Aeronáutica general

Los achatados motores del Boeing 737

Coincidiendo con el primer vuelo del Boeing 737MAX aprovecho para rescatar una de las curiosidades de este avión, que se ha convertido en uno de sus distintivos: sus achatadas nacelles (entiéndase por nacelle el carenado del motor). ¿Por qué Boeing decidió diseñarla así?

Los achatados motores de un Boeing 737-800

Los achatados motores de un Boeing 737-800

 

La relación de derivación en los motores turbofan

Para los que no estén familiarizados con este tipo de términos empezaremos por el principio: turbofan es el nombre de los motores de reacción más habituales, que consisten en una entrada de aire con un gran ventilador (fan), seguido de una turbomáquina. Digamos que el motor aspira el aire mediante el fan, a continuación el aire se comprime en el compresor, se quema en la cámara de combustión, pasa por una turbina para recuperar energía y sale expulsado a gran velocidad por la tobera (nozzle en inglés).

Sin embargo, no todo el aire que atraviesa el fan pasa al compresor. Una gran parte del aire es acelerado por el fan y pasa alrededor de la turbomáquina sin ser quemado. Podría decirse que en los turbofan, el empuje viene por un lado de la combustión (flujo primario) y por otro lado, del aire empujado por el ventilador a modo de hélice (flujo secundario). La proporción entre la cantidad de aire del flujo secundario y el primario es lo que se conoce como relación de derivación.

En los últimos años se han diseñado motores mucho más eficientes gracias a relaciones de derivación muy altas (el aire que entra en combustión es muy inferior al empujado por el fan). Esto ha dado lugar a los grandes motores que se pueden ver hoy en día en aviones como el A350 o el B787.

Funcionamiento de un motor turbofan con alta relación de derivación

 

Entonces, ¿por qué no son redondos en el 737?

Cuando el 737 empezó a diseñarse allá por los años 60, los reactores seguían siendo bastante compactos con una relación de derivación baja. Boeing decidió pues colocar los motores pegados bajo el ala con el objetivo de reducir al máximo la altura del tren de aterrizaje. Esto permitía reducir peso, y a su vez facilitar el acceso a los propulsores para las operaciones de mantenimiento. Por supuesto, era necesario mantener un mínimo de distancia al suelo (ground clereance) para evitar que los motores rozaran contra el asfalto en maniobras bruscas de aterrizaje o en caso de reventón de neumáticos. Pese a todo, el tren de aterrizaje resultó ser realmente bajo.

No obstante, con el paso de los años la relación de derivación de los turbofan ha ido en aumento en busca de una máxima eficiencia. Esto ha dado lugar a motores cada vez más grandes, y los ingenieros de Boeing se dieron cuenta de que los nuevos propulsores ya no cabían bajo el ala. Si querían mejorar la eficiencia del avión, había que pensar en algo nuevo.

Uno de los primeros B737-100 fabricados, con propulsores de baja relación de derivación

La solución: adelantar los motores (en lugar de estar bajo el ala se colocaron delante), y parte de los sistemas que se encuentran en la nacelle (como la caja de cambios) se desplazaron a los laterales para conservar unos 40 centímetros de distancia al suelo. Esto dio lugar a las famosas nacelles achatadas del Boeing 737.

Como dato curioso, la nueva generación de motores (el LEAP-1C en este caso) que van montados en los 737MAX son más grandes aún que los de la versión clásica. ¿Cuál ha sido la solución? Esta vez han levantado el tren de aterrizaje del morro unos 20 centímetros para poder albergar en las alas semejantes motores. Si las primeras versiones del 737 llevaban unos fan (ventiladores) de 101 centímetros de diámetro, los del 737MAX miden 176 centímetros, un 75% más grandes. ¡Imagináos el dolor de cabeza para los ingenieros!

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