F-35: agora a falha foi no motor (de novo!)

F135 teste - foto P&W

Fan do primeiro estágio de um motor de testes explodiu depois de 2.200 horas de uso, ou cerca de nove anos de serviço

A fabricante norte-americana de motores Pratt & Whitney está investigando a causa de uma falha do fan no primeiro estágio (de um total de três) do motor F135 que equipa a Joint Strike Fighter (JSF). A falha ocorreu durante testes em solo, na Flórida, em dezembro passado.

A trinca no fan ocorreu no dia 23 de dezembro durante testes de missão acelerados (AMT, em inglês) no motor FX648 que se encontra nas instalações de West Palm Beach da P&W,depois que o motor atingiu 77% de sua vida esperada, informou o Diretor Executivo do Programa tenente-brigadeiro Christopher Bogdan. Discutindo o problema durante a conferência Defense Technologies and Requirements, em Arlington, Virgínia, Bogdan disse que P&W pode ter “subestimado a tensão em fadigas de baixo ciclo” do fan, que segundo ele, “explodiu” durante o teste.

“Nossa investigação está em curso, mas nós determinamos este incidente não representa um risco imediato para a segurança de voo e não terá impacto de curto prazo para a frota operacional”, afirma um comunicado da P&W. A fabricante de motores diz que vai continuar a acompanhar os ciclos operacionais para cada motor em serviço, e está confiante de que não há problema de segurança devido às condições de fadiga de baixo ciclo surgidas na falha.

O motor envolvido no evento é o F135 com mais tempo de testes em toda a frota, acumulando 2.200 horas de uso, ou cerca de nove anos de serviço como um motor de teste. Em termos de horas, a P&W informou que o FX648 possui mais de quatro vezes o tempo de qualquer motor usado nos F-35 de ensaios em voo e mais de dez vezes as horas de qualquer motor F135 operacional.

A falha, que ocorreu na porção frontal do primeiro estágio do F135 com o motor a funcionando no modo convencional, provocou “um belo de um dano” à seção a fria do motor, mas não afetou a parte quente ou o lift fan [NT: ver mais detalhes no desenho abaixo], disse Bogdan. O componente, que é comum a todas as variantes do motor do F-35 e está localizado atrás das saídas para os bocais de geometria variável, combina as funções de um fan convencional com a de um compressor de baixa pressão. Os estágios são formados por pás integradas ao rotor (IBR, em inglês), o primeiro dos quais é construído a partir de titânio oco. O segundo e o terceiro estágios são feitos de titânio sólido.

F135 STOVL cutaway - imagem Pratt & Whitney
Na imagem acima é possível identificar a “parte quente” e a “parte fria” do motor pelas colocações vermelha e azul respectivamente. O “lift fan” é a peça da extrema esquerda e só existe no F-35B.

A P&W se recusa a comentar especificamente sobre se vibração potencial ou outros fatores estão sendo considerados na investigação, mas acrescenta: “nós estamos olhando para uma variedade de fatores, incluindo tensões sobre a região e os rigores do teste AMT”.

Bogdan disse que os desafios de produção e os custos associados com o IBR oco já haviam direcionado a P&W para iniciar um redesenho do fan, que estava em andamento quando a falha ocorreu. Correções com base nas lições aprendidas com o fracasso em dezembro serão incorporadas a reformulação, que envolve a produção dos IBR do primeiro estágio em titânio sólido. Espera-se que o redesenho acrescente cerca de 6 libras (algo como 2,7Kg) do peso total ao motor, mas deve aliviar significativamente fabricação. A mudança representa efetivamente a segunda adaptação da concepção do IBR, que foi alterado para uma unidade oca como parte de um esforço de redução de peso.

A P&W confirma que a modificação projetada já está em curso, dizendo: “Antes deste incidente, a Pratt & Whitney iniciou um redesenho do IBR para reduzir ainda mais os custos. Nós seremos capazes de incorporar essas mudanças com um impacto mínimo para a operação da frota de F-35. Estamos confiantes de que o projeto do IBR sólido vai resolver o problema”.

Embora o F135 tenha tido várias questões de desenvolvimento desde que os testes como o motor começaram no final de 2003, ocorreram poucos incidentes relacionados com o fan. Um problema que causou danos aos primeiro e segundo estádios durante os testes de durabilidade de um F135 ocorrido em setembro de 2009 foi depois atribuído a perturbações aerodinâmicas causadas por uma bucha gasta na tomada.

Notícias da falha do fan surgem um pouco mais de um ano após a suspensão do “groundeamento” temporário do Joint Strike Fighter, após a descoberta de uma trinca em uma pá do terceiro estágio da turbina de baixa pressão (LPT, em inglês) de uma aeronave de teste da USAF que estava na Base Aérea de Edwards, Califórnia.

