Il Rolls Royce Spey

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Il Rolls-Royce Spey (denominazioni aziendali RB.163 e RB.168 e RB.183) è un motore turbofan a bypass basso originariamente progettato e prodotto dalla Rolls-Royce; è in servizio diffuso da oltre 40 anni. Una versione di co-sviluppo della Spey tra Rolls-Royce e Allison negli anni '60 è l' Allison TF41.

Destinato al mercato degli aerei di linea civili quando è stato progettato alla fine degli anni '50, il concetto Spey è stato utilizzato anche in vari motori militari e successivamente come motore turboalbero per navi note come Marine Spey e persino come base per un nuovo linea civile, il Rolls-Royce RB.183 Tay.

Le versioni aeronautiche del modello base Spey hanno accumulato oltre 50 milioni di ore di volo.  In linea con le pratiche di denominazione Rolls-Royce, il motore prende il nome dal fiume Spey.

Progettazione e sviluppo

Nel 1954 Rolls-Royce introdusse il primo motore bypass commerciale, il Rolls-Royce Conway, con 17.500 lbf (78 kN) di spinta mirata a quella che allora era la "fine larga" del mercato. Questo era troppo grande per velivoli più piccoli come il Sud Caravelle, il BAC One-Eleven o l' Hawker Siddeley Trident che erano allora in fase di progettazione. Rolls-Royce iniziò quindi a lavorare su un motore più piccolo altrimenti identico nel design derivato dal più grande RB.140/141 Medway - che a sua volta era stato cancellato dopo che British European Airways (BEA) aveva chiesto il ridimensionamento del Trident, l' RB .163, utilizzando la stessa disposizione del compressore a due bobine e una ventola più piccola che fornisce rapporti di bypass di circa 0,64:1. Progettate da un team sotto Frederick Morley, le prime versioni di quella che era diventata la "Spey" entrarono in servizio nel 1964, alimentando sia l'1-11 che il Trident. Diverse versioni con potenze nominali più elevate furono consegnate negli anni '60, ma lo sviluppo terminò verso gli anni '70 a causa dell'introduzione di motori con rapporti di bypass molto più elevati e quindi un migliore risparmio di carburante.

Nel 1980, Turbomecanica Bucarest ha acquisito la licenza per la versione Spey 512-14 DW, che ha spinto il velivolo BAC One-Eleven di costruzione rumena (Rombac One-Eleven). 

Gli aerei di linea a propulsione Spey rimasero in servizio diffuso fino agli anni '80, quando le limitazioni del rumore negli aeroporti europei li costrinsero a ritirarsi dal servizio.

Su misura per Buccaneer e Corsair II

Alla fine degli anni '50 l' Unione Sovietica iniziò lo sviluppo degli incrociatori di classe Sverdlov che avrebbero messo a serio rischio la Royal Navy . La Naval Air Warfare Division decise di contrastare questa minaccia con un velivolo d'attacco che avrebbe volato ad altissima velocità a livello molto basso. Il design vincente è stato il Blackburn Buccaneer.

La prima versione del Buccaneer, la S.1 spinta dal de Havilland Gyron Junior, era sottodimensionata in alcuni scenari, anche se non alla velocità massima, e il motore era inaffidabile. Lo Spey fu scelto nel 1960 come opzione di rimotorizzazione per dare più spinta a un Buccaneer Mk.2. Si prevedeva anche di aumentare la portata dell'80%. Il motore era una versione militarizzata del BAC 1-11 Spey e chiamato RB.168-1. Il Buccaneer S.2 ha servito negli anni '90.

Un derivato Spey, progettato e sviluppato congiuntamente da Rolls-Royce e Allison per l' LTV A-7 Corsair II, è stato prodotto su licenza negli Stati Uniti come TF41.

F-4K e M Phantom

Le versioni britanniche del McDonnell Douglas F-4 Phantom II (designato Phantom FG.Mk.1 e FGR.Mk.2) hanno sostituito il J79 a spinta bagnata da 16.000 libbre turbogetti con una coppia di turbofan Spey 201 a spinta bagnata da 20.515 libbre. Questi fornivano una spinta extra per il funzionamento dalle portaerei britanniche più piccole e fornivano aria di spurgo aggiuntiva per il sistema di controllo dello strato limite per velocità di atterraggio inferiori. L'area della presa d'aria fu aumentata del 20%, mentre la fusoliera di poppa sotto i motori venne ridisegnata. Rispetto ai turbogetti originali, i turbofan postcombustione produssero un miglioramento del 10-15% rispettivamente del raggio di combattimento e della portata del traghetto, e hanno migliorato il decollo, la salita iniziale e l'accelerazione, ma a costo di una riduzione della velocità massima perché il compressore le temperature di uscita verrebbero superate in un progetto civile essenzialmente subsonico. 

