La familia Pratt & Whitney PW1000G , también conocida como GTF (geared turbofan), es una familia de turbofán con engranajes de alto bypass producidos por Pratt & Whitney . Tras años de desarrollo y pruebas en varios demostradores, el programa se lanzó oficialmente en 2008 con el PW1200G destinado al Mitsubishi SpaceJet (un proyecto que luego se canceló). La primera prueba de vuelo exitosa se produjo más tarde ese año. La variante PW1500G, diseñada para el Airbus A220 , se convirtió en el primer motor certificado en 2013. El costo del programa se estima en $ 10 mil millones.
A diferencia de los motores de turbofán tradicionales, en los que un único eje conecta todos los componentes y los obliga a funcionar a la misma velocidad, el PW1000G tiene una caja de cambios entre el ventilador y el núcleo de baja presión. Esto permite que cada sección funcione a su velocidad óptima: el gran ventilador delantero gira más lentamente para lograr la máxima eficiencia de entrada de aire, mientras que el núcleo con su compresor y turbina funciona a una velocidad mucho mayor para mejorar la generación de empuje. Este diseño se traduce en importantes mejoras de rendimiento. Pratt & Whitney afirma que el PW1000G ofrece una mejora del 16 % en la eficiencia de combustible en comparación con los motores de la generación anterior, al tiempo que logra una reducción del 75 % en el ruido.
La variante PW1100G, que propulsa a la familia Airbus A320neo , entró en servicio en 2016 y tuvo algunos problemas durante su introducción temprana. Estos problemas, incluidos aviones en tierra y fallas en vuelo, requirieron medidas correctivas de Pratt & Whitney. Los diversos modelos de la familia PW1000G pueden generar de 15.000 a 33.000 libras-fuerza (67 a 147 kilonewtons ) de empuje. El motor se utiliza en la familia A220, A320neo, Embraer E-Jet E2 y el ruso Yakovlev MC-21 (aunque las exportaciones se detuvieron como parte de las sanciones internacionales durante la invasión rusa de Ucrania ).
La familia de motores Pratt & Whitney PW1000G inicialmente despertó un interés significativo por parte de las aerolíneas debido a sus ventajas en cuanto a eficiencia de combustible. Sin embargo, los desafíos técnicos posteriores han afectado a su posición en el mercado. En particular, el descubrimiento de contaminación del metal en polvo utilizado para los componentes del motor requirió reparaciones extensas, y se estima que la reparación de cada motor demora entre 250 y 300 días. Este prolongado tiempo de inactividad para una parte significativa de la flota propulsada por PW1000G finalmente llevó a algunas aerolíneas a reevaluar sus estrategias de selección de motores, y algunas optaron por el motor CFM LEAP de la competencia .
En el verano de 1993, Pratt & Whitney comenzó a probar su demostrador de propulsor entubado avanzado (ADP) de 53.000 lbf (240 kN) en el túnel de viento Ames de la NASA , utilizando una caja de cambios de 4:1, 40.000 hp (30.000 kW). Su ventilador de 118,2 pulgadas (300 cm) con 18 palas compuestas de paso reversible tenía una relación de derivación de 15:1. El objetivo era reducir el consumo de combustible en un 6-7%, las emisiones en un 15% y generar menos ruido debido a la menor velocidad de la punta del ventilador de 950 pies/s (290 m/s), por debajo de los 1.400 pies/s (430 m/s) en los turbofán de derivación 5:1 convencionales. Si bien la caja de cambios y el ventilador más grande pesaban más, esto se mitigó mediante el uso de compuestos del 40% en peso, en lugar del 15%. En 1994, P&W estaba planeando utilizar una caja de cambios de 60.000 hp (45.000 kW) para 75.000 lbf (330 kN) de empuje. [1]
P&W intentó por primera vez construir un turbofán con engranajes de producción a partir de 1998, con el PW8000 [2], destinado a un rango de 25.000 a 35.000 lbf (110 a 160 kN). Se trataba de una actualización del PW6000 existente que reemplazaba la sección del ventilador con una caja de cambios y un nuevo ventilador de una sola etapa, que proporcionaría alrededor del 90% de la potencia de propulsión del motor. El motor PW8000 tenía como objetivo reducir los costes operativos un 10%, o 600.000 dólares por avión al año. [3]
