Nuevo Material para los Motores General Electric

GE90-115B
GE90-115B Imagen: Ge Aviation
Para consumir combustible de una forma más eficiente, un motor a reacción necesita comprimir el aire al máximo antes de que entre en la cámara de combustión y posteriormente aumentar su temperatura. A medida que los motores mejoran, la temperatura de los gases de escape va aumentando poco a poco, y por tanto los álabes de la primera etapa de la turbina de alta pueden sufrir fundiciones.



Los turbofanes modernos están llegando al límite de los materiales, y aunque se intentan fabricar de materiales basados en las últimas aleaciones investigadas, el calor lleva al límite dichos motores. Por este motivo, GE está probando e investigando un composite de matriz cerámica (CMC) para poder generar alabes de turbina.


Este concepto se ha probado en un motor General Electric F414 de forma satisfactoria. Aunque el cuarto test es sólo el principio de un grupo de ensayos, significa que el CMC ha recibido crédito dentro de los procesos de GE para su incorporación tecnológica tanto en motores comerciales como en motores militares.


Los materiales de CMC ya han sido usados previamente en otras aplicaciones aeronáuticas, como algunas piezas estáticas de los motores F136 fabricado por General Electric y por Rolls Royce, como motor alternativo al instalado en el F-35.


Los actuales ensayos del motor F414 representan la primera aplicación de material CMC en una pieza rotativa de motor. Mediante este avance, se busca una mejora en los álabes de turbina del F414, motor que empuja al Boeing F/A-18E/F Super Hornet.


El principal beneficio de dicho material es un ahorro en el peso del avión. El material basado en CMC es más ligero que las aleaciones metálicas empleadas en las turbinas, y además reduce el peso del sistema de refrigeración empleado al poder absorber una mayor cantidad de calor. Con una reducción de dos tercios en peso del módulo de la turbina significa que se necesita menos estructura para mantener todos los elementos, ventaja que se transforma en la utilización de ejes más pequeños y menores cojinetes y rodamientos.

General Electric ha estimado que incorporando álabes de turbina hechos de CMC en un motor GE90, se puede reducir el peso total en 455 kilogramos, peso que representa el 6% de los 7550 kilos que posee un GE90-115.

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