingegneri hanno fornito contributi chiave per il successo di un motore tanto potente da offrire un rapporto di pressione complessivo di 16:1, il migliore del settore.

“Sette anni fa Catalyst muoveva appena i primi passi”, racconta Janek Biskupski, Systems Engineering Leader per il Catalyst. Solo sei anni dopo, Catalyst prendeva il volo: “In meno di due anni, abbiamo eseguito il primo avvio del motore in una cella prova e, dopo altri tre anni, siamo passati da un foglio bianco a un motore che si è alzato in volo”. Oggi, questo “giovane motore” ha collezionato oltre 700 ore di volo a bordo di quattro diversi aeroplani di test, fornendo inoltre un notevole feedback.

A team shot after the Catalyst first flight, on 30 September 2021.

Nel 2013 e 2014, gli ingegneri polacchi di GE Aerospace a Varsavia erano pronti ad affrontare nuove sfide. Inizialmente si trattava solo di una dozzina di persone ma in poco tempo sono diventate quasi un centinaio. “Catalyst ha aperto a una nuova prospettiva e nuova era, non solo per le sue soluzioni di design e tecnologiche, ma anche per la nostra esperienza nella gestione dei progetti. È stata la prima volta che la nostra sede in Polonia ha partecipato a un progetto del genere fin dall'inizio”, continua Biskupski.

Quando il progetto è stato avviato nel 2015, gli investimenti del primo sviluppo ammontavano a circa 400 milioni di dollari. “Sapevamo perfettamente a cosa andassimo incontro, ma allo stesso tempo eravamo certi di avere tutte le carte in regola per costruire un motore mai visto prima sul mercato. Abbiamo utilizzato le conoscenze acquisite in 15 anni di lavoro sui più grandi motori aeronautici per creare soluzioni migliori e più compatte per il Catalyst”, afferma Biskupski.

Fin dall'inizio, inventare questo motore è stato un po' come compiere una scalata: per citare un solo esempio, la progettazione da zero di un impianto di raffreddamento per la turbina. Così, l'ingegno è entrato in sceso in campo. “Per me questo programma è iniziato con un arduo compito: il nostro capo ci ha chiesto di progettare - da zero, in sole tre settimane - le pale di una turbina ad alta pressione raffreddata”, ricorda Tomasz Bulsiewicz, Thermal Systems Design & Component Cooling Consulting Engineer di GE Aerospace.  

Proprio come in un esame, quell’incarico determinò il livello di competenza del team polacco prima che questo divenisse responsabile di uno dei componenti più importanti del Catalyst. “All'inizio abbiamo messo insieme un gruppo di cinque ingegneri. Ogni persona era super-esperta in termini di competenze. Ci siamo chiusi per tre settimane in un edificio appartato dentro il nostro centro di ingegneria a Varsavia. In quel periodo, si diffusero persino voci di corridoio, come se fossimo nel mezzo di una missione aziendale speciale, perché nessuno sapeva a cosa stessimo lavorando!” Bulsiewicz sorride.

Janek Biskupski, Catalyst Systems Engineering Leader.

“Catalyst ha aperto a una nuova prospettiva e a ua nuova era, non solo per le sue soluzioni di design e tecnologiche, ma anche per la nostra esperienza nella gestione dei progetti."

“Alla fine, abbiamo completato non solo la progettazione ma abbiamo anche semplificato dei modelli analitici e abbiamo suggerito come implementare il progetto in conformità ai requisiti. In seguito, venimmo a sapere che il nostro responsabile aveva elogiato le nostre capacità e il nostro approccio: deve esserci un fondo di verità, perché poco dopo siamo ufficialmente entrati a far parte del programma Catalyst”.

Per questo gruppo polacco, la progettazione di tale componente chiave è stata una sfida definita come un “sogno che diventa realtà”. Poter affrontare una sfida del genere implica anche anni di preparazione meticolosa: innumerevoli conferenze, pile di documenti tecnici e test associati. “Fin dal primo giorno in questa impresa, la mia ambizione è sempre stata quella di creare pale turbina raffreddate. Per anni, ho sentito dire che era impossibile. Infine abbiamo dimostrato il contrario, grazie al nostro lavoro appassionato, a molti talentuosi ingegneri e alle loro innumerevoli ore di impegno”, afferma Bulsiewicz.

In realtà, questi ingegneri - responsabili della progettazione delle turbine ad alta e bassa pressione, del compressore, dello scarico e del sistema meccanico per il Catalyst - hanno dato vita al primo motore turboelica della sua classe che introduce due stadi di palette statoriche variabili nel compressore, pale turbina raffreddate, una serie di parti stampate in 3D, cuscinetti, diverse parti e sistemi del motore. Inoltre, quasi la metà di tutti i moduli progettati per questo motore ha un leader in Polonia.

The preparation phase before the Fist Engine to Test in December 2017.

I 200 ingegneri polacchi impegnati in questa impresa non devono sorprendere più di tanto. GE Aerospace e Avio Aero presentano diverse sedi in Polonia: oltre al centro di ingegneria di Varsavia, una grande struttura per i collaudi a Zielonka, Polonia Aero, il sito Avio Aero di Bielsko-Biała e il sito di Dzierżoniów. E il numero di specialità tecnologiche e il livello di competenza di questi siti è davvero impressionante.

Pertanto, quando si presenta la necessità di unire le forze e far crescere il team, gli specialisti in Polonia si trovano nello stesso raggio d’azione. A Maciej Chomicz, Ingegnere senior dei componenti meccanici di GE Aerospace originario di Varsavia, è bastato un solo giorno per fare i bagagli e trasferirsi per sei mesi a Bielsko-Biała per supportare i tecnici locali nella progettazione dei rotori per una turbina a bassa pressione. “Parlando casualmente con uno dei miei colleghi, ho saputo che Bielsko stava cercando un mentore per la progettazione dei rotori e sapevo di poterlo fare”, racconta Chomicz.

