AANDRIJFTECHNIEK | maart 202130
technologieën in de kern maken het mogelijk bij hogere druk en
temperatuur te werken. Hierdoor is minder brandstof nodig om
de vereiste stuwkracht te produceren – de zogenaamde ‘ther-
mische efficiëntie’. Deze stuwkracht is wat vliegtuigen in staat
stelt te vliegen.
Op de grens van efficiency
De belangrijkste uitdaging waarmee Geer en zijn team
werden geconfronteerd, was de vraag hoe we de straalmotoren
van de volgende generatie efficiënter kunnen laten werken en
het brandstofverbruik kunnen verminderen. Volgens Geer zitten
we voor de huidige architectuur van grote vliegtuigmotoren mis-
schien wel heel dicht bij de grens wat betreft efficiëntie. “Met
andere woorden, we moeten de manier waarop we ze ontwerpen
opnieuw bekijken.”
Het is een probleem dat in de hele luchtvaart speelt, omdat
de doelstellingen voor milieuverbeteringen strenger zijn dan
ooit. “Ik ben ervan overtuigd dat weinig bedrijven ter wereld
beter in staat zijn om dit probleem te helpen oplossen dan Rolls-
Royce,” zegt Warren East, CEO bij Rolls-Royce Plc. “Als een van de
marktleiders op het gebied van vliegtuigmotoren en industriële
technologie willen wij onze capaciteiten gebruiken om anderen
in staat te stellen hetzelfde te doen. Onze eigen fabrieken en
faciliteiten gaan die doelstellingen wel halen, we denken in 2030.
Maar de grootste uitdaging is het verminderen van de impact van
onze producten – en dan met name die de luchtvaart dienen,”
voegt hij eraan toe.
Speciale tandwielkast
Geer probeerde op deze oproep in te spelen – vooruitlopend
op de marktvraag – door het ontwerpen van de UltraFan. Dat is
een motorconcept dat nu in ontwikkeling is en bevat een tech-
nologie die nieuw is voor grote civiele motoren. “Turbines zijn het
meest efficiënt als ze op hoge snelheid en bij hoge temperatuur
draaien,” zegt Geer. “Fans zijn daarentegen het meest efficiënt
als ze op lage snelheid draaien. Uiteindelijk wil je de ventilator
afremmen terwijl de turbine die hem aandrijft op hoge snelheid
blijft draaien.”
Momenteel werken de straalmotoren als een ‘directe aandrij-
ving’, dat wil zeggen dat een as zowel de fan als de turbine met
dezelfde snelheid laat draaien. Maar om een motor efficiënter
te laten draaien, moeten de fan en de turbine met verschillende
snelheden bewegen. Gelukkig hebben Geer en zijn team een
elegante oplossing voor dit probleem toegepast. “Om dat te
doen, moet je een speciale tandwielkast met een hoog vermogen
in het midden plaatsen.”
Ingewikkelde puzzel
Het maken van een krachtoverbrenging lijkt misschien een-
voudig genoeg, maar een straalmotor is een ingewikkeld systeem
– en al heel fijn afgesteld. “Het toevoegen van een nieuw stukje
aan zo’n ingewikkelde puzzel is ongelooflijk veeleisend,” aldus
Geer. “Het betekent een ingrijpende verandering in het ontwerp
van straalmotoren. En geavanceerde digitale technologie, zoals
virtual modelling, heeft geholpen om dit mogelijk te maken.
Dankzij de vele
terabytes aan gegevens
kunnen digitale
modellen voorspellen
hoe nieuwe ontwerpen
zullen functioneren
28-29-30-31_rolls-royceindd.indd 30 08-03-21 16:44