El PW8000 tenía una relación de derivación de 11:1 (el doble que el V2500 ), una relación de presión general de 40:1 y 13 etapas de compresor en lugar de las 22 [4] del V2500 para empujes similares. El desarrollo preliminar debía finalizar el 1 de junio, la primera prueba se realizaría 10 meses después y la certificación 20 meses después, por 400 millones de dólares. Pratt había probado cajas de cambios durante 950 horas por 350 millones de dólares en la década anterior y tenía como objetivo una eficiencia del 99,5%. La caja de cambios ADP era un 30% más potente y el ventilador de paso reversible no se mantuvo para el PW8000. P&W debía controlar el 60% del programa, compartido con los socios de IAE MTU y FiatAvio pero no con Rolls-Royce, y posiblemente con Volvo y MHI. [5]
Su turbina LP funcionaba a 9.160 rpm, reducida en 3:1 para un ventilador de 3.250 rpm que tiene una velocidad de punta de pala de 1.050 pies/s (320 m/s) desde 1.400 pies/s (430 m/s), lo que reduce el ruido a 30 EPNdB acumulados por debajo de los requisitos de la Etapa 3. El ventilador de 76-79 pulgadas (190-200 cm) tenía 20 palas de titanio y movía 1.369 libras (621 kg) de aire por segundo en ascenso. El compresor LP de 3 etapas convencional fue seguido por un compresor de 5 etapas, 12:1 HP equipado con 700 palas inspirado en los perfiles aerodinámicos de baja relación de aspecto del programa militar ATEGG . Una cámara de combustión de pared flotante/TALON fue seguida por una turbina HP de una sola etapa y una turbina LP de 3 etapas contrarrotante con 400 palas, ambas optimizadas mediante dinámica de fluidos computacional (CFD). La caja de cambios podía soportar 50 hp/lb (82 kW/kg). [6] El tamaño físico de la caja de cambios era de 17 pulgadas (430 mm) de diámetro, [2] o no más de la mitad del tamaño de la caja de cambios del motor de demostración de hélice PW-Allison 578-DX en el que Pratt & Whitney trabajó conjuntamente con Allison en la década de 1980. La caja de cambios constaba de 40 componentes, pesaba 500 lb (230 kg) y compartía un tanque de aceite de 3 galones estadounidenses (11 litros) con el resto del motor. La eficiencia de la caja de cambios era del 99,7%. [7] Se habrían utilizado ocho motores para la certificación. [6] Después de varios años, el proyecto PW8000 fue abandonado. [8]
Poco después apareció el proyecto ATFI, utilizando un núcleo PW308 pero con una nueva caja de cambios y un ventilador de una sola etapa. [ cita requerida ] Tuvo su primera ejecución el 16 de marzo de 2001. [ cita requerida ] Esto condujo al programa Geared Turbofan (GTF), que se basó en un núcleo de nuevo diseño desarrollado conjuntamente con German MTU Aero Engines . [ cita requerida ]
Después de que el presupuesto de la NASA en investigación aeronáutica se redujera severamente a principios de 2006, Pratt & Whitney se comprometió a gastar $100 millones al año en el desarrollo del turbofán engranado (GTF) para la próxima generación de aviones de pasajeros de pasillo único , centrados en el rango de empuje de 25,000-35,000 lbf (110-160 kN). [9] Para entonces, P&W estaba dando soporte al 36% de los motores en la flota comercial operada por Occidente, en comparación con el 33% de CFM (creciente), el 13% de GE , el 11% de Rolls-Royce y el 6% de IAE (creciente); pero estaba disminuyendo ya que se basaba principalmente en el antiguo JT8D . [9] La compañía esperaba que el GTF pudiera reducir el consumo de combustible hasta en un 12% y el ruido en 31 dB en comparación con los motores actuales. [9] P&W estaba planeando una demostración de motor terrestre a finales de 2007, con un empuje de 30.000 lbf (130 kN) y un ventilador de 2 m (80 pulgadas) de diámetro. [9] La primera prueba terrestre del demostrador se realizó en noviembre de 2007 en West Palm Beach, Florida . [10]
En octubre de 2007, el GTF fue seleccionado para propulsar el Mitsubishi Regional Jet (MRJ) de 70 a 90 asientos . [11] En marzo de 2008, Mitsubishi Heavy Industries lanzó el MRJ con un pedido de 25 aviones de All Nippon Airways , con el objetivo de entrar en servicio en 2013. [12] En julio de 2008, el GTF pasó a llamarse PW1000G , el primero de una nueva línea de motores "PurePower". [13]
