General Electric ofrece al Ejército de los Estados Unidos una versión mejorada del motor de un solo carrete ya existente en las flotas de helicópteros UH-60 Black Hawk y AH-64 Apache del servicio. Aquí, un Halcón Negro de la Guardia Nacional del Ejército de Alaska parte de la Base Conjunta Elmendorf-Richardson, Alaska. (Balinda O'Neal Dresel/Guardia Nacional del Ejército de los Estados Unidos)
WASHINGTON - Mientras miramos al 2019, un puñado de programas verán algún movimiento atrasado en la primera parte del año. Entre ellos se encuentra el Programa de Mejora de Motores de Turbina - el esfuerzo del Ejército de los EE.UU. para diseñar y desarrollar un nuevo motor para propulsar tanto los helicópteros existentes como los vehículos desarrollados como parte del programa Future Vertical Lift.
General Electric y una empresa conjunta de Honeywell y Pratt & Whitney compiten por la victoria con diferentes soluciones: la primera es una versión mejorada del motor de un solo pistón (un sistema de turbina-compresor), que ya se encuentra en las flotas de helicópteros UH-60 Black Hawk y AH-64 Apache del Ejército; y la segunda es un motor de dos pistones (dos sistemas de turbina-compresor).
Dos miembros del equipo de GE en diciembre del 2018 - el director ejecutivo del programa T901, Ron Hutter, y Mike Sousa, líder en desarrollo de negocios para motores de turbina avanzados - para ver dónde se encuentra el programa y cómo se siente la compañía sobre sus posibilidades de obtener un contrato.
Hemos estado esperando una actualización del programa ITEP. ¿Qué es lo último?
Ron Hutter: Este programa comenzó como un programa de ciencia y tecnología en 2007 y luego pasó a la siguiente fase, que fue la fase de maduración técnica, o programa de reducción de riesgos, para la que recibimos el contrato en 2016. Eso fue, en ese momento, 24 meses, ahora contratos de 30 meses para básicamente crear un diseño preliminar para el motor y obtener la aprobación antes de entrar en la fase[de desarrollo de ingeniería y fabricación]. Así que pasamos por eso a principios de este año, conseguimos que nuestra revisión preliminar de diseño fuera aprobada a mediados de año por el Ejército. Así que, estamos en camino de terminar ese contrato a principios del año que viene.
La solicitud de propuestas[para la fase de desarrollo de ingeniería y fabricación] se publicó en noviembre del año pasado. Y así pasamos el último año, esencialmente, respondiendo a esa solicitud de propuestas. Fue en varias fases. Presentamos propuestas en febrero de este año, y luego en julio de este año. Y presentamos nuestra revisión final de la propuesta a finales de octubre. Así que, en esencia, hemos estado yendo y viniendo con el Ejército en las respuestas a su solicitud de propuestas durante el último año. Y estamos anticipando el anuncio de un down-select entre nosotros o nuestra competencia, quién será el ganador, en el período de enero/febrero del próximo año.
En términos de los objetivos finales del Ejército, parece que todo se reduce a la eficiencia en el uso del combustible y la potencia. Así que, antes de que indaguemos en la tecnología real, ¿puede hablarnos, en términos de operaciones, de qué es lo que está impulsando la necesidad del Ejército aquí?
Mike Sousa: Cuando el Ejército lanzó este programa hace una década, tenían metas de potencia y peso, tenían metas específicas de consumo de combustible, y luego tenían metas de asequibilidad. Una de las cosas que nos ha hecho muy fácil trabajar en este programa es que no han variado mucho esas metas. Hace una década nos pidieron un motor de 3.000 caballos de fuerza, y no hemos tenido que cambiar el tamaño de los motores ni nada para cumplir con los requisitos del Ejército. Observaron lo que necesitaban hacer para cumplir los objetivos, los requisitos con Black Hawk y Apache, y dijeron: "Oye, tiene que caber en el mismo helicóptero, pesar lo mismo, pero con un motor de 3.000 caballos de fuerza en el eje frente al motor de 2.000 caballos de fuerza en el eje[actualmente instalado]. Y nos gustaría que fuera ese cambio en el consumo específico de combustible, que es una mejora del 25 por ciento en el consumo específico de combustible". Esas cosas impulsarán la capacidad del helicóptero.
