¡Preparados para el despegue! GE acaba de completar el primer ensayo de su motor Advanced Turboprop (ATP) con piezas impresas en 3D

Stephen Erickson tan sólo tenía 13 años cuando, en un cine, se enamoró de los aviones. En la película proyectada, “Aeropuerto”, el mecánico de aviones Joe Patroni, interpretado por George Kennedy, rescataba un jet Boeing lleno de pasajeros atrapados en una ventisca. “Ese momento cambió mi vida” recuerda. “Decidí construir motores de aviones”. Años después se inscribiría en una escuela técnica para acabar uniéndose a GE Aviation, donde se ha convertido en ingeniero de pruebas: un Patroni del mundo real.

Ahora, con 59 años, Erickson forma parte del equipo de GE Aviation en Lynn, Massachusetts. Pero en septiembre se mudó a Praga con una misión especial: preparar el primer motor para aviones comerciales impreso en 3D de GE. La semana pasada, Erickson estaba en su salsa mientras conectaba el último sensor final al motor, que se llama Advanced Turboprop (ATP), trabajando de manera constante dentro de una sala de prueba tipo búnker en la nevada periferia de la capital checa. “No existe un motor como éste en el mundo” afirma.

El motor completó su primer ensayo justo antes de navidad. “Es un momento crucial” aseguró Paul Corkery, principal gerente del programa Advanced Turboprop. “Ahora tenemos un motor que funciona. Estamos pasando del diseño y desarrollo a la siguiente fase del programa.”

 

 

Unos 400 diseñadores, ingenieros y expertos en materiales de GE en República Checa, Italia, Alemania, Polonia, Estados Unidos y otros lugares han pasado los dos últimos años desarrollando este motor, con más de una tercera parte impresa en 3D.

La impresión 3D y docenas de otras nuevas tecnologías fueron empleadas por primera vez en un motor turbohélice civil para permitir al equipo combinar 855 componentes separados en solo 12, recortar 45 kg de peso, reducir el gasto de combustible en un 20%, añadir un 10% de potencia y simplificar el mantenimiento. “Este motor cambia las reglas del juego” comenta Corkery.

 

Arriba: La impresión 3D y docenas de otras nuevas tecnologías fueron empleadas por primera vez en un motor turbohélice civil para permitir al equipo combinar 855 componentes en solo 12. Imagen de portada: Steve Erickson en su sala de prueba en Praga. “No existe motor como éste en el mundo entero” dijo Erickson. Image credit: Tomas Kellner/GE Reports.

 Por ejemplo, los diseñadores incluyeron componentes en el compresor del motor que en su origen habían sido desarrollados para motores supersónicos. Estas piezas, llamadas palas variables, le permitirán volar eficientemente incluso en alturas extremas. También se ha desarrollado un nuevo sistema digital para controlar el motor de turbohélice que permitirá a los pilotos manejarlo como un jet, con una sola palanca en lugar de tres. ¿Cómo de fácil es pilotar con los nuevos mandos? “Yo usaría el término ‘simplificación revolucionaria’” nos cuenta Brad Thress, vicepresidente de ingeniería en la fábrica de aviación Textron Aviation. El nuevo Cessna Denali será el primer avión en usar este motor.

Durante estas tres décadas en GE Aviation, el trabajo de Erickson ha consistido en probar los motores más potentes de la compañía. Sin embargo, en toda su carrera nunca había visto “nada como el ATP”.

 

Steve Erickson en su sala de prueba en Praga. “No existe motor como éste en el mundo entero”, dice Erickson.

La enorme sala de prueba de Erickson en Praga es una de las muchas que podemos encontrar en la fábrica de aviación de GE. Los empleados de la planta montan y distribuyen motores turbohélice de GE para diferentes aviones de la zona, desde modelos agrícolas a aviones de acrobacias que vuelan en seis continentes, como el L-410 y el fumigador de cultivos Trush.

Algunos miembros del equipo se dedicaron todo el otoño a montar el primer motor ATP en una sala especial al lado de la sala de prueba. A principios de diciembre, el equipo trasladó cuidadosamente el nuevo motor en un vehículo especial para transportarlo a la sala de pruebas. Para esta fase, se integró en el proyecto un grupo de ingenieros de la compañía italiana Avio Aero, adquirida por GE en 2013, la cual ya había impreso algunas piezas para motores jet.

Dentro de la sala, el equipo conectó el ATP a un freno de agua, que simula la torsión producida por la hélice, y a unos tubos que proporcionan aire, combustible y aceite y extraen los gases de escape.

También unieron cientos de alambres, tubos y cables al motor que conectan con sensores ubicados en cabinas de metal gris de la pared. Los sensores proporcionan información sobre vibraciones, torsión, empuje y otros elementos. La sala de prueba también cuenta con numerosas cámaras que vigilan las fugas de combustible y aceite.

Los datos que proporcionan los sensores los recogen unos enormes grandes servidores, ubicados un piso por encima de la sala, y que ya almacenan información que GE recopiló de pruebas individuales de las piezas que componen el motor durante el último año. Por ejemplo, el equipo ATP probó el compresor con palas variables en una plataforma especial hecha a medida en la Universidad Politécnica de Múnich. “Podemos llevarlo al punto de parada y probar el modelo completo ahí” dijo Rudolf Selmeier, uno de los ingenieros de GE implicados en el desarrollo de los ensayos.

“Es un momento crucial” aseguró Paul Corkery, principal gerente del programa Advanced Turboprop. “Ahora tenemos un motor que funciona. Estamos pasando del diseño y desarrollo a la siguiente fase del programa.”

GE planea fabricar un total de 12 vehículos ATP de prueba y examinarlos en varias salas de ensayo especializadas a lo largo de Europa y Canadá. La compañía realizará una serie de pruebas en los próximos dos años, antes de que el motor pueda ser certificado por las autoridades del gobierno para vuelos de pasajeros. Estos ensayos incluyen pruebas de rendimiento y alta vibración antes de probar el motor en el aire este mismo año.

El viernes por la mañana, todo estaba preparado para el gran momento. El equipo aseguró las puertas de acero y hormigón de la sala de pruebas y se trasladó a una sala de control en la planta de arriba. Observaron cómo el motor cobraba vida en un panel de grandes pantallas, comenzando un nuevo capítulo en la historia de la aviación.