El motor fue probado por primera vez en el Boeing 747SP de Pratt & Whitney el 11 de julio de 2008 hasta mediados de agosto de 2008, totalizando 12 vuelos y 43,5 horas de vuelo. [14] Luego voló a partir del 14 de octubre de 2008 en un Airbus A340 -600 en Toulouse en el pilono número dos. [15]
Las pruebas del modelo PW1524G destinado a la CSeries comenzaron en octubre de 2010. [16] Además del turbofán con engranajes, los diseños iniciales incluían una tobera de ventilador de área variable (VAFN), que permite mejoras en la eficiencia propulsiva en un rango de la envolvente de vuelo. [17] Sin embargo, el VAFN ha sido eliminado de los diseños de producción debido al alto peso del sistema. El motor PW1500G obtuvo la certificación de tipo de Transport Canada el 20 de febrero de 2013. [18] La primera prueba de vuelo en uno de sus fuselajes de producción previstos, el Bombardier CSeries (Airbus A220), fue el 16 de septiembre de 2013. [19]
El motor del A320, el PW1100G, había realizado su primera prueba estática el 1 de noviembre de 2012, [20] y se probó por primera vez en el 747SP el 15 de mayo de 2013. [21] El primer vuelo del Airbus A320neo se realizó el 25 de septiembre de 2014. [22] El motor PW1100G obtuvo la certificación de tipo de la FAA el 19 de diciembre de 2014. [23] La cuarta variante del motor, el PW1900G para el Embraer E2 , voló por primera vez el 3 de noviembre de 2015 desde Mirabel en Canadá instalado en el avión de prueba Boeing 747SP. [24]
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El costo del programa se estima en 10 mil millones de dólares. [25] El precio de lista era de 12 millones de dólares en 2011. [26] Al inicio de su producción en 2016, cada GTF le costaba a PW 10 millones de dólares, más que el precio de venta, pero debería llegar a ser menos de 2 millones de dólares por motor. [27] MTU proporciona las primeras cuatro etapas del compresor de alta presión, la turbina de baja presión y otros componentes. En octubre de 2016, MTU comenzó a entregar el motor ensamblado en su línea a Airbus. [28]
En noviembre de 2016, Pratt había solucionado el problema del tiempo de arranque del motor y quería entregar 150 motores para fin de año, 50 menos de lo planeado originalmente. Esto se debió al bajo rendimiento de las aspas del ventilador, cuando menos de un tercio pasaba la inspección a principios de año, en comparación con el 75 % de éxito en el último año. Se esperaban entre 350 y 400 entregas de motores para 2017. El rendimiento del consumo de combustible fue un 16 % mejor que el modelo base IAE V2500, dentro del objetivo, e incluso un 18 % mejor en los mejores casos. [29]
La problemática introducción llevó a los clientes a elegir el CFM LEAP , que obtuvo 396 pedidos del A320neo en comparación con los 39 del GTF desde enero hasta principios de agosto de 2017: el 46% de los A320neo con motor GTF estuvieron fuera de servicio durante al menos una semana en julio de 2017 en comparación con solo el 9% de los que utilizaron el LEAP. La participación de mercado del GTF cayó del 45% al 40% en 2016, pero 1.523 aviones (29%) aún estaban indecisos y, en agosto de 2017, Pratt tenía una cartera de pedidos de 8.000 motores, incluidos 1.000 aviones que no eran Airbus. [30]
El 24 de octubre de 2017, se alcanzó una confiabilidad de despacho del 99,8% y Pratt se mantuvo en camino de entregar entre 350 y 400 motores en 2017, ya que se entregaron 254, incluidos 120 en el tercer trimestre, pero entre el 12 y el 15% se desviaron para repuestos ya que el sello de aire de carbono y los revestimientos de la cámara de combustión se estaban desgastando rápidamente, lo que requería quitar el motor para cambiar la pieza. [31] P&W espera entregar más de 2500 GTF entre 2018 y 2020, más de 10 000 motores para 2025. [32]
Después de que se construyeran 15 PW1200G para el desarrollo del Mitsubishi MRJ en Mirabel y Middletown , Mitsubishi Heavy Industries comenzó el ensamblaje final en Nagoya a mediados de 2018 para la introducción del MRJ 2020. Se completaron las pruebas de formación de hielo, entorno térmico, pérdida de sustentación, drenaje, rendimiento, operabilidad y otras pruebas de desarrollo. MHI fabrica la cámara de combustión y los discos de turbina de alta presión . [33] El primer motor se completó en noviembre de 2019. [34]