La sfida più grande è stata (come è tipico) la tempistica. “Era la nostra seconda priorità dopo la sicurezza, come sempre. Abbiamo dovuto dare il massimo per portare a termine il progetto. Sapevamo che se non fossimo riusciti ad avviare il motore sul banco di prova in tempo, l'intero programma ne avrebbe risentito. Sono stati sei mesi molto intensi, ma lo rifarei ancora”, ricorda Chomicz.

Anche Janek Sikorski, Consulting Engineer dei componenti meccanici basato a Varsavia, ha lavorato al programma Catalyst fin dal primo giorno. “È stata la naturale continuazione del mio lavoro sui motori più piccoli come CT7, Honda HF118 e H80. Nella fase concettuale ho iniziato con la progettazione e poi ho supportato il gruppo in rapida crescita che lavorava sul compressore e sulla sua integrazione”, spiega Sikorski.

Janek Sikorski, Mechanical Component Consulting Engineer.

"Per me il momento di maggiore orgoglio è stato l'avvio del primo motore di prova, nel 2017... in questi anni abbiamo vissuto molti momenti emozionanti, non tutti sono stati spensierati"

Ma ciò che rendeva questo prodotto davvero diverso era il fatto che tutti gli ingegneri si trovavano in Europa, a poche centinaia di chilometri l'uno dall'altro. “Le frequenti visite alla sede centrale di Turboprop a Praga hanno facilitato l'integrazione tra progettisti. Abbiamo potuto visitare il sito produttivo e ottenere una prospettiva che non era disponibile per altre linee di motori”, continua Sikorski. “Per me il momento di maggiore orgoglio è stato l'avvio del primo motore di prova, nel 2017. In questi anni abbiamo vissuto molti momenti emozionanti, ma non tutti sono stati spensierati. Alcune volte le campagne di collaudo hanno richiesto sforzi eccezionali o ulteriori ma siamo sempre rimasti sui binari”, aggiunge Sikorski.

Lungi dall'essere un gioco di parole, il programma Catalyst è stato un vero “catalizzatore” della cooperazione europea. In questo progetto sono state le persone a fare la differenza: anche quando ci si è spostati da un paese all'altro durante i problematici periodi della pandemia, che hanno necessariamente rallentato il lavoro di squadra. Quando c'è stato bisogno di più persone per accelerare la campagna di collaudo dei motori, i responsabili di progetto hanno ricevuto un aiuto dalla Polonia.

Filip Sęk, Ingegnere di test di Polonia Aero a Zielonka, si è trasferito nella Repubblica Ceca per più di un anno. “Mi ci è voluta una settimana per parlarne con mia moglie e decidere di unirmi al gruppo di collaudatori Catalyst. Anche se ho una vasta esperienza nel collaudo dei componenti dei motori, era la mia prima opportunità di testare l'intero motore e persino di prendere parte alla sua certificazione”, afferma Sęk.

The Beechcraft Denali prototype flying powered by the Catalyst engine. ©2022 Textron Aviation

Sęk è un protagonista chiave di uno dei test certificazione più impegnativi del programma. L’intervallo di manutenzione iniziale (IMI) è un test in cui il motore opera a terra, simulando il suo lavoro in aria. Dopo quasi un anno e mezzo, questa fase cruciale della campagna di collaudo sta per essere completata. “Quello che facciamo è una tessera del puzzle. È difficile descrivere cosa si prova vedendo volare in cielo il motore che si è contribuito a costruire. Sono orgoglioso e onorato allo stesso tempo”, confessa Filip.

Catalyst è stata la migliore avventura tecnologica che potesse capitare a un gruppo di colleghi ingegneri, secondo Tomasz Bulsiewicz. “Alcuni obiettivi fondamentali di questo programma hanno fatto emozionare anche i più duri del gruppo. Per me, la prima accensione del motore è stato il momento più emozionante. Una cosa che non si poteva percepire così profondamente durante la fase di progettazione. Vedere le pale turbina costruite (e non solo progettate) qui in Polonia ci ha reso molto orgogliosi, così come ascoltare il primo ruggito del motore. Il finale perfetto dopo anni di duro lavoro”.

Tomasz Bulsiewicz, Thermal Systems Design & Component Cooling Consulting Engineer.

"Vedere le pale turbina costruite, e non solo progettate, in Polonia ci ha reso molto orgogliosi, così come ascoltare il primo ruggito del motore... il finale perfetto dopo anni di duro lavoro”

Gli sforzi degli ingegneri europei, dalla Polonia all'Italia, dalla Germania alla Repubblica Ceca, sono ora completamente concentrati sulla certificazione di Catalyst, poiché il futuro si prospetta luminoso per questo nuovo motore turboelica: oltre al cliente di lancio, Textron, anche Airbus ha già scelto la versione militare del motore Catalyst per motorizzare il sistema aereo a pilotaggio remoto Eurodrone.

Chiaramente, il Catalyst non è passato inosservato sul mercato polacco. “Abbiamo già ricevuto interesse da parte di due imprese polacche che volevano costruire un aereo qui in Polonia utilizzando il nostro motore. Il mio sogno personale è che Catalyst diventi parte di un velivolo costruito interamente in Polonia. In questo momento, siamo totalmente dedicati alle prossime fasi, cioè produzione e integrazione dei motori per il Beechcraft Denali”, conclude Biskupski.