Problemas De Desarrollo De Turborreactores

COSMO 86: Colaboración en la industria aeronáutica

PROBLEMAS DE DESARROLLO DE TURBORREACTORES
Carlos Sánchez Tarifa
1. Introducción Una de las características más específicas de los turborreactores, tanto para aviones civiles como militares, es la de necesitar muy grandes recursos técnico-económicos para su desarrollo. Se requiere la utilización de las más modernas tecnologías de diseño yfabricación; complejos y costosos medios de ensayo, y largo tiempo, que principalmente se emplea en modificaciones y ensayos de componentes y motores en tierra y en vuelo. En t o t a l , el desarrollo de un moderno turborreactor de primera fila, puede requerir de 7 a 9 años de tiempo y un costo que puede sobrepasar los mil millones de dólares. La primera consecuencia de ello es que pocas empresasdisponen de los recursos técnicos, y sobre todo financieros, necesarios para desarrollar por sí solas un motor de primera fila. En el mundo occidental solamente Pratt and Whitney y General Electric, en Estados Unidos; Rolls Royce, en el Reino Unido y Snecma en Francia, disponen de tal capacidad. Por otra parte, la repercusión económica de los motores de aviación en el balance aeronáutico de unpaís es muy elevada. La planta propulsora representa aproximadamente el 25% del coste inicial de la aeronave, pero a causa de los costes mucho más elevados del mantenimiento de los motores en comparación con los de las células resulta que el coste del ciclo de vida de los motores puede llegar a alcanzar cifras del orden del 40-50% del coste del ciclo de vida del avión. Por ello, las cifras de ventasde motores y componentes alcanzan cifras anuales en el mundo occidental que se aproximan a los 10 mil millones de dólares. La importancia económica de los motores de aviación es la razón por la que
FASES

pocos países industrializados se permiten el lujo de renunciar a su fabricación. Empresas que pudieran denominarse de segunda fila, y de las que en Europa, sin contar la URSS, hay veinte,fabrican motores pequeños o de segunda fila por sí mismas, o desarrollan motores de primera fila mediante programas cooperativos internacionales. Estos programas de desarrollo multinacionales están en la actualidad en pleno apogeo (Ref. 1). Con ellos se aunan recursos técnicos, se distribuyen costes, y

lo que es también muy importante, se garantiza el mercado; ya que no debe olvidarse que loselevados costes de desarrollo han de amortizarse en la serie y si ésta es corta, la inversión resulta ruinosa.

2. Programa de desarrollo 2.1. Viabilidad y desarrollos previos

En la fig. 1 se resumen las fases de un

FIG. 1 PROGRAMA DIO DESARROLLO DE UN MOTOR

ANOS

ESTUDIOS Y DESARROLLOS PREVIOS ESTUDIOS DE MERCADO ESTUDIOS DE MISIONES DECISIÓN ("GO AHEAD") DEFINICIÓN DEL MOTOR Y DE SUCONFIGURACIÓN GENERAL. PERFORMANCES Y OPTIMIZACIONES DISEÑO Y FABRICACIÓN PRIMEROS MOTORES DE BANCO PRIMER ENSAYO EN BANCO ENSAYOS EN BANCO ENSAYOS EN VUELO EN AVIÓN NODRIZA CERTIFICACIÓN PREVIA PARA ENSAYOS EN VUELO PRIMER VUELO CON MOTOR DE DESARROLLO ENSAYOS EN VUELO HOMOLOGACIÓN (CERTIFICACIÓN) DEL MOTOR ENSAYOS DE COMPONENTES PROGRAMAS DE INVESTIGACION

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COSMO 8 6 :Colaboración en la industria aeronáutica PROBLEMAS DE DESARROLLO DE TURBORREACTORES

desarrollo típico de un motor y los jalones críticos del mismo. Se tratarán, en general, los problemas de desarrollo, y se dedicará un apartado especial al problema de la optimización. Este tema es de gran interés y es escasa la literatura sobre el mismo, sobre todo para los motores de utilización militar. Eldesarrollo de un motor civil se hace fundamentalmente para un determinado mercado; y el de un motor militar para una misión, aunque también cuentan en estos últimos consideraciones de mercado. El programa de desarrollo ha de comenzar, por tanto, por una fase de viabilidad; en la que se define aproximadamente el motor y se analiza la factibilidad técnico-económica del programa. En los programas...