Respecto a los desarrollos chinos para turbofanes de gran potencia
El Motor Chino de la Compañía ACAE para Equipar al C919 Sigue Adelante en el 2011
21 de abril 2011 - Por Perrett Bradley - Shanghai
La sugerente expresión facial del ejecutivo aeroespacial chino muestra su preocupación. "Sí, realmente es un gran desafío", dice en tono serio. Se detiene a beber su café y se empieza a ver una sombra más grave en su rostro. Tal vez el reto es demasiado grande.
El problema en el cual está pensando es el siguiente: “¿Cómo una empresa sin experiencia puede ir directamente a la integración de un moderno motor comercial que sea competitivo, saltando desde casi cero a un producto de clase mundial en una década?” Y en este campo tan difícil de la tecnología aeroespacial, “¿Cómo puede la empresa alcanzar este objetivo sin la ayuda de Occidente en las partes más difíciles del motor, ayuda que seguramente será denegada por razones militares?”
La compañía es Avic Commercial Aircraft Engine Co. Ltd. (ACAE), empresa aeronáutica china fabricante de motores, equivalente al constructor nacional de aviones comerciales Comac, cuyo avión C919 debe, en algún momento a principios de la próxima década, elevarse al aire con un turbofan de alta derivación capaz de generar 30.000 libras de empuje. Este motor debe ser diseñado y construido en China.
ACAE también podría participar en el desarrollo de algún motor extranjero, tal como la familia de turbofans engranados PW1000, desarrollados por Pratt & Whitney, pero eso sería un proyecto en paralelo, no un precursor para obtener la experiencia y la capacidad de fabricar un motor propio. Aunque ni ACAE ni ninguna otra división del grupo Avic han construido un motor comercial que se encuentre cerca en eficiencia, fiabilidad y seguridad a los producidos por las empresas líderes a nivel mundial, ahora debe hacerlo de inmediato.
ACAE espera lanzar oficialmente su programa del motor C919 este año, sujeto a la aprobación del Ministerio de la Industria y de la Información Tecnologíca, dicen funcionarios de la industria, aunque la empresa comenzó a trabajar a gran escala en el 2010. ACAE ya está buscando ayuda de los posibles socios extranjeros, con una solicitud de información emitida el mes pasado. Su próximo paso será emitir una solicitud de propuestas de cooperación a mediados de julio, con los socios ya elegidos, probablemente, para el final del año.
El objetivo es construir un motor comparable en rendimiento al CFM International Leap-X1C, que será el primer motor en equipar al C919. Se supone que el motor de ACAE debería ser certificado entre el 2020 y el 2022, de 6 a 8 años después de que lo sea el motor de Estados Unidos y Francia. Ese intervalo da una idea de cuanto ACAE pretende acercarse al conjunto de los líderes mundiales de motores comerciales: Rolls-Royce, Pratt & Whitney y CFM (General Electric y Snecma).
"China no quiere estar en ese selecto grupo más alla del 2022", dice el ejecutivo chino. Para entonces, la industria de motores aeronáuticos debe estar en la cúspide del tan anunciado y revolucionario motor de rotor abierto, el cual amenaza con volver obsoletos a los actuales turbofans comerciales. De hecho, incluso la década de 2010 es un mal momento para un recién llegado, admite él y otros ejecutivos de la industria china. Considerando que el largo camino buscando el aumento de la eficiencia de los motores, incluyendo las tecnologías de Fan engranado de Pratt, se ralentizo ligeramente en la década de 1990.
Entre los muchos desafíos a los que se enfrenta ACAE en la construcción de un motor comercial, los funcionarios de la industria apuntan, sobre todo, a la integración y a la sección caliente del motor - la turbina de alta presión y la cámara de combustión. "Si es necesario, ACAE se prepara para reunir todos los recursos de China para desarrollar de forma independiente tanto del motor como lo que sea necesario", dice el ejecutivo.