Affidabilità

Durante la sua vita lo Spey ha raggiunto un record di sicurezza impressionante. I suoi costi di manutenzione relativamente bassi forniscono uno dei motivi principali per cui è rimasto in servizio anche quando erano disponibili progetti più recenti. Con la necessità di un motore di classe di spinta da 10.000 a 15.000 lbf (da 44 a 67 kN), con un migliore consumo di carburante specifico e livelli di rumore ed emissioni inferiori, Rolls-Royce ha utilizzato turbofan Spey con una ventola molto più grande per produrre la Rolls-Royce Tay.

Sviluppo AMX

Una versione completamente aggiornata dell'RB.168 militare fu costruita anche per alimentare l'aereo d’attacco italo-brasiliano AMX International AMX.

Varianti

RB.141

RB.163-1

RB.163-2

RB.163-2W

RB.163 Mk.505-5

RB.163 Mk.505-14

RB.163 Mk.506-5

RB.163 Mk.506-14

RB.163 Mk.511-8

Gulfstream II e Gulfstream III (designazione USAF F113-RR-100 per Gulfstream C-20)

RB.163 Mk.511-14

BAC One-Eleven

RB.163 Mk.512-14DW

BAC One-Eleven/Rombac One-Eleven

AR 963

(RB.163) Boeing 727 (proposto); doveva essere costruito su licenza da Allison 

F113-RR-100

Designazione militare statunitense per i motori Mk.511-8 montati sul Gulfstream C-20 .

RB.168-62

RB.168 Mk.101

(Spey militare) Blackburn Buccaneer S2

RB.168 Mk.202

(Military Spey) McDonnell Douglas F-4 Phantom II modificato F-4J per il servizio britannico ("Phantom FG1"). (I motori in eccedenza sono stati acquistati e utilizzati da Richard Noble per l' auto da record di velocità su terra Thrust SSC del 1997.)

RB.168 Mk.250

(Spey militare) Hawker Siddeley Nimrod MR1/MR2

RB.168 Mk.251

(Spey militare) Hawker Siddeley Nimrod R1 e AEW

RB.168 Mk.807

AMX International AMX , costruito su licenza da FiatAvio

AR 168R

Sviluppo congiunto con Allison Engine Company per la competizione TFX (vinta dalla Pratt & Whitney TF30 

RB.183 Mk 555-15 Spey Junior

Borsa di studio Fokker F28

WS-9 Qinling

Copia prodotta su licenza cinese dell'RB.168 Mk.202 prodotto dalla Xi'an Aero-Engine Corporation. È stato utilizzato per alimentare lo Xian JH-7 e JH-7A. Secondo quanto riferito, è in fase di sviluppo un WS-9A migliorato che sviluppa 97 kilonewton (22.000 lbf ) di spinta. 

Versioni marine

• Articolo principale: Rolls-Royce Marine Spey
• SM1A
• Spey marinato che fornisce 18.770 shp
• SM1C
• Spey marinato che fornisce 26.150 shp.

Applicazioni

• AMX Internazionale AMX
• BAC One-Eleven/Rombac One-Eleven
• Blackburn Bucaniere
• Borsa di studio Fokker F28
• Grumman Gulfstream II
• Gulfstream III
• Hawker Siddeley Nimrod MR1/R1/MR2/AEW3
• Hawker Siddeley Tridente
• McDonnell Douglas Phantom FG1/FGR2
• Xian JH-7.

Motori in mostra

Esemplari musealizzati del Rolls-Royce Spey sono in mostra al pubblico presso:

• Museo dell'aria e dello spazio di Pechino
• Museo dei trasporti di Coventry
• Museo dell'aviazione di Gatwick
• Museo dell'aria di Midland
• Montrose Air Station Heritage Center
• Musei della terra, del mare e dell'aria del nord-est
• Rolls-Royce Heritage Trust Archiviato l'8 marzo 2021 presso la Wayback Machine Collection (Derby) - include un esempio con postbruciatore
• Museo della Royal Air Force Cosford
• Royal Air Force Museum di Londra
• Museo dell'aria dello Yorkshire
• Aeroparco delle Midlands Orientali.

Specifiche (Spey Mk 202)

Caratteristiche generali:

• Tipo: turboventola a basso bypass
• Lunghezza: 204,9 pollici (5204,4 mm)
• Diametro: 43,0 pollici (1092,2 mm)
• Peso a secco: 4.093 libbre (1856 kg).

Componenti:

• Compressore: a flusso assiale, 5 stadi LP, 12 stadi HP
• Combustori : 10 camere di combustione can-anulari
• Turbina : LP a 2 stadi, HP a 2 stadi

Prestazioni:

• Spinta massima: Spinta a secco: 12.140 lbf (54 kN); con riscaldamento : 20.500 lbf (91,2 kN)
• Flusso di massa d'aria: 204 lb/sec (92,53 kg/s)
• Consumo specifico di carburante: 1,95 lb/(lbf·h) con postbruciatore, 0,63 lb/(lbf·h) alla spinta militare
• Rapporto spinta/peso: 5:1.

(Fonti: Web, Google, Wikipedia, You Tube)