Revista >> Septembrie 2021 [Nr. 237] >> Cover Story

INCD Turbomotoare COMOTI: 25 de ani de activitate în cercetare-dezvoltare

Alexandru Batali

22 Septembrie 2021

Desprinsă în 1990 din Institutul de Cercetare Științifică și Inginerie Tehnologică pentru Aviație (ICSITAV), care provenea din INCREST, COmpania de MOtoare cu Turbină şi Inginerie (COMOTI) a devenit, în 1996, Institut Naţional de Cercetare Dezvoltare Turbomotoare. 25 de ani mai târziu, COMOTI este unul dintre cele mai competitive INCD-uri din România și singura unitate specializată din țară care integrează activităţile de cercetare ştiinţifică, proiectare, producţie, experimentare, testare, transfer tehnologic şi inovare în domeniul turbomotoarelor de aviaţie, motoarelor industriale cu turbină cu gaze şi maşinilor paletate de turaţie înaltă. Descoperim COMOTI prin intermediul proiectelor și realizărilor unora dintre cele mai performante sau promițătoare departamente, care au adus institutului recunoaștere, au consolidat direcțiile majore de dezvoltare și i-au asigurat un parcurs și o identitate aparte în cercetarea românească și internațională.

Saltul de la licență la concepție proprie
Strategia pe termen lung a INCD Turbomotoare COMOTI este de a valorifica superior, în condiții de eficiență şi rentabilitate ridicate, soluții originale, performante, tehnologice şi constructive, aplicate în industria orizontală. Calitatea resurselor umane, dublată de o strategie managerială adecvată, a permis ca produsele COMOTI să constituie o prezență constantă în cele mai diverse sectoare, reprezentate prin tot mai mulți beneficiari din industria constructoare de mașini, industria extractivă de petrol şi gaze, industria petrochimică, industria de apărare, industria energetică etc, precum şi în domeniul protecției mediului, respectiv ecologizarea sistemelor industriale. În acest context, este important să subliniem că, în ultimii ani, cererile – atât pe piața mondială cât şi pe cea din România – de compresoare cu șurub, utilizate pentru comprimarea aerului sau a gazelor cu compoziții diferite, au cunoscut o creștere exponențială. Şi aceasta datorită caracteristicilor avantajoase – raportându-ne la compresoarele cu piston/centrifugale – precum: fiabilitatea mare, costurile mici de întreținere, fundațiile simple, lipsa pompajului, acceptarea prezenței unor componente lichide, rapoartele mari de comprimare pe o treaptă datorită controlului temperaturii la evacuare prin injecția de ulei, adaptarea ușoară la variația parametrilor gazului (compoziție, presiuni, debite).

Inițial – începând din 1999 – COMOTI a oferit pe piață compresoare cu șurub, cu injecție de ulei de tip CU, livrate de firma GHH-Rand. Trecând prin faza de fabricație a unor componente ale compresorului de tip CU (carcase) şi trecând cu brio de controalele de recepție ale partenerului GHH, începând cu anul 2006 COMOTI a primit acceptul de execuție, sub licență, a compresoarelor cu șurub, cu injecție de ulei de tip CU (trei tipuri: CU64G/D; CU90G; CU128G) cu presiune maximă de refulare de 30 bara. Experiența acumulată în urma execuției licenţei, solicitările venite (atât din țară, cât şi din străinatate) referitoare la posibilitatea de livrare a unor compresoare cu șurub, cu injecție de ulei cu presiune de refulare mărită, a impulsionat demararea activităților de proiectare, acest lucru conducând (începând cu anul 2009) la lansarea în concepție proprie a unei noi familii de compresoare cu șurub. Astfel, s-au proiectat, fabricat şi testat pe stand, familia de compresore cu șurub de tip CHP, cu presiune maximă de refulare de 45 bara (CHP64G; CHP90G; CHP128G, CHP220). Implicate în demararea şi dezvoltarea programului au fost atât colectivele de calcul de rezistență – programe PATRAN-NASTRAN, de calcule termogazodinamice prin utilizarea programelor CFD, cât și cele tehnologice, necesare pentru adaptarea programelor de prelucrare pe maşini în sistemul CAD-CAM. Pentru testarea compresoarelor noi, standul de testare compresoare realizat în prima fază (pentru testarea compresoarelor din gama licențiată) a fost up-gradat, astfel încât să se poată realiza teste şi în configurația de circuit închis, la presiuni de refulare de maxim 45 bara (cu posibilitatea de a realiza, prin reconfigurarea de trasee, presiuni la aspirația compresorului în intervalul 1÷20 bara). Parametrii echipamentelor din stand respectă cerințele ISO1217/PCT9, referitoare la precizia şi domeniul de lucru, asigurând astfel parametri de lucru, utilizați pentru elaborarea diagramelor specifice (debit/turație; putere consumată/turație etc.), diagrame utile atât în stadiul de omologare, cât şi în cel de ofertare. Pentru compresoarele livrate, atât în țară cât şi în afară, COMOTI acordă asistență tehnică, asigurând service-ul în perioada de garanție, respectiv reparații post-garanție.