Rolls Royce y Pratt & Whitney han estado demostrando un interés mínimo en cualquier forma de cooperación profunda que ayude a ACAE a aprender cómo construir el motor y así convertirse en uno de sus competidores, dice un funcionario con conocimiento directo de ese asunto. General Electric y Snecma probablemente tienen exactamente la misma actitud, pero podemos citar otras razones: Ya están construyendo el motor de la competencia para el C919, y tienen un acuerdo de colaboración exclusiva entre ellas para un motor de este tamaño.
Eso deja disponible solo al quinto experto occidental en grandes motores comerciales, MTU, que a finales de 2009 accedió a trabajar con ACAE en la exploración de cómo la industria china podría desarrollar este tipo de motor. Independientemente de su voluntad, incluso a la empresa alemana le sería, probablemente, prohibido mostrar a ACAE la manera de abordar la parte más dura de la turbina del motor, la de alta presión y la cámara de combustión, debido a que la tecnología podría usarse para el núcleo de un motor de un avión de combate. Las mismas restricciones se aplican a los proveedores de alto nivel de los principales contratistas del motor.
La tecnología de motores aeronáuticos es un área destacada en la que el creciente ejército chino está tratando de ponerse al día. Esta es una cuestión estratégica fundamental que establece el programa de ACAE, aparte de las negociaciones habituales entre las empresas chinas en busca de la tecnología y las empresas occidentales que buscan el acceso al mercado chino.
Y por lo que parece, ACAE luchara sola en resolver la cuestión de la sección caliente por sí mismo o, a lo sumo, contara con un socio de Rusia sin la suficiente experiencia en técnicas avanzadas de motores comerciales. NPO Saturn de Rusia está construyendo una turbina de baja presión para el motor SaM146 del Sukhoi Superjet, mientras que su socio Snecma se ocupa de la turbina de alta presión.
MTU ha conversado con ACAE sobre construir la turbina de baja presión del motor chino, una clase de turbomaquina en la que MTU tiene una gran experiencia.
ACAE ya ha elaborado un diseño preliminar. Al igual que el Leap-X, el motor es un turbofan con dos ejes de transmisión directa, con un empuje de alrededor de 30.000 Libras (13.608 Kg) y una relación de derivación de 10 que será comparable a la del Leap-x1. Otros detalles no han sido revelados, y en muchos casos ni siquiera se ha determinado lo más básico, como el número de etapas del compresor y de la turbina. El motor debe tener como objetivo tener el mismo desempeño del Leap-X porque se supone que cumplen con la misma especificación de Comac.
Pero los ejecutivos de ACAE y Comac no serían realistas si no aceptacen la considerable probabilidad de que el motor no cumpla con las especificaciones de consumo específico de combustible y el peso estimado. El motor sería utilizable por las líneas aéreas estatales chinas, si bien no sería bien recibido por ellas, siempre y cuando pueda ser certificado, señala un funcionario de la industria que sigue el programa de cerca.
Al igual que con el C919, la autoridad de certificación inicial sería la Administración de Aviación Civil de China, y luego seguiría la legitimación del Certificado Tipo por parte de las autoridades de aviación civil occidentales. Lograr incluso esto, independientemente de los resultados, debe parecerse a escalar una montaña para los ingenieros chinos.
El calendario anunciado para la presentación del motor de demostración tiene como meta el año 2016, lo que significa que probablemente empezarán a publicarse las especificaciones en el 2015. Si bien la puesta en servicio se supone que debe seguir a comienzos de la década de 2020, hay una sensación entre los ejecutivos de que el calendario no será demasiado estricto, teniendo en cuenta de que haya algún punto desconocido en el que el motor se haga difícil o imposible de vender frente a la competencia de los motores de rotor abierto.
