Prueba de una hora: el motor GT50 alcanza estado estacionario

Un estado de salud impecable tras la primera puesta en marcha

El primer trabajo tras la puesta en marcha inicial del GT50 fue inspeccionar el motor y confirmar que nada había sufrido daños y que todo se había comportado exactamente como se esperaba.

Retiramos el colector de combustible e inspeccionamos cada boquilla de combustible y cada torbellino.** A continuación, aprovechando el acceso que habíamos creado, **introdujimos un boroscopio en el núcleo del motor alrededor del revestimiento de la cámara de combustión, a través de la unión entre el revestimiento y el álabe guía de tobera, desde la parte trasera del motor para examinar las paletas de la turbina desde el frente, y hasta el compresor.

¿El veredicto? Sin evidencia de ningún roce, sin pérdida de integridad en ningún componente y sin comportamientos inesperados en absoluto. Funcionó exactamente como esperábamos.

Veinte pruebas en un mes

Con el motor confirmado en buen estado, la siguiente fase consistió en incorporar nuevos equipos al banco de pruebas, completar las pruebas funcionales y, a continuación, comenzar a someter el motor a puntos de diseño más rápidos, más calientes y de mayor potencia, operando durante períodos más prolongados para expandir la envolvente operativa de manera muy gradual, metódica y cuidadosa, y así acumular experiencia con el motor.

Alrededor de veinte pruebas después, una gran cantidad de pequeños cambios incrementales se han traducido en un progreso real.

Dentro de la celda de pruebas mejorada

La contención es lo primero

Antes de cualquier trabajo a alta velocidad, los sistemas de seguridad toman la delantera. Una estructura de contención para rotura de palas se desliza ahora sobre la parte superior del motor durante las primeras pruebas a alta velocidad, diseñada para contener de forma segura la liberación de palas mientras apagamos el motor. Para las pruebas a mayor temperatura y velocidad que están por venir, se construirá una estructura de concreto alrededor del exterior del contenedor, capaz de contener una rotura de disco — esencialmente un evento catastrófico total dentro del motor. Por ahora, la contención para rotura de palas es todo lo que necesitamos.

150 sensores, completamente calibrados y registrando datos

El mayor cambio visual en el motor en sí es que los 150 sensores están ahora completamente conectados, calibrados y enrutados con precisión hacia los sistemas de adquisición de datos. Esto significa que podemos monitorear cada detalle del motor en tiempo real durante las pruebas.

Igualmente importante es el hecho de que registramos todo. Una vez completado un punto de prueba, podemos trabajar sin conexión y comparar cada aspecto del rendimiento del motor con los valores de diseño y predicción, identificando cualquier particularidad que requiera ajustes, calibración o una mejor configuración antes de avanzar hacia pruebas más rápidas, más exigentes y de mayor temperatura, que realmente ponen a prueba el motor en su máxima capacidad.

Sistemas de combustible y lubricación, desplazados fuera del motor

Seguimos utilizando soporte externo al motor para los sistemas de combustible y lubricación, de modo que podamos ajustar ambos a la perfección antes de instalar nuestros propios accesorios en la parte delantera del motor. El banco de lubricación nos ofrece control independiente de cada circuito de alimentación a presión, cada circuito de recuperación y la tasa a la que el aceite de retorno intercambia calor en el depósito, lo que nos permite ajustar las tasas de suministro y recuperación y, de esta forma, minimizar el tamaño y el peso de la bomba de accesorios que se montará en el GT50 de serie, simplemente ajustando el ancho de cara de sus bombas de engranajes.

Fuera del contenedor, ahora podemos reabastecer el motor con combustible en tiempo real y modificar los parámetros de lubricación y recuperación a mitad de las pruebas desde bancos externos. Un depósito de combustible de mayor capacidad, alimentado desde nuestro depósito de reserva al otro lado del patio, nos prepara para las pruebas de larga duración que están a la vuelta de la esquina — y un nuevo toldo mantiene al equipo resguardado mientras continuamos las pruebas durante los meses más fríos.

Vigilancia desde todos los ángulos

Dentro del contenedor, cámaras de video en las cuatro esquinas nos proporcionan un registro completo en video del motor desde todos los ángulos durante cada prueba. Una cámara termográfica dirigida al motor nos permite calibrar las temperaturas de todas las superficies circundantes y detectar cualquier fuga de gas en las bridas, o en cualquier otra parte del motor, en el instante en que ocurra.

Logrando el encendido perfecto

El rendimiento del encendido ha sido otro de los focos de las pruebas recientes. El GT50 cuenta con dos ignitores en los cuadrantes inferiores, con múltiples ubicaciones previstas y la capacidad de posicionarlos más hacia adentro o más hacia afuera del motor.

Hasta la fecha, el rendimiento del encendido ha estado determinado principalmente por la dinámica del sistema de combustible: la manera en que cebamos y purgamos las líneas, y mantenemos las boquillas de pulverización en óptimas condiciones durante cada prueba para lograr un encendido uniforme y suave en todo el motor. Gran parte del tiempo en estas pruebas iniciales se ha dedicado a perfeccionar este proceso, manteniendo las temperaturas bajas durante el arranque y garantizando una aceleración estable a lo largo de las primeras etapas de encendido y puesta en marcha.

Equilibrado del sistema de lubricación

El otro aspecto crítico ha sido el sistema de lubricación: configurar y equilibrar correctamente cada uno de los flujos. A medida que operamos durante períodos progresivamente más largos y le exigimos un poco más al motor, nos aseguramos de que alcance un equilibrio térmico adecuado, con la dinámica de flujo configurada para extraer el calor necesario de los rodamientos y del núcleo del motor, mantener el aceite en el depósito a una temperatura razonable y mantener en funcionamiento tanto las bombas de presión como las de recuperación.

La prueba de una hora

Hoy fue un día de primicias para el programa: operar el motor con todos esos sistemas ya probados, durante mucho más tiempo.

Por la mañana, operamos el motor durante más de una hora para llevarlo a condiciones operativas estables:

• Temperaturas de lubricación estables
• Recuperación de aceite estable
• Temperaturas de rodamientos estables
• Temperaturas uniformes a la salida del combustor

Luego, por la tarde, repetimos el proceso: una segunda prueba de una hora, esta vez con el escape cónico instalado en la parte trasera del motor, el cual establece correctamente las presiones en todo su interior. ¿El resultado? Temperaturas de rodamientos estables, temperaturas de combustión estables, suministro de aceite y presiones estables. El motor se mantuvo funcionando de manera increíblemente fluida y con un rendimiento impecable.

El camino a seguir es claro. Acumularemos más horas de funcionamiento en el motor y ganaremos más experiencia, ajustaremos algunas de las temperaturas de lubricación y, a continuación, pasaremos a la expansión de la envolvente de vuelo, llevando el GT50 más allá: más rápido y a mayor temperatura, contra el conjunto completo de condiciones límite de presión.