FONTE:Aviation Week

COLABOROU:
Marcos

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Clésio Luiz

Nos anos 70, com o F-15 já nos esquadrões de linha de frente, o F100 da P&W também apresentava problemas de estol do compressor e palhetas que saiam voando pelo motor. A P&W apontava o dedo para a USAF e essa para a P&W. A coisa ficou tão séria, que a USAF juntou orçamentos com outra cliente insatisfeita (a USN) e pagaram a GE para adaptar o núcleo do F110 do B-1 com o fan frontal e o pós combustor do F404, surgindo o F101-DFE, que posteriormente se tornaria o F110, que equipa atualmente a maioria dos F-16C da USAF,… Read more »

Fernando "Nunão" De Martini

Clésio,

Sempre é bom relembrar que um competidor de motorização para o F-35 era algo pensado no início, mas naufragou por falta de apoio político / financeiro ao seu desenvolvimento. Era o F136, da GE com a Rolls Royce.

http://www.aereo.jor.br/2011/03/08/segunda-motorizacao-do-f-35-fora-dos-planos-do-senado-dos-eua/

Vader

Perfeito, a hora de se ter problemas é essa mesma. Depois de NOVE ANOS de operação ter problema num estágio é mais que normal. A troca do estágio por uma versão de titânio sólido resolve o ponto.

Teste é pra isso mesmo.

Tadeu Mendes

Eu me lembro de que foi uma “briga”, ou seja, uma batalha legal e um lobby intenso da GE contra o LM/Pentagono no Congresso por causa da escolha de um unico motor para o F-35.

Aparentemente, e corrigirme se estou equivocado: nunca houve uma concorrencia aberta para os candidatos alternativos (GE – Rolls Royce), em termos de motorizacao dos F-35?

A P&W ganhou o contrato sem concorrencia? Sera que alguns dos nossos amigos aqui no site poderia me esclarecer isso?

Tadeu Mendes

A falha ocorreu no motor para o F-35 que equipa os modelos A e C, correto?

Entao porque colocaram uma ilustracao do tipo, cutaway diagram do motor do F-35B?

No entendi…

Carlos Alberto Soares

Qualquer semelhança dos episódios com a Joça 35 não é mera coincidência:

http://www.youtube.com/watch?v=Y5r-6apaeJU

Carlos Alberto Soares
Tadeu Mendes

Estimado Carlos Alberto Soares…Haredim….rsrsrsrs….o que e que voce tem contra os F-35….por que tanta magoa???? rsrsrsrsrs..

Carlos Alberto Soares

Ultraortodoxo ? Eu ?

comment image

joao.filho

Se fosse russo, já teriam 50 comentários aqui metendo o pau…

joseboscojr

Poggio,
Seis libras são 2,7 quilos e não 13 quilos.

joseboscojr

Tadeu,
O F-135 também é usado no F-35B.
Acho que se o texto faz questão de deixar claro que a falha não afetou o “lift fan” é porque deve ter ocorrido em um “B”.

joseboscojr

Em outra parte do texto ele cita que a falha ocorreu quando o motor operava no modo “convencional”.
O modo “não convencional” deve ser no modo STOVL, com o “lift fan” acionado e com a tubeira de escape voltada para baixo (90º no modo VL e 45º no modo STO).

Nick

O problema me parece ser é que quando resolvem um problema, aparece outro. Com isso o programa de desenvolvimento vai se atrasando, acumulando com as entregas, que por sua vez exigirão atualizam quando os problemas forem resolvidos, e assim vai.

A questão é quando esse caça vai ficar pronto (pra valer).

[]’s

juarezmartinez

Este sintoma parece de quem olha de fora e já passou por coisas semelhantes, que este motor em potência de combate está rodando no limite do limite e aí situações como estas começam a aparecer, começando por vibrações nos mancias dos eixo dos rotores, mas isto é súm “achismo meu”….

Grande abraço

juarezmartinez

Ahh, isto seria até uma quebra de paradigma e projetos de power train americanos, pois sempre trabalham com um over power expressivo.

Grande abraço

Carlos Alberto Soares

Estimado Tadeu Mendes

Laia os comentários acima dos caros Poggio e Nick e me entenderás melhor.

Eles comentam a ponta do iceberg.

Estou checando com um primo na terra santa a questão da Joça 35 em Yisra’el, dentro de alguns dias devo ter novidades.

Shalom Aleichem

Guizmo

Absolutamente normal que tais falhas apareçam numa aeronave tão sofisticada e que deverá operar por décadas.

O meu Gol 1000 “bolinha” não dava um problema, foi só eu comprar um carro com vidro elétrico, A/C, direção hidráulica e motor 1.6 que as dores de cabeça começaram.

