Turbinas de alto vuelo

Por Matias Alonso - Gustavo Labala inventó un prototipo de motor a reacción con múltiples aplicaciones, entre las que se encuentran un turbofan y un turbohélice para aviación comercial. También propone reciclar turbinas de aviones en desuso para generar energía eléctrica.

Un motor a reacción es, básicamente, un motor en el que el aire es comprimido por unas hélices en el frente. Luego se inyecta combustible a ese aire para que suba mucho su temperatura y volumen e impacte contra otra hélice que está en la parte posterior del motor, obligándola a girar.

Las hélices delanteras y traseras están agarradas al mismo eje, por lo que la salida de mayor cantidad de gases hace girar más rápido al conjunto y, de esa forma, más gases entran y más fuerte es la reacción que se produce. Este tipo de motores tiene una serie de aplicaciones simples y confiables, pero deben estar muy bien construidos ya que, por ejemplo, el concebido por Gustavo Labala gira a unas 65.000 revoluciones por minuto, expulsa gases a 700 grados centígrados y produce 200 caballos de fuerza.

En un turbofan se pone el motor a reacción en el centro de una tobera más grande y se acopla adelante una hélice de gran tamaño que hace entrar parte del aire al reactor y otra parte es derivada por los costados. Esta característica hace que la columna de aire que es expulsada por la parte trasera sea de mayor tamaño, por lo que genera más empuje con menos combustible y por eso se usa en la aviación comercial.

Prototipo de motor a reacción con múltiples aplicaciones desarrollado por Gustavo Labala.

Pero Labala, que es piloto privado de multimotor y recibió un título honoris causa de ingeniero aeronáutico, afirma que no se ha hecho nunca un turbofan conectado directamente a un reactor como en el caso de su diseño. El fan, la hélice delantera de gran tamaño, tiene un embrague centrífugo que permite que la turbina arranque libre y en cuanto logra suficiente velocidad conecta a la turbina con el fan. Esto posibilita reducir cerca de un 30 por ciento el consumo de combustible frente a motores similares.

Además, los diseños comerciales de turbofan suelen tener unas 750 piezas, mientras que los 23 componentes del diseñado por Labala lo hacen más liviano, lo exponen a menor probabilidad de roturas y su producción es más económica, incluso que un motor a pistón. Además, el eje es hueco para que pase aire por su interior y sea expulsado en los rodamientos para dejarlo en suspensión y reducir el rozamiento y desgaste. En cuanto a consumo de combustible es similar a los motores de pistón. Según Labala, algunas de sus piezas exigirían un esfuerzo técnico por parte de la capacidad metalúrgica de la firmas locales, pero se lo podría producir en la Argentina.

“Puse la turbina (turboeje) en un Cessna 182, pude despegar en 45 metros y cuando lo nivelé estaba a 20.000 pies de altura con 210 nudos (388km/h)”, cuenta Labala. En este avión, el techo de servicio con motor a pistón es de 18.000 pies, aunque suelen volar en crucero a 6.800 pies a una velocidad de 268 km/h. “La turbina era una cosa chiquitita al lado del motor convencional, porque pesa 50 kilos contra los 230 kilos del motor a pistón, o sea que tenía unos 200 kilos de menos, que son unos tres pasajeros, y eso le daba unas prestaciones increíbles al avión por el menor peso”, agrega.

Labala desarrolló este motor en Estados Unidos para propulsar el misil Tomahawk del fabricante Raytheon. Ese misil usa un turbofan producido por Rolls Royce, pero cuando el fabricante supo de este desarrollo bajó un 35 por ciento el precio de su turbina. Eso hizo que se cancelara el programa y Labala volviera a la Argentina. Lo que aprendió en ese proyecto lo usó para desarrollar varias patentes para fabricar un motor de alta eficiencia y logró la primera patente argentina de un motor a reacción. Al tratarse de un motor para un misil estaba previsto que sirviera para un solo uso, por lo que si se lo quiere usar en aviación es necesario desarrollar ciertas partes para ganar en confiabilidad.

La turbina concebida por Labala gira a unas 65.000 revoluciones por minuto, expulsa gases a 700 grados centígrados
y produce 200 caballos de fuerza.

Labala afirma que este proyecto solamente puede progresar de la mano del Estado, porque un emprendedor particular no puede soportar las presiones económicas de su desarrollo y por parte de las empresas internacionales fabricantes de turbinas. “Con apoyo e interés es suficiente, pero no hubo. Con un millón de dólares ya se pone en marcha el proyecto; es poco dinero para un país”, sostiene.
El especialista vivió durante 13 años en Estados Unidos, donde trabajó para Raytheon con un contrato en el que, como contraparte, debía recibir el dinero para montar una fábrica para producir estos motores en serie, pero eso nunca sucedió. “Yo fabriqué 12 motores en serie pero ellos los compraron todos para sacarlos de circulación”, afirma.

Este tipo de motores se podrían usar también para la generación de energía eléctrica. Labala le presentó un proyecto al secretario de Energía de la Nación, Daniel Cameron, para reciclar y transformar las turbinas de aviones Boeing 737 en desuso de las Fuerzas Armadas y convertirlas en turboeje, aunque todavía no ha tenido respuesta. “Son turbinas a las que se les podría sacar 20 megawatts si se les quita el ventilador del fan. Se puede usar un generador de potencia con una caja reductora y se lo acopla a un alternador. Hoy están tiradas”, asegura. Labala dice que también ha tenido conversaciones con autoridades brasileñas interesadas en que empiece a producir en el país vecino, por lo que a sus 60 años podría dejar su espacio de trabajo en uno de los hangares del Centro Universitario de Aviación de Esteban Echeverría, en la provincia de Buenos Aires.

Fuente:  http://www.unsam.edu.ar/tss/turbinas-de-alto-vuelo/