Engenheiros da NASA estão impulsionando a aviação rumo a um futuro mais sustentável com um motor a jato em escala reduzida, que cabe confortavelmente em uma mesa. Este avanço, representado pelo DGEN380 Aero-Propulsion Research Turbofan (DART), com menos de 4,5 pés de comprimento, marca um marco significativo na busca por sistemas de propulsão mais eficientes para as aeronaves das próximas décadas.
O DART, desenvolvido pela empresa aeroespacial francesa Akira (anteriormente conhecida como Price Induction) e adquirido pela NASA há sete anos, está sendo fundamentalmente utilizado para reduzir os custos associados à pesquisa e teste de motores a jato convencionais. Esse motor em miniatura não só oferece economia de espaço, sendo a metade do tamanho dos motores convencionais, mas também proporciona uma abordagem acessível para avaliar novas tecnologias ainda não implementadas em escala total.
Os testes com o DART estão em curso no Glenn Research Center da NASA, em Cleveland, onde os engenheiros estão explorando suas capacidades no Laboratório de Propulsão Aero-Acústica da instalação. Este laboratório abriga o Nozzle Acoustic Test Rig (NATR) e o Small Hot Jet Acoustic Rig (SHJAR), ambos contribuindo para estudos que envolvem aspectos acústicos, aerodinâmicos e de turbulência, bem como o desempenho do empuxo de conceitos avançados de bocal.
Dan Sutliff, coordenador de pesquisa do programa do motor DART no NASA Glenn, destaca não apenas a conveniência do tamanho compacto do DART, mas também sua capacidade de oferecer uma plataforma acessível para avaliar novas tecnologias. Esses esforços são parte integrante dos empreendimentos da NASA para impulsionar a sustentabilidade no setor de aviação.
O DART tem desempenhado um papel crucial em estudos abrangentes conduzidos pela NASA, abordando diversos componentes das operações da agência espacial. Esses estudos englobam os esforços contínuos da NASA para mitigar o ruído gerado pelos motores das aeronaves, visando a criação de futuros aviões mais silenciosos e eficientes.
"Além de seu impacto na redução da poluição sonora, os engenheiros da NASA estão direcionando seus esforços para o desenvolvimento de aeronaves de última geração, altamente eficientes, projetadas para operar nas próximas décadas. Com planos atuais visando sua implementação até a década de 2030, esses aviões representam um avanço significativo em termos de tecnologia e sustentabilidade.
Antes de avançar para testes em escala maior nas instalações ampliadas da NASA, os experimentos iniciais com o motor DART estão pavimentando o caminho para alcançar essas metas ambiciosas, oferecendo insights valiosos e preparando o terreno para o desenvolvimento e aperfeiçoamento de motores de aeronaves ultraeficientes.
“O DART é uma ponte fundamental entre um projeto e um teste de túnel de vento”, disse Sutliff recentemente em um comunicado, acrescentando que as tecnologias que foram testadas no Laboratório de Propulsão Aero-Acústica de Glenn no passado demonstraram ter mais chances de serem implementadas em novos tipos de motores de aeronaves.
O motor DGEN 380 da DART, com capacidade para gerar 570 libras de empuxo, é composto por cinco componentes principais de maquinaria turbo. Sua estrutura inclui uma turbina de alta pressão conectada a um compressor de alta pressão através de um eixo de alta velocidade. Esses elementos são complementados por uma turbina de baixa pressão correspondente e um eixo responsável por acionar o ventilador do motor, auxiliado por uma caixa de engrenagens redutora de velocidade. Além disso, o DGEN 380 é equipado com um ventilador de 14 polegadas, capaz de atingir velocidades máximas em faixas subsônicas.
No contexto dos testes, uma característica essencial do motor DART é sua capacidade de medir o volume de ar que passa pelo turbofan do motor principal, em vez de efetivamente entrar nele. Esse aspecto, conhecido como taxa de desvio, confere ao DART uma funcionalidade que se assemelha à de muitos motores de aeronaves em operação atualmente.
As taxas de desvio mais elevadas são cruciais para a eficiência do combustível dos motores, o que faz do DART um ponto de partida ideal para experimentações com novas formas de propulsão. Além disso, sua eficiência como motor em escala reduzida o torna ideal para testes preliminares, antecedendo o desenvolvimento de motores a jato de núcleo pequeno, previstos para equipar aeronaves na próxima década.
Além disso, a operação econômica do DART oferece outros benefícios que ampliam o escopo dos estudos aeronáuticos. Isso abrange o desenvolvimento de controle de motor, a análise de sensores e instrumentação, os efeitos da instalação de vários componentes, bem como a avaliação de revestimentos especiais destinados a proteger os componentes do motor, entre uma gama diversificada de outros testes.
“O equipamento de teste ajuda a NASA a economizar recursos e contribui para a proteção de nosso meio ambiente”, disse Sutliff.
