O projeto denominado Spin PIT, coordenado pelo Dr. Marcelo Assato, foi assinado em 26/11/2024 junto à FINEP, tendo como executor o IAE – Instituto de Aeronáutica e Espaço, com o apoio da Fundação Casimiro Montenegro Filho. O objetivo é adquirir e implantar um equipamento capaz de realizar ensaios de integridade estrutural de rotores de turbomáquinas e, de maneira específica, de motores de turbinas a gás, onde os rotores de compressores e de turbina são submetidos a altíssimas velocidades de rotação.
Banco de Ensaios de Sobrevelocidade (BESV)
Tal equipamento irá compor o Banco de Ensaios de Sobrevelocidade (BESV), sendo este o ÚNICO existente na América do Sul. Com característica multiusuário, poderá atender às demandas de pesquisas científicas e tecnológicas de ICTs, Universidades e setor Industrial, com a finalidade de consolidar o desenvolvimento da tecnologia de turbina a gás no Brasil, como motores turbojatos aeronáuticos e turbinas estacionárias para geração de energia elétrica utilizando combustíveis sustentáveis como o etanol.
Pesquisas em Desenvolvimento
Diversas pesquisas para projeto e desenvolvimento de turbomáquinas estão sendo realizadas no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), mais especificamente, em desenvolvimento de um motor do tipo turbojato de pequena potência, denominado TR-5000. Há também interesse da Indústria Nacional no desenvolvimento desse tipo de motor, com a participação efetiva de empresas como a Avibrás e a AeroConcepts, além das demais empresas da cadeia produtiva no fornecimento de diversos tipos de peças e serviços.
Desafios e Necessidades
Devido à falta de instalações que possibilitem testes de componentes, o conhecimento adquirido nessa área é principalmente teórico, e os projetos de componentes são realizados utilizando simulações, modelagens computacionais e métodos numéricos. Assim, possivelmente existe uma grande margem de otimização de desempenho dos componentes devido ao conservadorismo com o qual são feitos os projetos para evitar falhas catastróficas que comprometam a integridade dos componentes e do motor.O desenvolvimento de turborreatores possui como pré-requisitos o emprego de bancos de ensaios de componentes para que possam ser avaliadas as condições de projetos, a eficiência e a confiabilidade do produto em sua aplicação e uso. No caso do motor TR-5000, os componentes são projetados, fabricados e testados diretamente no motor completo, o que acarreta um maior nível de riscos de acidentes e danos para as pessoas envolvidas nos ensaios e para a própria célula de testes.
O Equipamento Spin Pit
O equipamento chamado de “Spin Pit” (equipamento de sobrevelocidade) permite testar os rotores (do compressor e da turbina) em altíssimas velocidades de rotação e também realizar testes de fadiga até a ruptura dos discos, acompanhando os níveis de vibração e detectando o início de formação de trincas.A análise realizada por esse tipo de teste permite que sejam feitos novos projetos, otimizando o desempenho dos componentes e, consequentemente, dos motores como um todo, fornecendo uma maior confiabilidade ao produto em desenvolvimento. Além disso, conforme já mencionado, proporciona maior segurança na realização dos testes e diminui consideravelmente as chances de falhas que causem a destruição dos motores por diversos fatores, entre eles o despalhetamento de rotores.
