Safran Aircraft Engines ha presentado una serie de solicitudes de patente que ofrecen una visión de las innovaciones que se están considerando para el motor de rotor abierto RISE (que se espera que consuma un 20% menos que los mejores motores actuales), desarrollado en colaboración con GE Aerospace a través de su empresa conjunta CFM International, en la que Safran se hace cargo de los sistemas de baja presión y del fan en el motor RISE, mientras que GE se encarga del sistema de alta presión.
El motor de rotor abierto viene a ser un turbo-fan de tan alto índide de derivación que se prescinde de su carenado exterior, quedando así una configuración que parece un híbrido entre turbofan y turbohélice Justo tras el fan se situa un disco de estator. Mientras que en los motores turbofan y turborreactores los discos de estator y de rotor se alternan en el compresor, para aumentar la presión del aire, en el RISE —además de en el compresor—, se encuentran en la zona del ventilador. Parece ser que las turbinas de estator ayudarían a «enderezar» el aire, reduciendo los torbellinos tras el estator y reduciendo las pérdidas.
Las patentes hacen referencia a:
- Palas de recuperación de remolinos: Estas palas, ubicadas detrás del ventilador, son esenciales para el rendimiento del motor de rotor abierto. Ayudan a «enderezar» el flujo de aire y a limitar las pérdidas aerodinámicas. Sin ellas, el flujo rotativo podría causar pérdidas significativas de empuje y eficiencia en el sistema de propulsión.
- Diseño de palas con perfil de sierra: Se proponen palas de estator con bordes de ataque en forma de sierra para reducir el ruido generado por la interacción del flujo de aire. La interacción de las filas sucesivas de palas puede «generar emisiones de ruido», y la ausencia de una carenado en el diseño de rotor abierto permite la difusión directa de este ruido al ambiente. Un perfil serrado, que debe tener al menos tres dientes, ayuda a mitigar el ruido y limitar las pérdidas aerodinámicas. Con dientes más inclinados, se pueden eliminar mejor los efectos negativos de las interacciones con los vórtices de punta de las palas del ventilador.
- Cuchillas protectoras contra objetos extraños (FOD): Se sugiere un conjunto de cuchillas que giran junto con el ventilador para «cortar» cualquier objeto extraño, como hielo o materia volátil —¿protección ante impacto de pájaro?—, antes de que pueda ser ingerido por el motor. Esto no solo protege el motor, sino que también mejora el rendimiento del turbomáquina al influir en el flujo de aire que sale de las palas del rotor.
- Caja reductora: Una de las patentes menciona el uso de una reductora, como en los motores llamados geared turbofan, que permite que cada elemento (ventilador, compresor, turbina) gire a su velocidad óptima, permitiendo alcanzar relaciones de derivación más altas y mejora la eficiencia propulsiva general al reducir la velocidad de rotación y aumentar la potencia extraída por la turbina de baja presión.
