Rolls Royce AE 2100

El Rolls-Royce AE 2100 es un turbohélice desarrollado por Allison Engine Company, ahora parte de Rolls-Royce North America. El motor se conocía originalmente como GMA 2100, cuando Allison era una división de la antigua matriz corporativa General Motors.

Desarrollo

El 11 de julio de 1989, Saab-Scania A.B. seleccionó el GMA 2100 para propulsar su nuevo Saab 2000, una versión de 50 asientos del turbohélice Saab 340, en un acuerdo de 500 millones de dólares. En julio de 1990, Industri Pesawat Terbang Nusantara (IPTN) de Indonesia eligió el GMA 2100 como motor para el avión regional bimotor N-250. Las pruebas de vuelo con una hélice Dowty R373 de 13 pies 6 de diámetro (4,11 m) en un avión de prueba Lockheed P-3 Orion comenzaron el 23 de agosto de 1990 y finalizaron después de más de 50 horas de vuelo y pruebas en tierra.

El GMA 2100D3 se convirtió en el motor del Lockheed Martin C-130J Super Hercules. Realizó su primer vuelo de prueba el 19 de marzo de 1994, realizado por Marshall Aerospace en un banco de pruebas Lockheed C-130K Hercules alquilado a la Royal Air Force. Las pruebas finalizaron en junio de 1994 después de 47 horas de vuelo. El motor impulsó el vuelo inicial del avión C-130J el 5 de abril de 1996. En abril de 1997, la variante D3 había recibido la certificación de tipo de la Administración Federal de Aviación (FAA). Hasta 2018 se entregaron 2.000 unidades de la variante D3.

La variante C del motor fue certificada el 20 de diciembre de 1993. Impulsó el primer vuelo del prototipo N-250 el 10 de agosto de 1995, pero el programa del avión N-250 se pospuso indefinidamente en el finales de los años 1990 debido a la crisis financiera asiática.

En junio de 1997, Lockheed Martin y Alenia seleccionaron el AE 2100 para propulsar el avión de transporte táctico C-27J Spartan. En octubre de 2015, Alenia anunció planes para utilizar una versión mejorada de 5100 caballos de fuerza (3800 kilovatios) del AE 2100 como motor básico para 2017.

Diseño

Un derivado del motor turboeje Allison AE 1107C-Liberty (Rolls-Royce T406), el AE 2100 comparte el mismo núcleo de alta presión que ese motor, al igual que el turbofan Rolls-Royce AE 3007. Este núcleo es capaz de propulsar turbohélices de hasta 10.000 shp (7.500 kW). El AE 2100 tiene un diseño de dos ejes y fue el primero en utilizar FADEC duales (control digital del motor con autoridad total) para controlar tanto el motor como la hélice, lo que permite ajustar ambos con una sola palanca. Hay cuatro variantes de producción del motor: el civil AE 2100A y las variantes militares que incluyen el AE 2100D2/D2A, AE 2100D3, AE 2100J y AE 2100P.

El AE 2100 heredó el diseño del compresor axial de 14 etapas del Allison T56, pero la entrada y el estator de las primeras cinco etapas tienen paletas variables. La cámara de combustión anular tiene 16 boquillas de inyección de combustible por chorro de aire. La turbina que impulsa el compresor tiene dos etapas, y la primera etapa utiliza álabes monocristalinos. Una turbina de potencia libre de dos etapas acciona la hélice a través de un eje interior y una caja de cambios. El motor tiene palas y paletas de acero reemplazables, que son más confiables pero más pesadas que el titanio.

El motor y la caja de cambios AE 2100 tienen una potencia nominal de 6000 caballos de fuerza en el eje (4500 kilovatios), pero se redujo a 4200, 4590 y 3600 shp (3130, 3420 y 2680 kW) para el Saab 2000, Lockheed Martin C-130J. Super Hércules e IPTN N-250, respectivamente. El motor utiliza hélices Dowty de seis palas totalmente compuestas, incluido el modelo R381 en el Saab 2000, R414 en el ShinMaywa US-2, R384 en el IPTN N-250 y R391 en el transporte militar C-130J y el LM-100J versión con certificación civil del C-130J. La caja de cambios tiene una relación de reducción de aproximadamente 14 y un tiempo medio antes de retirada no programada (MTBUR) de más de 35.000 horas.

Variantes y aplicaciones

AE 2100A

• Lockheed P-3 Orion (testbed)
• Saab 2000

AE 2100C

• IPTN N-250 (prototipo solamente)

AE 2100D2A

• Alenia C-27J Spartan

AE 2100D3

• Lockheed C-130K Hércules (testbed)
• Lockheed Martin C-130J Super Hércules
• Lockheed Martin LM-100J

AE 2100F

Una variante propuesta en 1995 y emparejada con hélices Dowty R394 para adaptar los modelos Lockheed C-130 propulsados por Allison T56 E a través de H y Lockheed L-100-30, a un precio después del comercio motor/propeller de USD11 millones por avión.

AE 2100G

Una variante ofrecida en 1994 para el ATR 82 propuesto, un aerolineador doble-turboprop con capacidad para 86 pasajeros y que requiere alrededor de 5.000 CV (3.700 kW) de potencia.

AE 2100H

Una variante ofrecida en 1996 para el avión de patrulla marítima de la Tercera Generación del Atlántico propuesto por Dassault Aviation (ATL3G).

AE 2100J

Un híbrido de la AE 2100A y AE 2100D3, con el torque-meter e interconectando struts de la AE 2100A y la caja de cambios de accesorios montados en la caja de cambios AE 2100D3; también utiliza una caja de cambios de reducción más fuerte, una hélice Dowty de seis láminas para cargas más elevadas, y la sección de entrada modificada y derivación posicionamiento para mitigar las potencias de agua de agua de agua de agua de agua.

AE 2100P

• Saab 2000 AEW curvaC

AE 2100SD-7

Una variante propuesta en 1994 para el Futuro Europeo Gran Aeronáutica (que finalmente se convirtió en el Airbus A400M), con el aumento de potencia requerido de 6.000 a 10.000 shp (4.500 a 7.500 kW) se estima que cuesta $600 millones.

Especificaciones (AE 2100D3)

Datos de Hoja de datos del certificado de tipo FAA no. TE1CH.

Características generales

• Tipo: Motor turboprop de turbo
• Duración: 124.12 en (315,3 cm)
• Diámetro: 28.71 en (72,9 cm)
• Peso seco: 1.740 libras (790 kg)

Componentes

• Compresor: Axial de 14 etapas
• Combustores: Annular
• Turbina: 2 etapas HP, 2 etapas PT

Rendimiento

• Producción máxima de potencia: 4.637 shp (3.458 kW)
• Tasa general de presión: 16.6:1
• Flujo de masa de aire: 36 libras/s (16,3 kg/s)
• Consumo específico de combustible: Despacho: 0.460 lb/(hp⋅h) (0.209 kg/(hp⋅h); 0.280 kg/kWh)
• ratio de potencia a peso: 2.76 shp/lb (4,54 kW/kg)