Lo que estaban experimentando en ese momento era que tenían helicópteros Black Hawk y Apache que se han hecho más pesados durante la vida de esos programas. Han añadido cosas que tienen sentido para el avión como la armadura, pero que hacen más difícil que el motor que fue diseñado para trabajar en ese helicóptero siga teniendo el mismo rendimiento.
La otra cosa que estaban haciendo era que estaban involucrados en Afganistán, donde vuelan muy caliente y muy alto. Los helicópteros fueron diseñados originalmente para funcionar a 4.000 pies en un día de 95 grados, y volaban mucho más alto que eso. Cuando haces eso, no tienes tanta potencia del motor.
El motor T901 de GE. (Cortesía de General Electric)
Así que estaban perdiendo capacidad en términos de cuánta carga útil podían llevar, cuán lejos podían llegar, porque tenían helicópteros más pesados. Conseguir esa capacidad en condiciones más altas y calurosas de lo que fue diseñado originalmente y ser capaz de volar más lejos, siendo capaz de llevar las cosas en misiones más largas, fueron los impulsores del programa.
Al mismo tiempo, disponían de fondos de costes de adquisición y de costes de mantenimiento. Y hay que recordar que el conductor no debía aumentar significativamente el coste de estas plataformas mejorando la capacidad.
Así que los requisitos no han cambiado mucho desde que el Ejército inició el programa. Eso es bastante inusual en estos días.
Sousa: Ha habido otras cosas que han evolucionado con el tiempo, como los requisitos cibernéticos en los que ni siquiera se pensó cuando nos lanzamos, y ciertamente tuvimos que tener cuidado con el ciberespacio a medida que avanzábamos en el programa. Pero eso no era lo que realmente impulsaba los fundamentos de la apariencia de la turbomáquina de los motores.
Por lo tanto, si nos adentramos un poco en el diseño, la diferencia entre las ofertas -entre su oferta y la de su competidor- es que GE ofrece un motor de un solo pistón, mientras que su competidor ofrece un motor de dos pistones. ¿Puedes hablar en términos reales de lo que eso significa?
Sousa: Usted dijo que el motor de un solo carrete era nuestra configuración, y que su configuración era un carrete doble. Y así es como se define lo que es un spool. Y si un carrete tiene un compresor y una turbina, entonces tenemos un solo compresor en nuestro motor, impulsado por la turbina de alta presión, y también tenemos una turbina de potencia, que es una turbina de potencia libre. Por lo tanto, hay dos ejes en nuestro motor, donde los otros chicos tienen dos carretes en su núcleo, y luego tienen una turbina de potencia libre. Así que hay tres ejes en su motor.
La configuración que estamos proponiendo es consistente con lo que ha sido el T700. Y lo que creemos que hace es que, cuando podemos cumplir los requisitos con esa configuración, nos ahorra tener ejes, rodamientos y bastidores adicionales en el motor, lo que nos hace mucho más fácil cumplir cosas como el objetivo de peso y el objetivo de coste al no tener esa complejidad adicional en el motor". Así que nuestro enfoque fundamental fue cómo mantener este motor lo más asequible posible y con el menor peso posible. Y, cuando lo hicimos, si tuviéramos la tecnología para cumplir con ese requisito sin añadir la complejidad de un carrete adicional y un compresor y una turbina adicionales que fueran independientes de los que estaban en el núcleo, entonces nos ahorraría un montón de hardware adicional.
