M88 ECO e TCO: sinalizando mais potência e custos menores para o Rafale

Desenvolvimentos da turbina M88-2 prometem potência adicional e menores custos operacionais, segundo fabricante Snecma

A última edição da revista “Fox Three”, publicação que divulga periodicamente o desenvolvimento do Rafale, trouxe algumas informações interessantes para discussão a respeito de dois itens que, frequentemente, são criticados na aeronave por leitores do Blog do Poder Aéreo e outros fóruns, nacionais e internacionais: a potência da turbina M88 e os custos de operação da aeronave (dos quais as características de consumo e manutenção das turbinas compõem uma parcela significativa). Para promover a discussão, levando-se em conta o fato de que a FAB pode ser uma futura operadora da aeronave (conforme apontam posicionamentos dos decisores finais do programa F-X2), selecionamos e traduzimos alguns trechos desse último número da revista de divulgação do Rafale.

Segundo a Fox Three, o Rafale foi concebido como um caça ‘swing-role’, capaz de cumprir uma gama extremamente variada de missões. Como resultado, o motor M88 deveria obedecer a rigorosos requerimentos: deveria ser compacto, ter ótima performance em altas e baixas altitudes, além de respostas instantâneas às solicitações do piloto. Michel Caunes, diretor do programa Snecma M88, afirma que “o motor é inovador, com uma alta razão peso / potência, consumo extremamente baixo em todos os regimes de voo e grande vida útil. Em outubro de 2009, um total de 75 Rafales de produção equipados com motores M88 já haviam sido entregues, sendo que as versões de desenvolvimento e de produção do motor já acumularam mais de 100.000 horas de funcionamento.”

Desde que entrou em serviço, o motor vem sofrendo atualizações, de forma que o modelo mais recente sendo entregue é o M88-2 Stage 4. Como características básicas da turbina, estão o empuxo seco de 10.971 libras, que sobe para 16.620 libras em pós-combustão. As M-88-2 são equipadsa com um sistema FADEC (Full Authority Digital Engine Control) totalmente redundante, que permite acelerações das posições “idle” para “full afterburner” em menos de três segundos, em qualquer situação do envelope de voo. O compressor utiliza uma turbina de baixa pressão de três estágios e um compressor de alta pressão de seis estágios. Em empuxo seco máximo, o consumo específico de combustível é da ordem de 0.8 kg/daN.h, que sobe para  1.7 kg/daN.h com o uso da pós-combustão.

Como destaque no texto da revista, está o fato de que, após a manutenção, não há necessidade de checar o motor em uma bancada de testes antes de instalá-lo novamente na aeronave: segundo a Snecma, o M88 é o único motor do seu tipo que pode voltar ao serviço, após a troca de módulos, sem necessitar de um teste de aceitação em solo, o que levou a Força Aérea Francesa (Armée de l´air) à decisão de não encomendar nenhuma bancada de testes para o M88.

Os programas de tecnologia M88 ECO e TCO

Segundo a Snecma, o M88 foi desenvolvido como um motor modular com grande potencial de crescimento incorporado. Nos últimos dois anos, a empresa vem testando novo hardware para ampliar a vida útil da turbina, reduzir custos e demonstrar que o empuxo pode ser aumentado.

O programa M88 ECO, entre 2003 e 2007, testou novas tecnologias para demonstrar que a vida útil de alguns componentes poderia ser ampliada, diminuindo custos de operação.  O motor registrou mais de 4.000  TACs (Total Accumulated Cycles) durante testes de durabilidade, e também demonstrou que o empuxo de 20.000 libras poderia ser atingido com uma pequena quantidade de modificações.

Já o programa M88 TCO (Total Cost of Ownership), lançado em 2008 a partir dos resultados do prejeto ECO, busca melhorar ainda mais a  durabilidade do motor e baixar os custos de apoio. A Snecma informa que, com o programa, pôde modernizar o compressor e a turbina de alta pressão da M88-2, com melhoramentos na refrigeração e a introdução de componentes mais fortes. O resultado foi um acréscimo de 50% da durabilidade, assim como a expansão da vida útil entre cada overhaul (período de manutenção) de alguns módulos.

O primeiro motor de testes (FETT – First Engine To Test) foi acionado pela primeira vez em setembro de 2009 e o primeiro pacote TCO para os motores M88 deverá ser entregue às forças armadas francesas em 2011. Para forças aéreas que necessitem de mais potência para aprimorar a agilidade em combate e a performance em climas muito quentes, a Snecma está considerando o desenvolvimento de uma versão do M88 com empuxo de  20.000 libras em pós-combustão.

Ainda segundo Michel Caunes, os objetivos de regularmente introduzir novas tecnologias para reduzir custos, aumentar a disponibilidade e confiabilidade, assim como o empuxo, vêm desde o início do programa M88: “Os programas de tecnologia M88 ECO and TCO, de forma sucessiva, permitiram reduzir progressivamente os riscos e limitar os custos associados. Foi possível manter um alto grau de comunabilidade entre o M882 TCO e a versão com potência aumentada. Comparado ao M88-2 TCO, este último necessitará menos de 20% de partes novas, incluindo um compressor de baixa pressão redesenhado para um fluxo maior de ar. Serão alterados apenas dois dos 21 módulos, e o M88-2 e o novo motor permanecerão totalmente intercambiáveis, embora a versão de maior potência necessitará de entradas de ar ligeiramente aumentadas.”

Espera-se que, com o motor mais potente, o Rafale seja ainda mais competitivo quanto à relação peso-empuxo em peso de combate, permitindo menor distância de decolagem com peso máximo mesmo em condições climáticas adversas, em altitudes elevadas e no calor do deserto. Além disso, são esperadas grandes melhoreias na taxa de ascenção, aceleração e em curvas sustentadas.

FONTE / FOTOS: Dassault Aviation (Fox Three n.14)

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