En 2010, Pratt & Whitney inició el desarrollo de una versión de ultra alto bypass, con una relación significativamente mayor que la 12,2:1 del PW1100G para el A320neo, para mejorar el consumo de combustible en un 20% en comparación con un CFM56 -7 y reducir el ruido en relación con la Etapa 4 de la FAA en 25 dB. En 2012, se completaron pruebas en túnel de viento en una versión anterior del ventilador y en 2015, se completaron 275 horas de pruebas en una plataforma de ventilador. En octubre de 2017 se completaron más de 175 horas de pruebas en tierra de componentes clave, en una entrada de conducto más corta, una parte de la góndola y un ventilador con palas de relación de presión más baja, significativamente menos que las 20 palas del PW1100G. El programa Continuous Lower Energy, Emissions and Noise (CLEEN) de la FAA estadounidense patrocina las pruebas, y sus tecnologías se validarán en una campaña de pruebas de vuelo. Podría impulsar el nuevo avión mediano de Boeing a mediados de la década de 2020 y la respuesta de Airbus, y competiría contra el Rolls-Royce UltraFan y una versión de mayor empuje del CFM LEAP . [35]
En diciembre de 2021, Pratt & Whitney anunció una versión GTF Advantage actualizada del PW1100G del A320neo disponible a partir de 2024, después de más de un año de pruebas en tierra y en vuelo. [36] Ofrece un 1% más de eficiencia de combustible, más durabilidad y más empuje con 34.000 lbf (151 kN), hasta un 8% más que antes en aeropuertos cálidos y altos . [36] Esto se logra mediante un mayor flujo hacia el núcleo; un control de espacio libre activo ajustado entre la turbina y los sellos, una reducción de la temperatura en el compresor de alta presión ; recubrimientos mejorados y más duraderos y rotores blisk más resistentes a los daños . [36] Algunas mejoras podrían filtrarse a las otras variantes. [36]
En 2010, Pratt & Whitney propuso el motor de bypass medio PW9000 para el bombardero de nueva generación , utilizando el núcleo PW1000G con un ventilador de accionamiento directo para una relación de bypass de 4:1 . [37] Similar al PW800 , tiene la sección de baja presión F135 . [38] El Northrop Grumman B-21 Raider está propulsado por dos PW9000 de 27.000 lbf (120 kN). [37] [ verificación fallida ]
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La familia de motores genera de 15.000 a 34.000 lbf (67 a 151 kN) de empuje, utiliza cajas de engranajes con potencias entre 16.000 hp (12.000 kW) y 32.000 hp (24.000 kW). [39] Al colocar una caja de engranajes 3:1 entre el ventilador y el carrete de baja presión, cada uno gira a su velocidad óptima: 4.000–5.000 RPM para el ventilador y 12.000–15.000 RPM para el carrete, el carrete de alta presión gira a más de 20.000 RPM. [40] La variante PW1431G tiene una relación de compresión de 42. [41] Como el ventilador con engranajes es más lento, se reducen las tensiones de tracción en las aspas, lo que permite aleaciones de aluminio de alta resistencia . [42] El ventilador PW1100G del A320 tiene 20 aspas, en comparación con las 36 del CFM56 -5B. [43]
Pratt & Whitney afirma que el PW1000G es un 16% más eficiente en el consumo de combustible que los motores actuales utilizados en aviones regionales y aviones de pasillo único , además de ser hasta un 75% más silencioso. [44] Como la mayor relación de derivación y el engranaje aprovechan una mayor eficiencia propulsiva , hay menos necesidad de un núcleo de motor de alto rendimiento que el CFM LEAP , lo que deja un margen de ganancia de consumo de combustible mayor del 5-7% durante la próxima década, con un promedio del 1% por año combinado con ajustes de la relación de engranajes . [45] El PW1400G tiene un consumo de combustible específico de empuje de crucero de 0,51 lb/lbf/h (14,4 g/kN/s). [46]
La caja de cambios de 30.000 caballos de fuerza (22.000 kilovatios) está diseñada como un elemento de por vida sin mantenimiento programado más allá del cambio de aceite. [40] Tiene hasta 25.000 ciclos LLP , un 25% mejor que otros con 20.000 ciclos, lo que reduce los costos de mantenimiento , mientras que el engranaje del ventilador no tiene límite. [47] Se espera que el sistema de engranajes de transmisión del ventilador (FDGS) permanezca en el ala durante 30.000 horas de vuelo o más antes de que necesite su primera revisión. [48]