Hutter: Quiero decir, al principio del programa, hicimos nuestros propios estudios comerciales y examinamos diferentes configuraciones de arquitectura que podrían cumplir con estos requisitos. Cuando hicimos esto, nos fijamos en las configuraciones de un solo carrete, doble carrete y diferentes tipos de configuraciones. Y si usted tiene la tecnología para cumplir con los requisitos de rendimiento que el Ejército estaba poniendo ahí, desde el punto de vista de los costos y de la capacidad de mantenimiento, tiene más sentido seguir con la arquitectura de un solo carrete.
Los helicópteros son únicos en el sentido de que vuelan en entornos muy sucios, entornos muy austeros, pistas de aterrizaje no preparadas, superficies no preparadas. Generan mucho polvo. Realmente quieres ver la simplicidad de la arquitectura en términos de mantenibilidad. Ese es otro aspecto que nos llevó a seguir con la configuración de un solo carrete.
Ya que los requisitos han sido consistentes, ese ha sido nuestro diseño. El T700 ha demostrado que, en términos de niveles de preparación, el Ejército puede disfrutar de ese alto nivel de mantenimiento con la total modularidad de ese motor de un solo pistón, lo que significa acceso a la sección caliente, que es donde usted termina con la mayor parte de su mantenimiento.
El núcleo de carrete único ha demostrado su eficacia.
Sé, obviamente, que no necesariamente se puede saber el precio de un competidor, pero ¿hasta qué punto es más económico ir con la única variación que usted ofrece, en comparación?
Hutter: Quiero decir, hay menos partes, menos complejidad - puedes imaginarte que va a haber una diferencia bastante significativa entre el costo de mantenimiento, así como todo el camino logístico que tienes que recorrer para ir a la pelea. Vas a tener que tener más motores de repuesto si tienes menos motores modulares.
Sousa: También tenemos un montón de pronósticos y diagnósticos incorporados en el motor de hoy que no estaban disponibles cuando desarrollamos los motores T700. Así que una de las cosas que podemos hacer en términos de mantenimiento de estos motores es identificar para el encargado del mantenimiento en el campo donde el motor se está degradando, qué tipo de cosas se pueden hacer proactivamente. Tal vez es un lavado con agua caliente, o un lavado con agua fría, o mirando el rendimiento del compresor. ¿Hay algo que pueda hacer con el compresor en el campo,[por ejemplo,] para evitar tener que enviar el motor de vuelta al depósito?
Esa es la diferencia fundamental entre lo que hicimos con el T700.
Sé que siempre existe el deseo de poder adaptar la tecnología para incorporar nuevas capacidades a medida que evolucionan los nuevos requisitos. ¿Este diseño lo permite?
Hutter: La arquitectura no es el factor determinante en la capacidad de crecimiento del motor. Y lo hemos probado en el T700. Comenzó con unos 1.500 caballos de fuerza en el eje, y esa familia de motores, incluidas nuestras variantes comerciales, se ha duplicado en el mismo volumen de espacio. La única manera de hacerlo es con tecnología. Y ese es exactamente el mismo plan que tenemos para el T901. A medida que la tecnología esté disponible, creceremos para cumplir con los requisitos de las TVF o para lo que sea que el Ejército necesite en el futuro.
También tenemos la ventaja de tener un negocio de motores comerciales muy grande, y ese lado de nuestro negocio ha invertido en tecnología para motores de aerolíneas durante muchos años. En la última década, más o menos, hemos gastado más de 9.000 millones de dólares en el desarrollo y la acumulación de tecnologías avanzadas para el lado del motor comercial de la empresa. Así que cosas como los compuestos de matriz cerámica, que le dan una capacidad de alta temperatura; la fabricación aditiva, que es una tecnología enorme que estamos empleando para el T901; los diseños aerodinámicos 3D en las hojas de aire; los diseños de refrigeración por aire para la sección caliente. Estamos aprovechando toda esta inversión desde el lado del motor comercial del negocio hacia los T901 para cumplir con estos requisitos de rendimiento.
Y para cuando este motor entre en servicio a mediados de 2020, tendremos más de 700 millones de horas de experiencia en nuestros motores comerciales con esas tecnologías. Así que esta será una tecnología madura para entonces, seguro.
Fuente:defensenews