Tadeu Mendes

Amigos, Obrigado pelos esclarecimentos, A culpa e minha por nao ter lido atentamente o texto. Alem do mais, a foto aonde do motor que esta sendo testado (supondo que seja este o motor da foto) , nao se pode ver o Eixo de Transmissao que supostamente deveria estar ai, conectado ao Lift Fan, que tambem nao esta na foto, e por isso conclui que era um motor especifico para as variantes A e C. Me desculpem. Carlos Ablerto Soares, Eu ate acho que falhas como esta, que depois de exaustivos testes, durante nove anos seguidos, aplicando todas a possiveis variaveis… Read more »

Mauricio Silva

“aplicando todas a possiveis variaveis em cima do motor (pushing the envelope), exigindo o maximo em termos operacionais, e ja com 77% do ciclo de vida do motor cumprido….era de se esperar que problemas comecariam a aparecer, e para isso sao projetados estes tipos de testes, ou seja, encontrar problemas,” Verdade, mas trás uma implicação séria: o tempo de vida útil do motor fica comprometido. Se a quebra ocorreu com cerca de 3/4 da vida útil, provavelmente essa é a “vida útil da peça”. Assim a vida útil do motor (que deve ser igual a “vida util” das suas peças)… Read more »

William Brsa dos Santos

Cara… pior que isso é verdade. Acho que na realidade os problemas surgem por pressa.
E a pressa sempre vem pela intenção de aplicação de novas tecnologias.
Bom… só sei que os caças são uma das melhores invenções já criadas no meio das engenharias (no geral).

Carlos Alberto Soares

Poggio, Nick e Mauricio Silva,

Perfeito.

Aos defensores da Joça 35, a letra diz tudo:

http://www.youtube.com/watch?v=_OCFB5E0LP8

Mauricio Silva

“Sobre a falha e os testes em si, esse é o problema do “concurrency” (vai comprando que eu vou testando), até o momento já são cem aviões rodando por aí. E como a solução não está pronta, os lotes que estão sendo fabricados no momento também terão que votar para a fábrica algum dia para trocar a peça. Isso sai caro, isso reduz a disponibilidade das aeronaves.”

Sem dúvida. E pode gerar aparelhos com diferentes especificações (“esse pode fazer voo em qualquer tempo, aquele não…) num mesmo esquadrão.
Mais “dores de cabeça” para os compradores da aeronave…
SDS.

Leonardo

Esse caça tem que ganhar o prêmio Uruca Air!!!! O engraçado dessa história é que tem um amigo que é Engenheiro da TAP Engenharia e Manutenção e ele diz que os motores comerciais GE são muito mais problemáticos do que os P&W. Mas ao que parece, quando a coisa muda de lado vai para o lado militar em se tratando de caças principalmente os monoreatores é muito mais confiável voar em caça com motor GE. Quanto ao caso dos motores da aviação comercial basta verificar que não há relatos de problemas de motores nas aeronaves de reabastecimento e carga da… Read more »

Carlos Alberto Soares

Caros Poggio & Mauricio Silva

Super Perfeito !

Iväny Junior

A pobre orquinha a cada diz fica mais pesada e com mais restrições de vôo. Esse avião não me deixa feliz.

Tadeu Mendes

Meu Deus quanta inveja nesse mundo….kkkk.

Digan-me o que voces prefeririam para a FAB???

Os F-35 ou os Gripinhos da Saab???? Hehehehe…

Calma galera….nao se exaltem….e so uma brincadeira.

Tadeu Mendes

Cadro Guilhermo, eu entendo o seu ponto de vista, no que concerne ao custo de manutencao do F-35. Ate ai tudo bem…o custo e grande..para manter e para voar… E voce vai concordar comigo que jetfighters sao feitos para voar…mesmo em tempos de paz, e nao para ficarem decorando hangares mundo afora. So gostaria de pedir ao amigo que de uma olhadinha nos compradores do brinquedo… Os EUA….tendo ou nao tendo grana, dinheiro para a defesa nao falta aqui neste pais, mas veja os outros clientes….e anlisa a posicao deles no ranking economico mundial e compara com o Brasil. Nao… Read more »

Iväny Junior

Eu acredito que esse caça será mal negócio para quem entrar. A orquinha tem um projeto muito controverso desde sua concepção. Quanto à grana, existe sim. Claro que existe, mas existe um câncer no brasil chamado corrupção que rouba U$ 64 bi ao ano. Mais de 10 vezes os programas sociais que voce citou. E já que a discussão foi pra esse lado, a situação é tão escrota que esses programas, além de gerar um custo desprezível no PIB, têm ajudado algumas pessoas a mudar de vida, literalmente. Com o mínimo de dignidade para “Serem”, eles começam a “Existir”. Claro… Read more »