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La primera entrega a un operador comercial, un A320neo a Lufthansa , se produjo el 20 de enero de 2016. [49] Entró en uso comercial más tarde ese mes. [50] A principios de agosto de 2017, Pratt estaba dando soporte a 75 aeronaves: 59 Airbus A320neos con PW1100Gs y 16 Airbus A220s con PW1500Gs. [51] En enero de 2018, alcanzó las 500.000 horas de vuelo en una flota de 135 aeronaves voladas por 21 operadores. [52] Debido a problemas iniciales, las pérdidas generales en el programa GTF aumentaron a $ 1.2 mil millones. [53]
En mayo de 2018, después de recibir y operar cinco A320neos, Spirit Airlines confirma una reducción del consumo de combustible mejor que el 15% prometido, tal vez entre un 1% y un 2%. Las entregas del A320neo de Air Lease Corporation se retrasaron 11 meses, pero su presidente ejecutivo, Steven Udvar-Hazy, cree que se necesitarán entre 12 y 18 meses para volver a la normalidad. [54] El 17 de julio de 2018, Pratt & Whitney anunció que la FAA había concedido la aprobación ETOPS 180 al PW1500G. [55]
La primera entrega se realizó a Lufthansa en lugar de a Qatar Airways debido a la curvatura térmica del rotor, debido a la refrigeración asimétrica después de la parada en el vuelo anterior. Las diferencias de temperatura en la sección del eje que soporta el rotor provocan una deformación térmica diferente del material del eje, lo que hace que el eje del rotor se doble; esto da como resultado un desfase entre el centro de gravedad del rotor curvado y el eje del cojinete, lo que provoca un ligero desequilibrio y reduce potencialmente la holgura ajustada entre las puntas de las palas del rotor y la pared del compresor. Todos los motores estándar de producción ahora cuentan con un amortiguador en el tercer y cuarto cojinete del eje para ayudar a endurecer el eje y se espera que los datos de los motores en servicio y en pruebas aceleradas reduzcan gradualmente los tiempos de arranque del motor. Según el presidente de P&W, Bob Leduc, "para cuando lleguemos a junio (2016), el tiempo de arranque se reducirá a 200 segundos y para cuando lleguemos a diciembre (2016) se reducirá a 150 segundos". [56]
En una sesión informativa sobre los resultados del 26 de julio, el director ejecutivo de United Technologies, la empresa matriz de Pratt & Whitney , Gregory Hayes, declaró al ser preguntado sobre los problemas de arranque del PW1100G-JM: "En cuanto a los aspectos técnicos, diría que ya es cosa del pasado. El tiempo de arranque con las actualizaciones de software ya se ha solucionado bastante bien". [57] El director del grupo Airbus, Tom Enders, dijo al publicar los resultados financieros del primer semestre de 2016 de Airbus que el primer "motor dorado" mejorado se entregaría a Lufthansa a principios de agosto de 2016. [58]
Inicialmente, la secuencia de arranque del PW1000G tardaba unos siete minutos, en comparación con los arranques de uno a dos minutos y medio de los motores similares CFM56 e IAE V2500 ; las correcciones de hardware y las actualizaciones de software redujeron el tiempo requerido en poco más de un minuto, y el enfriamiento simultáneo de ambos motores ahorró un poco más de dos minutos, lo que supone una reducción total de tres minutos y medio. Estas modificaciones se incluyeron en los motores de nueva construcción, así como en la modernización de las unidades existentes. Pratt & Whitney siguió mejorando los tiempos de arranque, con modificaciones en la boquilla de combustible y cambios en el procedimiento de llenado de aceite que se espera que ahorren otro minuto cuando se introduzcan a finales de 2017. [59]
Para crear un mejor sellado y reducir el tiempo de enfriamiento en 1 minuto, se aplicó un recubrimiento de nitruro de boro cúbico a las puntas de los rotores de 11 palas integrales: los tiempos de arranque de los motores de producción del A321neo serán similares a los del V2500. [60]
