Revista >> Noiembrie 2022 [Nr. 249] >> Cover Story

COMOTI deschide noi orizonturi în domeniul propulsiei navale și în explorarea spațiului cosmic

Ing. Nicolae Macrisoiu, Ing. Dan Ifrim, Dr. ing. Radu Mihalache

17 Noiembrie 2022

Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare Turbomotoare COMOTI este singura unitate specializată din România 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 în cadrul acestui articol de copertă trei dintre proiectele reprezentative ale institutului, care i-au permis în ultimii ani să-și pună în valoare expertiza unică, atât pe plan național, cât și la nivel internațional.

Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare Turbomotoare COMOTI este singura unitate specializată din România 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 în cadrul acestui articol de copertă trei dintre proiectele reprezentative ale institutului, care au permis în ultimii ani institutului să≠și pună în valoare expertiza unică, atât pe plan național, cât și la nivel internațional.

Dezvoltarea și testarea unui nou sistem de propulsie de marș destinat fregatelor Forțelor Navale Române
Cu o bogată expertiză în proiectarea, testarea și dezvoltarea de aplicații ale turbinelor cu gaze din aviație în domeniul energiei, INCD TURBOMOTOARE COMOTI arăspuns solicitării Marinei Naționale de a găsi soluții pentru îmbunătățirea performanțelor fregatelor.
Prin urmare, INCD TURBOMOTOARE COMOTI a dezvoltat, implementat și testat o soluție de înlocuire a vechilor sisteme de propulsie de marș bazate pe turbomotoare tip RollsRoyce TYNE RM1C – generația 1960, scoase de mult din uz din dotarea fregatelor Royal Navy UK, în cadrul unui proiect de cercetare-dezvoltare denumit TURBONAV, proiect câştigat într-o competiţie de tip „top-down” pentru Proiecte de cercetare de tipSOLUŢII.
Prin proiectul TURBONAV, a cărei denumire integrală este „Dezvoltarea și implementarea de soluții moderne aferente sistemelor de propulsie de turbine cu gaze și a sistemelor conexe acestora”, INCD TURBOMOTOARE COMOTI a contribuit la ridicarea nivelului de securitate națională și consolidarea apărării naționale, prin implementarea de soluții inovative la problemele tehnice și tehnologice identificate la nivelul navelor Forțelor Navale Române.
De peste 20 de ani, INCD TURBOMOTOARE COMOTI a dezvoltat un parteneriat strategic cu firma canadiană Pratt & Whitney (P&WC), colaborând în privința dezvoltării de aplicații industriale ale turbinelor cu gaz de aviație. Astfel, printre altele, INCD TURBOMOTOARE COMOTI a conceput și dezvoltat prima stație de cogenerare de după 1990 din țară folosind un turbomotor P&WC – ST18. Din anul 2000, INCD TURBOMOTOARE COMOTI este integrator de soluții autorizat P&WC.
În prima etapă a proiectului TURBONAV, INCD TURBOMOTOARE COMOTI a derulat activități de cercetare şi studii de specialitate pentru definirea şi stabilirea arhitecturii unui nou sistem de propulsie de marș destinat fregatelor tip T22, prin utilizarea turbomotorului ST40M fabricat de Pratt & Witney Canada, un turbomotor de generație 2005 , performant, silențios şi cu un consum de combustibil cu 10-15% mai scăzut comparativ cu turbomotorul Rolls Royce Tyne RM1C.
Pentru comanda şi controlul noului grup de propulsie navală, denumit GPN-T22-ST40M, s-a proiectat şi realizat în cadrul INCD TURBOMOTOARE COMOTI un sistem modern de comandă şi control al grupului, utilizând calculatoare de proces şi softuri proprii, capabile să asigure funcţionarea în siguranţă a grupului de propulsie integrat în sistemul de comandă şi control al navei, realizându-se, după fabricaţia tuturor componentelor, montajul grupului de propulsie navală GPN-T22-ST40M în standul COMOTI, în vederea testării.

Parametrii de performanţă ai grupului de propulsie navală în întregul domeniu de funcţionare au fost determinați, obţinându-se valori de performanţe superioare, compatibile pentru propulsia de marş a unei nave tip T22, iar în urma acestor rezultate configuraţia finală a ansamblului Grupului de propulsie navală GPN-T22-ST40M a fost instalată pe o navă tip T22 a Forțelor Navale Române, realizându-se integrarea în totalitate a acestei configurații în sistemul de propulsie de marş al navei.

Testarea Grupului de propulsie navală GPN-T22-ST40M pe navă s-a desfășurat atât la cheu, cât şi în marş, fiind realizată cu nava în deplasare, în zona Marea Neagră, și finalizată cu succes, demonstrând că motorizarea navei tip T22 cu acest tip nou de configurație asigură propulsia necesară navei pentru indeplinirea cu succes a misiunilor destinate fregatelor tip T22.
Prin integrarea cu succes a Grupului de propulsie navală GPN-T22-ST40M se asigură o reducere a consumului de combustibil cu 10-15%, o viteză de marș mai mare, o durată de funcţionare între reparaţiile capitale mai mare, și un cost de întreținere și reparație mai mic comparativ cu vechiul sistem de propulsie Rolls Royce bazat pe turbomotorul Tyne RM1C.

Un alt avantaj major îl reprezintă faptul că toate componentele mecanice şi de automatizare pentru echiparea şi instalarea pe navă se execută în România. De asemenea, mentenanţa este asigurată în România pe întregul ciclu de viaţă al produsului, iar soluţia, cu mici modificări, se poate aplica şi pe alte tipuri de nave ale Forţelor Navale Române, de exemplu pe navele purtătoare de rachete.

Obiectivele TURBONAV
Proiectul TURBONAV a avut și atins următoarele obiective:
Obiective generale:
1. Înlocuirea vechilor sistemelor de propulsie navală ale Forțelor Navale Române cu altele de generație nouă, performante, ce răspund atât la cerințele naționale, cât și la cele ale alianței Nord Atlantice;
2. Dezvoltarea de tehnologii emergente pentru sistemele conexe sistemelor de propulsie, cu aplicaţie în mediu marin;
3. Creșterea nivelului de protecție a mediului prin minimizarea impactului asupra florei și faunei marine.
Obiective specifice:
1. Identificarea, implementarea și testarea unei soluții de înlocuire a vechilor sisteme de propulsie bazate pe un turbomotor ieșit deja din fabricație și cu costuri enorme de prelungire a resursei, cu sisteme noi, de ultimă generație, cu performanțe mărite, consum mai mic și costuri de întreținere semnificativ reduse.
2. Îmbunătăţirea performanţelor sistemului de propulsie prin utilizarea unui turbomotor nou cu randament termic cu peste 15% mai mare și un consum specific de combustibil mai scăzut.
Pentru atingerea acestor obiective au fost cooptaţi specialişti cu experiență și expertiză bogate în proiecte de identificare şi implementare a unor soluţii de înlocuire turbomotoare. Resursele umane implicate în realizarea proiectului au fost selectate astfel încât nivelul de conlucrare să conducă la o colaborare eficientă la nivel de instituţie şi la nivel de consorţiu. S-a evitat suprapunerea abilităţilor, urmărindu-se un nivel de completare reciprocă, ce acoperă toate activităţile din planul de realizare, iar poziţionarea fiecărui membru al echipei a fost efectuată astfel încât pregătirea să fie în concordanţă cu activităţile în care este implicat, asigurându-se atingerea obiectivelor generale şi specifice ale proiectului.