SI VIS PACEM, PARA BELLUM: 50 anni fa il Turbo-Union RB199, il motore del "Panavia Tornado"

mercoledì 20 maggio 2020

50 anni fa il Turbo-Union RB199, il motore del "Panavia Tornado"

Il Turbo-Union RB199 è un motore aeronautico a reazione turboventola a basso rapporto di diluizione sviluppato e costruito nei primi anni settanta dalla Turbo-Union, una joint venture tra la britannica Rolls-Royce, la tedesca MTU e l'italiana Avio. L'unica applicazione di questo motore è il Panavia Tornado.

Storia

Sviluppo

L'RB199 fu testato sul bombardiere strategico Avro 698 Vulcan, lo stesso che è stato usato per collaudare l'Olympus 593 del Concorde. Per installarlo sul Vulcan, vennero realizzate apposite gondole motore (i sostegni attaccati nella parte inferiore dell'ala che reggono i motori). Il primo volo di prova venne effettuato nel 1972.

La progettazione e costruzione dei differenti moduli del motore venne divisa tra i partecipanti del progetto. La Rolls-Royce curò la presa d'aria, il carter del compressore di bassa pressione, il fan, la camera di combustione, tutta la sezione relativa alla turbina di alta pressione ed il sistema di controllo del combustibile. La MTU progettò e costruì i compressori di media ed alta pressione, il carter del compressore di pressione intermedia, la scatola di ingranaggi per gli accessori motore, il condotto di bypass (compreso il carter esterno), la turbina di pressione intermedia col relativo albero e gli inversori di spinta. La Avio era responsabile dell'intera turbina di bassa pressione e relativo albero, della parte posteriore del postb-ruciatore e dell'ugello di scarico a geometria variabile.

Fino al 1996 (anno in cui venne chiusa la linea di produzione) furono costruiti complessivamente 2504 motori nelle differenti versioni.

Tecnica

L'RB199 è un motore costruito con una filosofia modulare, secondo la quale le 16 sezioni che lo compongono possono essere sostituite individualmente, facilitando così le operazioni di manutenzione.

Tutte le versioni dell'RB199 hanno una configurazione a tre alberi (concentrici) che collegano gli stadi dei compressori di bassa, media ed alta pressione alle rispettive turbine. I compressori di bassa e media pressione sono dotati di tre stadi ciascuno e girano entrambi in senso orario. Il compressore di alta pressione (a sei stadi) gira invece in senso antiorario per ridurre gli effetti giroscopici. La camera di combustione è di tipo anulare. La turbina di alta pressione e quella di pressione intermedia sono a singolo stadio con palette raffreddate da aria spillata dal compressore.[4] La turbina di bassa pressione ha due stadi. Completano il motore il postbruciatore con ugello a geometria variabile e gli inversori di spinta per facilitare l'arresto del Tornado in fase di rullaggio una volta atterrato.

Il disegno dell'unità, particolarmente compatta, offre un elevato rapporto spinta-peso e spinta-volume pur mantenendo buone capacità di controllo e basso consumo di combustibile.

L'RB199 fu il primo motore militare ad installare un FADEC totalmente digitale, senza unità idromeccaniche di backup.

Varianti ed applicazioni:

RB199 Mk 101 Variante iniziale montata sui primi Tornado IDS, con una spinta di 38,7 kN, aumentabile a 66,01 tramite postbruciatore.
RB199 Mk 103 Versione potenziata sempre per i Tornado IDS, con una spinta di 40,5 kN o 71,2 kN con postbruciatore.
RB199 Mk 104 Versione per il Tornado ADV con una spinta di 40,5 kN o 73 kN con postbruciatore.
RB 199 Mk 104D Versione derivata usata nel British Aerospace EAP.
RB199 Mk 105 Versione per il Tornado ECR applicabile anche al Tornado IDS, con una spinta di 42,5 kN o di 74,3 kN con postbruciatore
RB199-122 Versione originariamente chiamata Mk 104 derivata dell'Mk104D, montata nei primi due prototipi dell'Eurofighter Typhoon (DA1 e DA2) fino all'arrivo dell'Eurojet EJ200.

ENGLISH

The Turbo-Union RB199 is an aircraft turbofan jet engine designed and built in the early 1970s by Turbo-Union, a joint venture between Rolls-Royce, MTU and FiatAvio. The RB199's sole production application is the Panavia Tornado.

Design and development

The RB199 is a modular engine, improving servicing. It was flight tested on the Avro Vulcan, the same aircraft that was used for the flight testing of Concorde’s Olympus 593. A specially built nacelle was designed that was fully representative of the Tornado fuselage and attached below the Vulcan. The aircraft first flew in this configuration in 1972.

All the installed versions of the RB199 are of three spool design and are fitted with thrust reversers for braking on the Panavia Tornado. The engine's compact design gives high thrust-to-weight and thrust-to-volume ratios while maintaining good handling characteristics and low fuel consumption. The RB199 has amassed over 5 million flight hours since entering service with the Royal Air Force, Luftwaffe, German Navy, Italian Air Force and Royal Saudi Air Force.

The engine was also used in the EAP Demonstrator assembled at, and flown from, Warton in Lancashire, England, and the early prototype Eurofighter Typhoon aircraft, both types without thrust reversers.

The RB199 was designed to give the Tornado outstanding performance. In order to meet the many different mission requirements of the Tornado, in particular extreme low-level missions, a 3-shaft design with afterburner and thrust reverser was selected. The Digital Engine Control Unit (DECU) reduces the pilot's workload during operation and supports on-condition maintenance. The fact that the RB199 is still a very modern combat engine with future growth potential is a confirmation of its advanced design. Modular construction allows damaged modules to be changed within the minimum turnaround time, thus ensuring greater availability of the aircraft. Its unprecedented reliability has been demonstrated not only in hostile environmental conditions but also in combat. The most recent production standard, Mk105, powers the German ECR (Electronic Combat Reconnaissance) Tornado.

Variants and applications:

RB199 Mk 101 Initial variant powered first Tornado IDS deliveries, with a 38.7kN (8700lbf) dry thrust, 66.01kN (14840lbf) with afterburner.
RB199 Mk 103 Powering Tornado IDS strike versions, with a thrust rating of 40.5 kN (dry) 71.2 kN (reheat)
RB199 Mk 104 Powering the Tornado F3 Air Defence Variant, with a thrust rating of 40.5 kN (dry) 73 kN (reheat)
RB 199 Mk104D Derivative used on the BAe EAP.
RB199 Mk 105 Powering Tornado ECR versions and applicable to IDS, with a thrust rating of 42.5 kN (dry) 74.3 kN (reheat)
RB199-122 A derivative of the Mk104 (originally designated Mk 104E), powering the first two prototypes of the Eurofighter Typhoon (DA1 and DA2) until the initial versions of the Eurojet EJ200 were available.

Engines on display

A Turbo-Union RB199 is on public display at the Royal Air Force Museum Cosford and Brooklands Museum Weybridge.

A Turbo-Union RB199 is on public display at the Morayvia Centre in Kinloss.

Specifications (RB199-104)

General characteristics: