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Jun 11, 2023

Un millón

El coste de un sello exterior delantero de un motor Boeing 747, que asciende a 1,5 millones de dólares, equivale a cuatro Ferrari. Los motores a reacción son máquinas caras debido al uso de materiales novedosos, precisos

El coste de un sello exterior delantero de un motor Boeing 747, que asciende a 1,5 millones de dólares, equivale a cuatro Ferrari.

Los motores a reacción son máquinas caras debido al uso de materiales novedosos, mecanizado preciso y sistemas tecnológicamente avanzados. Un diseño de motor robusto y bien investigado es esencial para soportar fuerzas y temperaturas extremas y al mismo tiempo producir suficiente empuje para volar. Los motores a reacción comerciales pueden costar entre 5 y 50 millones de dólares, dependiendo del tamaño y los requisitos de la misión.

El uso de materiales especializados y la necesidad de pruebas exhaustivas determinan el coste de un motor a reacción. Las piezas de los motores a reacción deben fabricarse con la mayor resistencia, resistencia y precisión. Los motores a reacción modernos se fabrican para durar miles de ciclos de vuelo antes de retirarse. Un ciclo de vuelo del motor se define generalmente como el calentamiento del motor hasta la temperatura de funcionamiento, seguido de enfriamiento.

Los motores a reacción se componen de materiales especializados y sistemas tecnológicamente avanzados para lograr el requisito de diseño establecido. Una boquilla de turbina de alta presión de un motor General Electric CF6-80 (que impulsa algunos Boeing 747) cuesta más de 2,5 millones de dólares. La boquilla de la turbina es una pieza mecanizada circular con numerosos segmentos que aceleran el flujo de aire para producir empuje. Está fabricado con metales especializados (superaleaciones) capaces de soportar temperaturas extremas.

La boquilla de la turbina de alta presión es el componente más caliente del motor GE CF6-80 que experimenta temperaturas de hasta 3000 grados F (1700 grados C). El uso de costosas superaleaciones resistentes a la temperatura impulsa principalmente el costo de las piezas críticas. Por ejemplo, una tonelada de acero al carbono cuesta aproximadamente 500 dólares, mientras que una superaleación especializada a base de níquel-cromo puede costar casi 50.000 dólares por tonelada.

El mecanizado preciso y las pequeñas tolerancias aumentan aún más el coste de las piezas. Debido a la forma compleja de las piezas (en particular, las palas del rotor), se requieren técnicas de mecanizado de alta resistencia como el fresado CNC, la fundición y el mecanizado electroquímico. Las aleaciones a base de níquel y titanio difíciles de cortar requieren una metrología sofisticada y controles avanzados para herramientas, refrigerantes y sistemas de mecanizado.

Si bien numerosas piezas de vida limitada (LLP) de los motores a reacción se reemplazan a intervalos establecidos, la mayoría de las piezas y conjuntos se pueden revisar varias veces para mantener el rendimiento óptimo del motor.

Cada disco de turbina de alta presión (dos etapas de turbinas en la mayoría de los motores modernos) cuesta entre 200.000 y 2 millones de dólares. Un disco HPT en un motor de fuselaje estrecho (como el CFM56) cuesta aproximadamente 300.000 dólares. En motores más grandes, como el GE90, un solo disco HPT tiene un precio de más de un millón de dólares.

Los grandes fabricantes de motores, como General Electric, Pratt & Whitney y Rolls-Royce, utilizan compuestos de carbono eficientes para minimizar el peso del motor. El plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) es uno de varios compuestos que aumentan la resistencia de los componentes del motor manteniendo su peso al mínimo. El uso de CFRP ha eliminado la necesidad de aspas de ventilador más voluminosas.

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Además, los fabricantes han conseguido utilizar menos aspas del ventilador obteniendo mayor resistencia y eficiencia aerodinámica del motor. Por ejemplo, GE pasó de tener 38 aspas de ventilador en el motor CF6-80 a 16 en el motor GE9X. Dado que el conjunto del bastidor del ventilador cuesta millones, cada aspa del ventilador de un motor grande puede costar más de 100.000 dólares.

Las válvulas de aire grandes que controlan el flujo de aire y regulan la presión pueden costar varios cientos de miles. Un mayor número de piezas menores también resultan costosas para los clientes. Los colectores de enrutamiento de aire instalados en múltiples ubicaciones del motor pueden costar entre $ 10 000 y $ 50 000. Si bien los operadores de motores se preocupan menos por el costo individual de las piezas durante la compra del motor, cada pieza reemplazada se cobra a su precio de lista actual (u otros términos acordados) durante una visita al taller de mantenimiento.

¿Qué piensa sobre los precios de algunos de los componentes críticos del motor? Cuentanos en la sección de comentarios.

Escritor: Omar es un entusiasta de la aviación y tiene un doctorado. en Ingeniería Aeroespacial. Con numerosos años de experiencia técnica y de investigación en su haber, Omar aspira a centrarse en prácticas de aviación basadas en la investigación. Además del trabajo, a Omar le apasiona viajar, visitar sitios de aviación y observar aviones. Con sede en Vancouver, Canadá