El motor a reacción más grande del mundo
La certificación del B777-9 equipado con el motor más grande del mundo se ejecutará en el 2026 luego de varios años de atraso–
Jorge Osmani Moreno Pérez
En las últimas décadas del pasado siglo, tanto Boeing y Airbus pusieron en manos de las aerolíneas sus nuevos modelos, Airbus debutó en los años 90 con los A330 y A-340, mientras mantenía la familia A320 con sus versiones A318, A319, A320 y A321, por otro lado, Boeing introdujo la versión del B-767-400, mientras se mantenían en operación los B-737 de la familia NG (Next Generation) y el Boeing B-747-400, así como las versiones del B-757-200 y B-757-300 y los B-767-200 y B-767-300.
Con el advenimiento del actual siglo los fabricantes de aeronaves presentaron una serie de nuevos proyectos de aeronaves, en vez de construir las aeronaves a partir de nuevos diseños desde cero, optaron por modificar los ya existentes, las principales novedades estuvieron en los motores, aunque se modernizaron sistemas y se adicionaron otros en busca de una mayor eficiencia y operatividad.
Airbus
El constructor europeo lanzó la serie neo, que no era más que la instalación de nuevos motores a las versiones ya existentes, el acrónimo neo corresponde a (New Engine Option) y esa versión incluyó a la familia A320 y a los A330 y A340. Solo se lanzó a la construcción de una aeronave totalmente nueva, el A380 y posteriormente lanzó el Airbus A350.
Un Airbus A320neo con el nuevo motor CFM Leap-1A
Boeing
El constructor norteamericano hizo algo similar, a la familia B-737NG se renovó como B-737MAX, aunque no trabajó en las versiones del B-757 y B767, construyó la nueva aeronave B-787 “Dreamliner”.
Ambos fabricantes introdujeron en sus aeronaves lo más novedoso, nuevos motores, que imprimían un nivel de eficiencia materializado en un menor consumo de combustible alrededor de un 15% comparado con los modelos anteriores.
El Boeing B-737 MAX fue equipado con motores CFM Leap-1B
El Boeing B-787 “Dreamliner” en sus tres versiones, el B-787-8, el B-787-9 y el Boeing B-787-10 está equipado con el motor Rolls Royce Trent 1000. Otro de los motores con que está equipado el B-787-8 y B-787-9 es el General Electric GEnx
Los nuevos motores
CFM International
El CFM Leap-1 (“Leading Edge Aviation Propulsion”).
Se ofreció tanto para aeronaves Boeing y Airbus. Este no es un motor GTF, sino un motor a reacción convencional. El motor fue lanzado oficialmente como LEAP-X en julio del 2008. Está destinado a ser un sucesor de CFM56-5B y CFM56-7B.
La arquitectura básica de LEAP (“Leading Edge Aviation Propulsion”) incluye una versión reducida de la turbina de baja presión de Safran utilizada en el motor GEnx. El ventilador tiene hojas flexibles fabricadas mediante un proceso de moldeo por transferencia de resina, que están diseñadas para distender a medida que aumenta la velocidad de rotación del ventilador. Si bien el LEAP está diseñado para operar a una presión más alta que el CFM56 (que es en parte la razón por la cual es más eficiente), GE planea establecer una presión de operación más baja que la máxima para maximizar la vida útil y la confiabilidad del motor. Actualmente se propone para el LEAP un mayor uso de materiales compuestos, un ventilador blisk en el compresor, un combustor Twin Anular Premezclado Swirller (TAPS II) de segunda generación, y una relación de derivación alrededor de 10-11: 1. GE está utilizando compuestos de matriz cerámica (CMC) para construir los obenques de la turbina.
Pratt & Whitney
Pratt & Whitney PW1000G
En los motores Pratt & Whitney PW1000G, la letra G significa “Gearbox” o Caja de Engranaje de reducción, esto proporciona que el ventilador gire a menos velocidad y los compresores a gran velocidad. Lo anterior incide en el nivel de ruido del motor, en el giro del ventilador, las puntas de los álabes giran a gran velocidad (incluso se acercan a la velocidad del sonido) lo que genera nivel de ruido, en el motor engranado, la caja de engrane reduce la velocidad del ventilador y por consiguiente la velocidad en la punta de los álabes.
Al emplear el mismo mecanismo que se emplea en un motor turbohélice, que es una caja reductora, el ventilador se conecta esencialmente a un tercer eje: uno que está mecánicamente vinculado a los compresores de baja presión, pero gira a una velocidad menor. Con la adición de una caja de cambios, el motor turboventilador se convierte en un motor turbohélice con engranaje: un turbopropulsor envolvente de múltiples palas, en esencia. Los compresores de baja presión funcionan a alta velocidad, y la caja de cambios hace girar el ventilador a una velocidad mucho menor, permitiendo que ambas secciones funcionen a sus velocidades óptimas.
