Si hay un elemento necesario para que un avión pueda levantar las ruedas del suelo es el motor. Los primeros aviones comerciales ya estaban impulsados por motores de hélice pero, la evolución tecnológica y los continuos cambios en la legislación aérea han ido desterrando distintos tipos de motor hasta llegar a los motores de reacción actuales, capaces de aguantar mayores temperaturas y mucho más silenciosos. Aun así, el rugir de los motores es un sonido que nos sigue acompañando en el comienzo de cada viaje.
¿Qué es un motor y cómo funciona?
Los motores son tubos a través de los cuales pasa una masa de aire que es expulsada al exterior a gran velocidad. Esta aceleración del aire produce la fuerza de reacción necesaria para impulsar un avión hacia delante a una velocidad que contrarresta la gravedad y hace que la aeronave se eleve.
Tras despegar y una vez alcanzada la altura de vuelo, los motores trabajan hasta alcanzar una velocidad de crucero de unos 900 kilómetros por hora, aproximadamente.
Todos los motores a reacción utilizados en los aviones comerciales realizan cuatro tiempos básicos, al igual que los motores alternativos de los automóviles: compresión, combustión, expansión y escape. El proceso es el siguiente: el aire entra en el motor y va aumentando la presión gradualmente hasta alcanzar la compresión. Luego el aire llega a la cámara de combustión donde se inyecta el combustible con el aire comprimido, lo que incrementa drásticamente la presión y temperatura del aire.
Es entonces cuando este flujo de gases llega a las turbinas donde parte de la energía del aire se transforma en movimiento que acciona los diferentes accesorios del motor. Tras dejar las turbinas, el aire pasa al escape, donde se expulsa al exterior del motor a gran velocidad produciendo la fuerza necesaria para impulsar el avión hacia delante.
El consumo de combustible es un factor clave en el diseño de los motores ya que supone uno de los principales costes de la operación de cualquier línea aérea. Por ello, los motores comerciales actuales usan únicamente la cantidad de aire necesaria para obtener la energía que realiza la compresión, consiguiendo esa fuerza de empuje mucho más barata.
Además, hoy día existen propulsores de grandes dimensiones capaces de ingerir una gran masa de aire y, por tanto, de producir una gran fuerza de empuje con un bajo consumo de combustible. Gracias a esto hay aviones trasatlánticos, como los nuevos Airbus A-330 de Iberia, que tienen gran capacidad de carga y que están equipados con sólo dos motores.
Además de los motores principales, los aviones están equipados con una unidad auxiliar de potencia, conocida como APU por sus siglas en inglés. Este pequeño motor, ubicado en la cola de avión, se encarga de accionar los motores principales, así como de generar energía eléctrica mientras el avión está en tierra y durante el vuelo.
Tareas de mantenimiento
A los motores se les hacen revisiones diarias -antes y después de cada vuelo- y también periódicas, cada 250 y 2.500 horas de vuelo para asegurar su correcto estado. Si hay alguna deficiencia debe repararse el componente afectado; hay ocasiones donde hay que desmontar el motor y llevarlo al taller para su reparación.
En el taller de motores de Iberia, ubicado en su zona industrial de “La Muñoza”, trabajan alrededor de 600 empleados en el mantenimiento completo de sus aviones, motores y componentes de los modelos B-757 y MD80 y las familias Airbus A-320 y Airbus A-340, así como de los motores Pratt&Whitney (JT8D-217/-219), CFM International (CFM56-5A1/-5B/-5C y CFM56-7), Rolls Royce (PEGASUS y RB211-535E4), Allison (T-58) y General Electric (CF-34). A este hangar que mide más de 47 hectáreas -que equivalen a algo más de tres campos de fútbol- llegan más de 200 motores al año para su reparación, tanto de Iberia como de clientes externos.
Estos motores llegan en camiones fijados en unas cunas amortiguadas para que no sufran durante su transporte. Allí, el departamento de ingeniería de Iberia analiza el motivo por el que se ha desmontado el motor, cuáles son los requisitos necesarios que hay que cumplir -marcados por las autoridades aeronáuticas- o qué piezas deben desmontar antes de que lleguen al límite de vida que marca el fabricante. Tras el análisis los ingenieros determinan qué reparación o revisión se debe hacer al motor.
En un caso ideal, sin daños anormales, un motor con un buen diseño puede estar degradado por muchas horas de vuelo, en el caso de los aviones de largo recorrido, o por los ciclos de aterrizaje y despegue, en el caso de los de corto o medio radio.
El desgaste, la erosión o el estrés térmico que sufren las piezas durante el despegue marcan la entrada en el taller para cambiarlas y poder así recuperar el rendimiento inicial, ya que aunque las piezas tengan una vida más larga hay que sustituirlas por otras nuevas por seguridad. Y es que las tareas de mantenimiento dependen de lo que se le exige al motor, tanto de revoluciones como de temperatura en las turbinas, aunque no todos los motores se miden por los mismos valores.
Al margen de esto, uno de los daños más habituales son los producidos como consecuencia de la ingestión de aves durante las fases de despegue y aterrizaje. Generalmente, este hecho no suele ocasionar daños importantes al motor, ya que la geometría del diseño hace que tras el impacto se expulse al exterior el ave evitando su entrada en el ciclo primario de aire, que es la zona en la que se realiza el ciclo completo de compresión-combustión-expansión-escape. No obstante, siempre que se produce una ingestión se programa una inspección del interior del motor con la ayuda de un boróscopo, herramienta similar a los endoscopios utilizados en medicina, para determinar si se han producido daños internos.
Una vez reparado y revisado, todo motor tiene que entrar en un banco de pruebas donde se simulan las condiciones de vuelo para comprobar que cumple con una serie de parámetros -más estrictos que los que marca el propio fabricante- para que se le dé el visto bueno final. Asimismo, hay que realizar un análisis externo e interno que garantice que el motor que sale del taller está listo para volar. Cualquier retraso imprevisto supone una carga económica extra para cualquier compañía, por lo que se intenta asegurar que no haya problemas.
Inmortalidad
Los motores en sí no tienen una vida útil limitada, sino que pueden permanecer en perfecto funcionamiento indefinidamente siempre que se realicen las tareas de mantenimiento establecidas por los fabricantes en sus diferentes manuales, reparando o reemplazando aquellos componentes que lo requieran. Pero, en la práctica se dejan de operar porque con el desarrollo de nuevos motores más eficientes y seguros su mantenimiento llega a ser antieconómico.
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