COMOTI, în perioada 2006-2021, în baza licenței GHH-Rand, parte a grupului american INGERSOL-RAND, a livrat peste 164 compresoare tip CU64G/D, peste 140 compresore tip CU90 G, peste 30 compresoare CU128 G, beneficiari fiind firme din ITALIA-ADICOMP; GERMANIA-VPT Kompressoren, HERCA; Canada-National Air Canada etc. Dintre compresoarele cu șurub noi, cu presiune de refulare de maxim 45 bara, dezvoltate de COMOTI, au fost livrate 2 buc. CHP64G în Cehia; 1 buc. CHP90G, 2 buc. CHP64G, 1 buc. CHP128 G în Italia; 2 buc. CHP128 G în România (firma Petrom). Pe lângă compresoare cu șurub, ca unități de comprimare COMOTI a proiectat, fabricat, testat şi livrat skiduri echipate complet, beneficiari fiind firme din România, Rusia, Cehia. Plecând de la ideea de a diversifica gama de produse ce au la bază soluția aplicată la compresoarele cu șurub, estimând corect ideea de reversibilitate a procesului, s-au proiectat, fabricat, testat pe standul COMOTI şi într-o stație de reducere a presiunii de la TRANSGAZ, 2 tipuri de echipamente cu expandere elicoidale. Acestea produc, prin destinderea gazului cu presiune mare (cca. 20 bara), energie electrică. S-au realizat trei variante, una care produce cca. 150 kWe, cu generator sincron; una care produce cca. 37 kWe cu generator sincron, respectiv o variantă cu generator asincron. În locațiile în care este necesară reducerea presiunii gazului – în SRM reducerea se face utilizând duze, la diverse aplicații industriale reducerea se face cu reductoare de presiune – aplicarea soluției cu expandere duce la recuperarea energiei de destindere a gazului, energie care ar fi altfel pierdută, şi facilitează livrarea de energie electrică, utilizată atât în circuit închis, cât și în rețeaua electrică.

Participarea în industria spațială europeană
La mai mult de 50 de ani de la lansarea primului obiect în spațiu, explorarea spațială continuă să ofere din ce în ce mai multe beneficii importante pentru societate. Progresul tehnologic generat de explorarea spațială are la bază tehnologii high-tech care, pe lângă scopul de a răspunde la cerințele misiunii pentru care sunt adresate, contribuie la dezvoltarea unor tehnologii terestre cu impact major asupra calității vieții, în domenii precum știința materialelor, energie, medicină, tehnologia informației, transport, robotică ș.a.m.d. Acest sector va continua să fie unul din principalii promotori în deschiderea de noi domenii afiliate științei și tehnologiei, determinând alte sectoare să intre în parteneriat cu industria spațială pentru a atinge interese comune.
Statutul României de membru al Agenției Spațiale Europene (ESA) oferă oportunități importante în ceea ce privește dezvoltarea de tehnologii și produse pentru industria spațială. Astfel, entități din România, activând în domenii conexe, au oportunitatea de a intra în rândul dezvoltatorilor și integratorilor de astfel de sisteme. România este din ce în ce mai activă în acest sector de top, reușind implementarea a numeroase proiecte coordonate fie de ESA, fie de Agenția Spațială Română (ROSA), cu intensificarea cooperării între entități la nivel național și internațional.

Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare Turbomotoare COMOTI este implicat în domeniul spațial începând cu anul 2012, la scurt timp după ce România a devenit membră a ESA (2011). Multitudinea de proiecte implementate, rezultatele obținute și oportunitățile identificate au creat un mediu adecvat dezvoltării pe termen lung a acestui domeniu în cadrul COMOTI, iar în acest moment există două departamente dedicate dezvoltării și realizării de produse pentru industria spațială. Unul din departamente are în vedere dezvoltarea de echipamente pentru sateliți și nave spațiale, iar celălalt se concentrează pe realizarea de sisteme avansate de propulsie spațială și echipamente pentru lansatoare.

Cercetarea și dezvoltarea tehnologică specifice activităților spațiale sunt recunoscute în România drept o zonă de interes major. În acest sens, INCD Turbomotoare COMOTI are o strategie bine definită, ce constă în investiții proprii în echipamente și facilități, înaltă calificare a personalului implicat, precum și stabilirea de parteneriate strategice cu entități de renume din domeniu. Obiectivul tuturor acestor activități îl reprezintă creșterea gradului de maturitate al produselor dezvoltate, respectiv calificarea și acceptarea acestora în diferite misiuni spațiale.

Activitățile INCD Turbomotoare COMOTI în domeniul spațial
INCD Turbomotoare COMOTI a fost implicat într-o serie de proiecte și programe spațiale internaționale importante precum FLPP (Future Launchers Preparatory Programme), alături de entități importante din industrie (MT Aerospace Germania, DLR Germania, AVIO Italia), program ce vizează dezvoltarea viitoarei generații de lansatoare de dimensiuni medii și mari (VEGA-E, respectiv Ariane 6), misiunea JUICE – Jupiter ICy moons Explorer (coordonată de Airbus DS, Franța, și Centrul de Cercetări Spațiale din Liege, Belgia), PROBA 3 (Airbus DS, Spania). Pe lângă acestea, COMOTI a implementat sau are în curs de implementare mai multe proiecte având ca beneficiar direct ESA. Acestea vizează dezvoltarea de mecanisme pentru industria spațială, pompe centrifugale pentru sisteme active de control al temperaturii, reflectoare de antenă metalice sau din materiale compozite, sisteme de propulsie avansată, componente pentru rezervoare de motoare rachete sau utilizarea tehnologiei aditive pentru dezvoltarea de componente complexe.

La nivel național, COMOTI se remarcă prin implementarea a numeroase proiecte de cercetare-dezvoltare în cadrul programului STAR (Space Technology and Advanced Research) coordonat de Agenția Spațială Română. În cadrul acestora au fost dezvoltate produse performante pentru industria spațială, din domenii conexe cu cele ale institutului, atingând niveluri de maturitate intermediară care permit continuarea dezvoltării acestora prin intermediul unor proiecte viitoare. Mai mult, rezultatele obținute în urma implementării tuturor proiectelor sunt diseminate prin redactarea de articole de înaltă calitate științifică, publicate în reviste recunoscute la nivel internațional în domeniul cercetării și dezvoltării de echipamente destinate industriei spațiale.