Como IndiGo y Go Air operan en un ambiente húmedo , caluroso, contaminado y salado , 42 motores fueron retirados prematuramente de los aviones de esas compañías el 24 de febrero, y se programaron más retiros, después de advertencias, controles obligatorios y posibles reparaciones que debían realizarse después de solo tres horas de vuelo en lugar de diez. 28 retiros de motores se debieron a una fuga del sello de aire en el tercer cojinete , que permitió que las partículas metálicas ingresaran al sistema de aceite, activando los detectores. Pratt & Whitney descubrió estos problemas en 2015 y revisó el diseño en 2016 después del motor número 160 con compartimentos de cojinetes mejorados y amortiguación para el tercer y cuarto cojinetes para compensar el arco del rotor, con las reparaciones instaladas en el ala después de las pruebas en Airbus y Pratt. [59] Aumentando la durabilidad del sello de aire del compartimento del tercer cojinete, el paquete de sello de carbono mejorado fue certificado el 12 de abril y se puede instalar durante una parada nocturna típica. [61]
Trece motores fueron removidos debido a que las inspecciones con boroscopio revelaron agujeros de enfriamiento bloqueados en los paneles de la cámara de combustión , aparentemente debido al aire más salado, y Pratt & Whitney desarrolló y probó un diseño de cámara de combustión más duradero para abordar un problema de tono, que se presentará en septiembre. [59] Spirit Airlines informó que el sistema de aire de purga se congeló en ocasiones debido a las bajas temperaturas en cuatro de sus cinco A320neos, un problema que también experimentó IndiGo, lo que llevó a Spirit a imponer un techo de 30.000 pies (9.100 m) en sus aviones. [62] Para evitar problemas con los motores P&W1100G, JetBlue Airways cambió sus primeros tres Airbus A321neos en 2018 a A321ceos , aplazando la entrega de sus primeros A321neos hasta 2019 entre su pedido de 60. [63]
En 2017, IndiGo tuvo que dejar en tierra siete aviones, dos en mayo, cuatro en junio y uno en julio, con los motores fuera de servicio a la espera de mejoras: la falta de piezas de repuesto (que también dejaron en tierra los A320 de All Nippon Airways y Hong Kong Express Airways ) se ha visto agravada por un nuevo impuesto indio sobre bienes y servicios, que impide las importaciones. [64] Con las retiradas sin suficientes motores de repuesto disponibles, IndiGo tuvo que dejar en tierra hasta nueve aviones algunos días. Las interrupciones en las operaciones fueron compensadas por Pratt & Whitney, que en ese momento dijo que podría resolver los problemas en un año y medio. [65] Indigo tuvo que reemplazar 69 motores desde mediados de 2016 hasta principios de 2018. [66]
En febrero de 2018, después de fallas en vuelo del PW1100G con su eje trasero del compresor de alta presión modificado (aparentemente problemas con su sello de borde de cuchillo) , la EASA y Airbus dejaron en tierra algunos aviones de la familia A320neo hasta que se les instalaran repuestos. [67] Más tarde, Airbus decidió dejar de aceptar motores PW1100G adicionales para los aviones A320neo. [68] A pesar de la falla de la pieza que podría retrasar las entregas de motores a Airbus hasta abril, P&W reafirmó su objetivo de entrega de 2018 de duplicar su tasa de 2017 de 374 motores, ya que casi 100 motores entregados a Airbus son problemáticos, incluidos 43 en servicio. [69]
Para resolver el problema, se lanzará una configuración revisada con un diseño maduro y aprobado a partir de las entregas de motores de principios de marzo. [70] La EASA y la FAA impusieron volar A320neos con motores mixtos y prohibieron ETOPS , pero la DGCA india fue más allá y dejó en tierra todos los A320neo con un motor afectado. [71] La falla de diseño le costará a Pratt & Whitney $ 50 millones para resolverla. [72] P&W reemplazará los sellos en los 55 motores entregados a Airbus y en los 43 GTF en servicio, ya que el objetivo de 750 entregas en 2018 parece más remoto. [32]
En septiembre de 2018, los PW1100G del A320neo experimentaban vibraciones de motor cada vez mayores , a veces antes de las 1000 horas de vuelo y principalmente en configuraciones de alta potencia en la fase de ascenso , lo que requería un cambio de motor temprano. Los A320neo de Lufthansa estuvieron en tierra 254 días desde la primera entrega, 13 veces peor que sus A320ceo , el 78% del tiempo debido a problemas de motor, ya que se realizaron 14 cambios de motor no planificados. En septiembre de 2018, la utilización de sus A320neos era la mitad de la de sus A320ceo. Para fines de noviembre, Airbus planeó explicar la causa raíz y brindar un análisis en profundidad para fines de 2018. [73] Pratt & Whitney declaró que los A220 y los PW1500G/PW1900G de Embraer E2 están libres del problema y que menos del 2% de los PW1100G están afectados, mientras que se han entregado 182 A320/A321neos con motores GTF. [74]
