Caratterizzazione sperimentale di una microturbina per applicazioni aeronautiche

I motori aeronautici di piccole dimensioni, noti con la sigla STJE (small turbojet engines), hanno avuto, negli ultimi anni, un successo sempre maggiore in vari campi di applicazione, che vanno dall’aeromodellismo ai robot umanoidi volanti fino agli Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), grazie alle loro caratteristiche di elevati rapporti potenza-peso e affidabilità. Questo progetto è incentrato sullo studio del motore aeronautico JetCat P20 SX, costituito da un compressore centrifugo monostadio, una camera di combustione e una turbina assiale monostadio anch’essa, in grado di sviluppare una potenza massima di 20N. Lo studio ha avuto il fine di caratterizzare la motorizzazione con l’ausilio di un banco di spinta, progettato non solo per accogliere il modello sopra citato, ma anche modelli di dimensioni maggiori, e sensoristica. Per la caratterizzazione sono state svolte numerose campagne di test durante le quali sono stati acquisiti dati fisici con sensori e trasduttori, e successivamente i dati sono stati elaborati in Matlab per ottenere dei diagrammi di funzionamento del motore. Dall’elaborazione dei dati si sono sviluppate mappe di efficienza e sono state tratte considerazioni utili per l’implementazione di nuovi sensori e nuove strumentazioni per migliorare l’acquisizione dati e lavorare con una quantità di informazioni maggiore. Inoltre, sono state gettate le basi per progettare nuove tecnologie per ampliare il range di funzionamento del motore al di fuori del range nominale.