Pagina 31 van: Aandrijftechniek – nummer 2 – 2021
31
Omdat conventionele vliegtuigmotoren op de grens zitten qua
efficiency, ontwikkelde Rolls-Royce het UltraFan concept
Deze tandwiel-
overbrenging zorgt
ervoor dat de fan met
een ander toerental
draait dan de rest van de
turbine
Het verschil tussen virtual modelling en simpelweg iets ont-
werpen op een computer, is volgens Geer substantieel. “Ik denk
dat het verschil is dat wanneer je overgaat op virtueel model-
leren, je dat begrip uitbreidt naar het functionele domein,” zegt
hij. “Met andere woorden, het is niet alleen de geometrie van
de componenten, maar hoe ze werken, hoe ze functioneel met
elkaar integreren.”
Conceptuele motorontwerpen testen
Een straalmotor, zegt Geer, is een compleet geïntegreerd sys-
teem. “Alle onderdelen beïnvloeden de prestaties van de andere
onderdelen. Dus, om te zien hoe ze samenwerken, moet je testen
uitvoeren. Door de prestaties te simuleren en te voorspellen,
kunnen met virtuele modellen conceptuele motorontwerpen
worden getest voordat die onderdelen fysiek worden gereali-
seerd. Met andere woorden, je kunt niet alleen de geometrie
van de onderdelen modelleren, maar ook hoe ze werken, hoe
ze functioneel op elkaar inwerken. We zijn nu in de gelegenheid
waarin je zeer complexe systemen en hun dynamisch gedrag in
real time – of dichter bij real time – kunt modelleren en dat kunt
gebruiken als onderdeel van je ontwerp.”
In principe hoef je de motor niet te bouwen om te zien hoe
het werkt. Gewapend met vele terabytes aan gegevens kunnen
deze modellen voorspellen hoe nieuwe ontwerpen zullen func-
tioneren, wat volgens Geer essentieel was voor de ontwikkeling
van de tandwielkast voor de UltraFan. Maar hij waarschuwt dat
voor motorconcepten die zo geavanceerd zijn, full-scale motor-
modellen nog niet volledig zijn doorontwikkeld. “De UltraFan is
vrij nieuw, dus het is waarschijnlijk geen realistische verwachting
dat het model volledig representatief is. Je zult wat verrassingen
krijgen; je zult wat opkomend gedrag krijgen. Als je iets doet waar
je veel ervaring mee hebt en je brengt relatief kleine aanpassingen
aan, dan is het veel redelijker om te verwachten dat het model
het gedrag volledig voorspelt.”
Additive Layer Manufacturing
Toch is er nog veel meer techniek in Geer’s arsenaal, zoals
Additive Layer Manufacturing (ALM), een soort 3D printen. “We
gebruiken soms additive layer manufacturing om al in de ont-
werpfase een prototype te maken van de geometrie,” zegt Geer.
“We beginnen misschien in een elektronische digitale omgeving,
maar we kunnen het daarna ook fysiek in kunststof realiseren.
Het is een kwestie van digitaal naar fysiek gaan en dan weer
terug naar digitaal – en zo verder.”
De motorontwikkeling bij Rolls-Royce is nu gegroepeerd rond
één visie: de IntelligentEngine. “We geven de kracht van digitaal
vorm aan alles wat we doen op het gebied van ontwerp, test,
productie en dienstverlening,” zegt Chris Cholerton, President
van de divisie Civil Aerospace. “Ontwikkelingen als deze zorgen
ervoor dat we de IntelligentEngine nog meer voordelen voor
klanten laten opleveren.”
De UltraFan is een uitstekend voorbeeld van deze visie die tot
leven komt. Want vandaag de dag kan ons begrip van de fysieke
wereld, in tegenstelling tot Newton in de 17e eeuw, worden ver-
beterd met digitale technologie. Ingenieurs kunnen nu nieuwe
ontwerpen en concepten toetsen aan miljoenen datapunten. En
naarmate deze digitale technologie verbetert, verbetert ook onze
ontwikkeling van efficiëntere motoren. <
www.rolls-royce.com
28-29-30-31_rolls-royceindd.indd 31 08-03-21 16:44