En 2018, se informó que algunos motores emitían "un extraño ruido aullante" que las personas que se encontraban debajo del avión cuando este se aproximaba al aterrizaje. Pratt & Whitney no había establecido qué estaba causando el ruido en ese momento. [75]
En octubre de 2018, aproximadamente 10 A320neos con motor P&W se encontraban en tierra para reparaciones en un momento dado. [76]
Pratt & Whitney ha reducido los límites de vida útil de los bujes delanteros de los compresores de alta presión PW1500G (instalados en el Airbus A220) y PW1900G (instalados en los Embraer E190/E195-E2) después de que se descubriera corrosión durante una revisión de rutina del motor. Esta corrosión reduce la capacidad de fatiga de bajo ciclo y puede provocar grietas antes de que el componente alcance su límite de vida útil. [77]
En marzo de 2023, el operador indio Go First (anteriormente Go Air) suspendió sus operaciones y se declaró en quiebra , inicialmente hasta mayo de 2023 y posteriormente hasta julio de 2023. La aerolínea citó la poca fiabilidad de los motores PW1100G como motivo de la suspensión y afirmó que Pratt & Whitney no cumplió con un acuerdo de arbitraje previo en el Centro de Arbitraje Internacional de Singapur para suministrar 5 motores de repuesto al mes a Go First entre agosto y diciembre de 2023. [78] [79] Pratt & Whitney impugnó las reclamaciones y dijo que Go First "no tenía derecho" a obtener nuevos motores porque los contratos de arrendamiento de las aeronaves que requerían motores habían sido rescindidos; las rescisiones de los contratos de arrendamiento se habían producido debido a los problemas financieros de Go First causados por los motores defectuosos de Pratt & Whitney que dejaron en tierra la flota. [80]
En julio de 2023, P&W ordenó un retiro del mercado para inspeccionar 1200 de los 3000 motores turbofán con engranajes PW1100G utilizados en el A320neo debido al descubrimiento de que se utilizó metal en polvo contaminado en la producción de algunas piezas del motor. Las inspecciones condujeron al descubrimiento de piezas agrietadas. [81] En septiembre de 2023, P&W amplió este retiro para incluir los 3000 motores. [82] P&W dice que las inspecciones tardan entre 250 y 300 días en completarse, y la compañía dijo que esperaba que un promedio de 350 aviones estuvieran en tierra hasta 2026 y que el número más alto se produciría a principios de 2024. [83] P&W estimó que el problema de la contaminación por metal le costará a Pratt & Whitney y sus socios entre 6 y 7 mil millones de dólares, el 80% de los cuales es compensación a los clientes. [84]
La aerolínea india IndiGo informó de cuatro incidentes relacionados con la pérdida de sustentación del motor en pleno vuelo durante el ascenso, seguido de su apagado, que se produjeron los días 24, 25 y 26 de octubre de 2019. La causa de los apagados se ha atribuido a problemas con la turbina de baja presión (LPT). [85] El 1 de noviembre de 2019, la Dirección General de Aviación Civil de la India (DGCA) solicitó a IndiGo que sustituyera los motores de los 98 aviones A320neo que opera actualmente antes del 31 de enero de 2020 y sugirió aplazar las futuras entregas hasta que se remplazaran los motores de la flota existente. [86] Posteriormente, la DGCA amplió la fecha límite hasta el 31 de mayo de 2020. [87]
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El 13 de octubre de 2018, un Airbus A220 -100 operado por Swiss International Air Lines sufrió una parada en vuelo de uno de sus motores PW1500G después de que un sello de junta tórica defectuoso en el enfriador de aceite combustible del motor provocara una pérdida de presión de aceite. [88]