Arquitectura del turbofán GTF “Geared Trasmition Fan”
¿Qué aeronaves recibieron los nuevos motores?
El nuevo motor CFM International Leap-1B pasaron a equipar a los B-737 MAX que incluían al B-737 MAX 7, B-737 MAX 8, B-737 MAX 9 y B-737 MAX 10 que reemplazarían al B-737-700, B-737-800 y B-737-900 de la familia NG “Next Generation”.
El motor Rolls Royce Trent 7000 pasó a equipar las nuevas versiones del A330, el A330-800neo y el A330-900neo. Para el A321 se pusieron sobre la mesa dos opciones de motor, el CFM Leap-1A y el Pratt & Whitney PW1133G y PW1139G, por otro lado, para el A319neo y el A320neo están dispuestos los motores CFM Leap-1B y los Pratt & Whitney PW1900G.
Los motores Pratt & Whitney PW1000G, reciben diferentes nomenclaturas según al tipo de aeronave a la que esta destinado, como ejemplo citaremos: Para el A320neo se aplica el PW1100G, para el A220 se aplica el PW1500G, para el MC-21 se aplica el PW1400G, etc. En resumen, el mismo motor tiene numeraciones diferentes para cada tipo o fabricante de aeronaves. Algo similar ocurre con los motores CFM Leap donde el CFM Leap-1A es para las aeronaves de Airbus y el CFM Leap-1B para Boeing.
El diseño, tanto del CFM Leap-1 como los Pratt & Whitney PW1000G, lograron una reducción en el consumo de combustible entre un 10 y un 15%.
El Boeing B-777x
En sus inicios el Boeing B-777x identificaba a las versiones del nuevo modelo, que luego derivó en B-777-8 y B-777-9
Originalmente previsto para 2020, a 2025 acumula un retraso de años, pero actualmente se espera que sea certificado e introducido a partir de 2026. El proceso de certificación se ha reiniciado en enero de 2025 desde una pausa en agosto de 2024, debido a una falla en el montaje de los motores de la aeronave.
El B-777-9 está llamado a sustituir al B-747-8I que fue el desarrollo del B-747-400, pero con el inicio del fin de los cuatrirreactores Boeing decidió finalizar la producción del B-747-8I del que solo se vendieron 26 aeronaves, no obstante, se sigue la construcción del B-747-8F (versión carguera).
El proyecto del B-777x comenzó en el 2012 y los prototipos realizaron el primer vuelo en el año 2020. Doce aerolíneas tienen pedidos en firme desde el 2013 y los mismo suman 363 aeronaves de ambos modelos, donde Emirates es la que mayor pedido ha realizado con unas 150 aeronaves de ambos modelos.
El GE9x el motor más grande del mundo
Una de las novedades el B-777-8 y 9 es estar potenciados con el motor más grande del mundo, el General Electric GE9x
Los vuelos de prueba del motor se llevaron a cabo en un B-747-400 donde se instala el mismo en el ala y son probados en vuelo.
Un Boeing B-747-400 utilizado como plataforma de pruebas del nuevo motor
El GE9X posee un fan conformado por 16 palas de fibra de carbón, mide 3,4 m de diámetro ligeramente mayor de 3,3 m de diámetro usadas en el GE90-115B y que potenciaron la primera generación del B-777. Otro aspecto destacado es que el compresor del GE9X tiene una relación de presión de 27:1 y le proporciona al motor una relación de presión total (bypass ratio) de 60:1, por lo que General Electric confirmó que es la mayor relación de presión de todos sus motores construidos.
Instalación del motor GE9x en el primer ejemplar del B-777-9 en la planta de montaje.
Esos diferenciales de presión son una de las razones del por qué el GE9X consume un 10% menos de combustible que el GE90 el cual alcanza una relación de presión de solo 40:1.
El alto valor del bypass ratio de 60:1 es la razón de la disminución del consumo de combustible en un 10%
Boeing comenzó el ensamblaje de los dos primeros B-777x, ya reconocidos de la versión B-777-9 a mediados del 2018, ya se había concluido el fuselaje, se tienen instalados los sistemas eléctricos y ha se les han instalados sus motores. El prototipo realizó su primer vuelo el 20 de enero del 2020 y se esperaba su certificación para el 2024 pero los retazos han provocado que la certificación e introducción fuera aplazada para el 2026.
El Boeing B-777-9 en un vuelo de prueba para su certificación
Fuentes:
Boeing, Airbus, General Electric, FlyNews, Pratt & Whitney, CFM Internacional