Nové ložisko generátoru plynové turbíny NSK podporuje delší dolet eVTOL
Společnost NSK uvedla na trh nové ložisko generátoru plynové turbíny určené speciálně pro použití v elektrických letadlech s kolmým startem a přistáním (eVTOL), včetně velkých bezpilotních letadel – dronů. Mezi hlavní přínosy ložiska patří vyšší maximální otáčky a nový mechanismus, který snižuje potřebnou dodávku maziva přibližně o 80 %, což významně přispívá k delšímu doletu eVTOL.
www.nskeurope.com
Výsledky vývoje přispěji k tomu, že eVTOL jako dopravní prostředek významně pokročí a do roku 2035 se předpokládá velikost trhu ve výši 124 miliard EUR. Dříve se běžné pohonné systémy eVTOL vyznačovaly kompletní motorizací. Nicméně, aby se vyhovělo rostoucí potřebě delšího doletu a lepších přepravních schopností, většina odborníků očekává, že se dále zvýší poptávka po vysoce výkonných, kompaktních a lehkých hybridních motorech.
Plynové turbogenerátory se od ostatních hybridních motorů odlišují tím, že mohou využívat zdroje paliva, jako jsou biopaliva a vodík, což je činí atraktivními z hlediska uhlíkové neutrality. Plynové turbogenerátory jsou proto v současné době nejsilnějším kandidátem na praktický pohon letadel eVTOL.
Prodloužení doletu letadla eVTOL závisí na řadě faktorů, včetně technických parametrů ložisek generátoru plynové turbíny při vysokých otáčkách. Aby společnost NSK uspokojila tuto poptávku, rozhodla se vyvinout ložisko s parametrem dmn (součin roztečného průměru valivých prvků ložiska a otáček za minutu) přes 2,5 milionu. Kromě možnosti pracovat při vysokých otáčkách se společnosti podařilo zajistit minimální, ale optimální mazání ložiska.
Problémem vstřikovacího mazání, které je nejběžnějším mechanismem mazání vysokorychlostních ložisek, je to, že vyžaduje velké množství mazacího oleje a způsobuje velké ztráty. Jednou z alternativ je nucené mazání pod oběžnou dráhu ložiska, které využívá k přívodu oleje speciální průtokové kanály v hřídeli a vnitřním kroužku ložiska. Tato metoda sice nabízí minimální ztráty výkonu a malou spotřebu oleje, ale není univerzální a její cena je vysoká.
K překonání těchto omezení je nový mazací mechanismus společnosti NSK vybaven mazacím kroužkem s inovovaným tvarem. Po dočasném uložení mazacího oleje v mazacím kroužku dodává mechanismus odstředivou silou minimální, ale optimální množství oleje do vnitřní části ložiska.
Inovativní řešení společnosti NSK snižuje množství mazacího oleje, které ložisko potřebuje, na pouhých 25 % množství potřebného při běžném vstřikovacím mazání a zároveň snižuje ztráty výkonu o třetinu. Nová konstrukce také přináší vysoce univerzální a levné řešení mazání ve srovnání s mazáním s nuceným oběhem. Další výhodou pro výrobce OEM je to, že čerpadla pro přívod oleje a nádrž na mazivo mohou být nyní lehčí, což dále přispívá k prodloužení doletu letadel eVTOL.
Prodloužení doletu letadla eVTOL závisí na řadě faktorů, včetně technických parametrů ložisek generátoru plynové turbíny při vysokých otáčkách. Foto: Aero Development Japan, Inc.