El 25 de julio de 2019, un Airbus A220-300 operado por Swiss International Air Lines tuvo una falla en el motor y fue desviado a París-Charles de Gaulle . [89] El compresor de baja presión de uno de sus motores PW1500G se desintegró mientras ascendía a 32.000 pies. [90]
El 16 de septiembre de 2019, ocurrió un accidente similar justo antes de alcanzar los 35.000 pies y la tripulación regresó a Ginebra . La inspección ha demostrado que "el rotor de la primera etapa del compresor de baja presión se había separado y había un agujero en la carcasa del compresor". [91] El 26 de septiembre, la FAA emitió una Directiva de Aeronavegabilidad que obligaba a realizar inspecciones con boroscopio en los motores. [92]
El 15 de octubre de 2019, otro motor falló y la tripulación se desvió a París-Charles de Gaulle, después de lo cual Swiss retiró su flota para inspección. [93] Swiss devolvió algunas aeronaves al estado de vuelo el mismo día después de las verificaciones del motor y planeó restablecer las operaciones de vuelo para el 17 de octubre. [94] Una actualización de software puede haber causado vibraciones dañinas en piezas de movimiento rápido, lo que provocó las fallas. [95]
Después de esas fallas de motor, Transport Canada emitió una directiva de aeronavegabilidad de emergencia que limita la potencia al 94% de N1 (carrete de baja presión) por encima de 29.000 pies (8.800 m), desactivando el acelerador automático para el ascenso por encima de esta altitud antes de activarlo de nuevo en crucero. [96] Para el PW1500G, N1 es el carrete de baja presión, con una velocidad nominal de 10.600 RPM , con el ventilador engranado con una relación de 1:3,0625 (velocidad nominal 3461 RPM). [97] La parte superior del ascenso es el punto más exigente para un turbofán, donde el compresor gira más rápido. [98] La directiva establece que "los ascensos a gran altitud con configuraciones de empuje más altas para motores con ciertas clasificaciones de empuje" pueden contribuir a las fallas, y advierte que "esta condición, si no se corrige, podría provocar una falla incontenida del motor y daños al avión". [99] La EASA adoptó la directiva y se espera que otras sigan su ejemplo. [100]
Los motores involucrados en los incidentes de julio y septiembre tenían 154 y 230 ciclos, respectivamente, mientras que la falla de octubre ocurrió en un motor con 1.654 ciclos desde que era nuevo, pero dentro de los 300 ciclos posteriores a una actualización del control electrónico del motor . Pratt & Whitney recomienda inspecciones en motores con hasta 300 ciclos posteriores a la actualización. [101]
El 12 de febrero de 2020, otro PW1500G sufrió una falla de motor no contenida en un A220-300 perteneciente a Air Baltic durante el vuelo BT-677 de Riga, Letonia a Málaga, España. [102] [103]
Tras estas fallas del Airbus A220 PW1500G, se actualizó el software de control electrónico PW1900G similar para el Embraer E195-E2 en 2021. [104]
Para solucionar el problema del PW1500G, Pratt & Whitney desarrolló una actualización de software para el sistema de control del motor que fue diseñado específicamente para mejorar el rendimiento del motor durante todas las operaciones de vuelo. La actualización fue aprobada por primera vez por la FAA en marzo de 2019 y posteriormente se incorporó a los motores de varios aviones Airbus A220. [105] La actualización de software abordó la causa raíz del problema de pérdida de compresión ajustando la lógica de control del motor para proporcionar un flujo de aire más consistente y estable a través del núcleo del motor. Esto se logró optimizando los álabes guía de entrada del motor y los sensores de flujo de aire, así como alterando la respuesta del motor a ciertas condiciones de vuelo. [106]
Pratt & Whitney también realizó una revisión exhaustiva del motor PW1500G y sus componentes para identificar otros problemas potenciales. Se realizaron pruebas exhaustivas y análisis de datos que dieron como resultado modificaciones adicionales en el diseño y las características de rendimiento del motor. [105]
Hasta junio de 2023, no se han reportado otros incidentes de pérdida de compresión en aeronaves con motor PW1500G desde que se implementó la actualización del software.
Se ha propuesto para el SJ-130 , [116] y el Rekkof Aircraft F-120NG . [117]
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