propfan
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Generalità
sm. [dall'inglese prop(eller), elica+fan, ventola]. Particolare tipo di propulsore con caratteristiche intermedie tra l'elica e la turboventola, delle quali riunisce i pregi; per questo è detto anche elica transonica. Dell'elica il propfan conserva l'aspetto esteriore, anche se le pale hanno forme non convenzionali (a scimitarra con corda del profilo piuttosto ampia, di vario allungamento) e sono generalmente presenti in un numero non inferiore a otto. A differenza di questa il propfan conserva un buon rendimento anche quando la corrente di fluido nel quale è immerso si muove a velocità transonica, caratteristica degli aerei di linea. Quindi, a causa del rendimento propulsivo migliorato per la maggiore quantità di aria accelerata rispetto a un motore turboventola, il propfan consente notevoli risparmi di carburante, che possono raggiungere – a parità di spinta – anche il 20% rispetto ai più avanzati turbofan, a velocità inferiori solamente di qualche decina di chilometri l'ora. I propfan avevano suscitato un grande interesse agli inizi degli anni Ottanta, a causa dell'alto costo del carburante derivante dalla seconda crisi petrolifera, mentre con il passare del tempo lo stabilizzarsi dei prezzi del carburante ha ridotto sensibilmente il risparmio in termini di costi di esercizio diretti. Dato che all'inizio degli anni Novanta il carburante rappresentava solo l'8% dei costi diretti di esercizio di un velivolo di linea, il risparmio era valutabile intorno a ca. il 2% sui più moderni propulsori a turboventola disponibili. Tale margine, a giudizio degli operatori, non compensava il notevole rischio tecnologico derivante dall'adozione di un propulsore non sperimentato nemmeno da forze militari, e ne ha impedito l'adozione da parte delle grandi compagnie aeree su velivoli a medio e corto raggio. Sui trasporti regionali e sui commuters le eliche transoniche sono state scarsamente adottate in una lenta evoluzione a partire dalle eliche tradizionali, che permette a tali velivoli di raggiungere il campo di velocità proprio degli aerei a getto.
Caratteristiche tecniche
Esistono vari brevetti relativi ai propfan, poiché ciascuna delle grandi case motoristiche ne ha sviluppato una sua versione. Il più collaudato è quello della General Electric UDF (UnDucted Fan, ventola non intubata) costituito da due eliche controrotanti spingenti poste sulla parte posteriore del motore e mosse da due turbine libere senza riduzioni meccaniche interposte. Tale motore, derivato da quello dell'F18, è stato provato su due velivoli sperimentali, un Boeing 727 e un MD 80 appositamente modificati, e ha sviluppato 11.340 kg di spinta massima nel campo di velocità da Mach 0,70 a Mach 0,86, con un consumo specifico di 0,24 kg/kg/hr. La Pratt & Whitney ha sviluppato l'UHB (Ultra High Bypass fan, ventola ad altissimo rapporto di diluizione) a sottolinearne la diretta discendenza evolutiva dai motori turbofan. Ciascuna elica ha otto pale, costituite da un longherone e un rivestimento in materiale composito. Tra le versioni sviluppate sono da citare gli europei CRISP (Counter Rotating Integral Shrouded Propfan, propfan controrotante con schermo integrale) e Contrafan, entrambi caratterizzati dal fatto di essere intubati per diminuire la traccia acustica e garantire una protezione nel caso di distacco o frammentazione di una pala.