Si hay retrasos, estos serán más graves para ACAE que para Comac y sus clientes, quienes se puede esperar que no dependan en gran medida del cumplimiento del programa previsto. En muchos sentidos, la historia del desarrollo motor es paralela a la del jet regional ARJ21, cuyo proyecto se inició en el 2002 como el primer avión comercial de China, con el objetivo de igualar la tecnología de los Embraer E-Jet. En ese momento los chinos informaban que su entrada en servicio sería en el 2007, apenas tres años por detrás de la aeronave brasileña. El ARJ21 está todavía completando su programa de pruebas de vuelo, con la primera entrega prevista a finales de este año, pero se cree que sus clientes chinos están relajados por los retrasos, ya que no confiaban en que la aeronave fuera a aparecer en el tiempo previsto o llevar a cabo lo prometido.
Los clientes del C919 podrán encargar el avión con el Lep-X hasta que el motor chino este listo.
ACAE ha hecho saber que está muy abierto a la colaboración en cualquier parte del motor, incluso para el montaje final, lo que refleja los muchos puntos dificultosos con los que un recién llegado se encuentra para encarar el desarrollo de una turbina comercial.
La empresa no considera que este atrasada en el apartado tecnología, pero tiene muy poca experiencia en el diseño a nivel de sistemas y la integración. Para abordar este y otros problemas, se decidió la contratación de trabajadores Occidental (AW & ST, 28 de marzo, p. 24). El proceso se ve obstaculizado por los contratos que impiden que los expertos extranjeros trabajen para los rivales de sus ex empleadores en un plazo determinado después de la renuncia. Por otra parte, los ejecutivos extranjeros de la industria aeroespacial parecen ser más eficaces en el papel de lo que son en la práctica. Un experto en determinada parte del motor necesita un equipo de personas con experiencia para lograr resultados, y en un campo tan difícil nadie puede esperar una solución de una sola persona.
De acuerdo con Rolls-Royce, el motor de ACAE llevará el nombre de un río. Los motores militares chinos llevan el nombre de montañas. El motor de 30.000 libras de empuje sigue la propuesta del 2008 de la empresa de motores de Avic para construir una turbina de 7,100-8,800 libras de empuje para un pequeño jet de negocios.
ACAE es una empresa derivada de Avic Engine, que llevará adelante el desarrollo y la producción de motores militares de China. Avic Engine también será un proveedor de ACAE.
Al igual que Comac, ACAE sólo tiene participación minoritaria en Avic, pero a diferencia de Comac, ACAE aún responde los “cuarteles de comando” de Avic. Avic posee el 40% del capital autorizado y las dos empresas son propiedad del gobierno de la ciudad de Shanghai que posee el 15% de cada una, mientras que un 30% queda para los futuros inversores, o, posiblemente, para un único inversor estratégico extranjero, dice un funcionario cercano a la empresa.
La empresa tiene un capital de seis millones de yuanes ($ 900 millones de euros) aportado por los tres accionistas. Aparte del dinero que se plantea obtener con la venta del 30% de participación restante, hay otras fuentes de capital disponibles. Una de ellas sería un fondo gubernamental para desarrollos de alta tecnología.
Para empezar, el dinero está siendo utilizado para levantar las instalaciones de producción de 1 km cuadrado que se construirán en Lingang, cerca de Shanghai. Estas instalaciones se utilizarán para las pruebas y el mantenimiento, reparación y revisión, así como la producción. La gran planta de producción necesita trabajo, y una de las opciones sería la participación en el programa del PW1000, tal vez la construcción de la turbina de baja presión. Pratt & Whitney ha dicho que está en negociaciones con Comac para la instalación del turbofan en el ARJ21 y C919. Si Comac acepta el PW1000 para el C919, el avión contará con tres motores alternativos, que sería bastante inusual para un avión de seis filas.
Y si Pratt & Whitney trae a China el programa PW1000 a gran escala, el socio sólo puede ser ACAE, debido al enfoque militar de Avic Engine. Pero en la planificación de China, no figura ningún programa extranjero antes de ACAE intente producir su propio motor. En cambio, ACAE haria ambas cosas al mismo tiempo.
Fuente:
ACAE C919 Engine To Go Ahead In 2011 | AVIATION WEEK
