¿Sabía que McDonnell Douglas consideró impulsar el MD-90 con motores Propfan?

A pesar de

Produjo múltiples versiones del MD-90, incluidos los estándar -30, -30ER y -30IGW, la compañía propuso muchas más. Según Los Angeles Times, consideraron variantes más cortas, como el -10, con capacidad para unos 114 pasajeros, y el -40, una opción ampliada con hasta 180 asientos. Sin embargo, hubo un diseño muy peculiar en el que el fabricante de aviones investigó:el MD-94X, con motores propfan.

Foto:NASA | Wikimedia Commons

Un tipo de motor que hace décadas se esperaba que tuviera un gran impacto en el mercado, dada su alta eficiencia y relativa simplicidad en comparación con otros motores, el propfan podría haber sido uno de los mayores saltos tecnológicos de la industria. Sin embargo, una variedad de factores finalmente limitaron el potencial del motor propfan,lo que resultó en la eliminación de la mayoría de los proyectos experimentales.

El avión MD-94X, que prometía ganancias de eficiencia inauditas que excedían casi el 30%, podría haber tenido un futuro a largo plazo si los precios del combustible para aviones se hubieran mantenido altos. Sin embargo, una reducción en los precios del combustible permitió al fabricante cancelar el programa. Echemos un vistazo más profundo a este avión único y todo lo que tiene para ofrecer.

Un nuevo avión con un nuevo tipo de motor.

Con la esperanza de aportar innovación, competir con el potencial avión de hélice 7J7 de Boeing y reducir los costos de combustible, McDonnell Douglas trabajó con General Electric para adaptar su motor de ventilador no conducto (UDF) GE36 en desarrollo en un derivado del MD-80. El GE36 de GE se basó en un trabajo iniciado por la NASA y fue el motor elegido para su uso en el 7J7 mencionado anteriormente, que reemplazaría al 727. Vale la pena señalar que se consideró el motor propfan Pratt & Whitney/Allison 578-DX para el avión MD-90 propuesto, aunque debido a varias complicaciones, GE ganó.

Foto:holandés | Wimedia Commons

Un factor crítico en el desarrollo de un modelo de demostración GE36 fueron los materiales compuestos recientemente desarrollados con una resistencia intensa, que facilitaron la producción de palas de motor curvas, delgadas pero robustas. Anteriormente se instaló un prototipo de motor en un Boeing 727 y se voló decenas de veces. Sin embargo, siguiendo adelante con planes formales y muy esperanzadores, McDonnell Douglas y GE invirtieron casi 1.200 millones de dólares en el proyecto entre el motor y el avión.

Un concepto único que se diferencia de los motores tradicionales

Un motor de rotor abierto como el propfan es un motor híbrido que intenta combinar el rendimiento de un motor a reacción turbofan con la eficiencia de combustible de un turbohélice. Con las aspas del ventilador expuestas, el motor ofrece una estructura muy similar a la de los turbofan con la notable falta de un conducto para canalizar el aire.

Los motores Propfan, como los equipados en el MD-94X, cuentan con aspas de ventilador más cortas que están muy torcidas y, a menudo, están hechas de materiales livianos avanzados, como compuestos. Estas palas se parecen a las hélices y pueden alcanzar velocidades similares a las de los motores a reacción, pero por una fracción del coste del combustible. Estos motores suelen incluir palas contrarrotativas, que aumentan la eficiencia y ayudan a equilibrar la aerodinámica. Las aspas del ventilador expuestas podrían incluso hacer que estos motores sean más fáciles de limpiar y revisar.

Se puede decir inmediatamente que existen algunas diferencias clave entre los motores propfan y los turbofan. Los cuatro más importantes son los siguientes:

1. Configuraciones de cuchillas
2. Relaciones de derivación ultraaltas
3. Velocidades de operación intermedias
4. Niveles de ruido

Si bien ya hemos analizado la configuración única de las palas de los motores propfan, estos motores también vienen con altas relaciones de derivación, que se correlacionan con una mayor eficiencia operativa. Además, este tipo de motores empujan a los aviones a velocidades medias, que no alcanzan las de los aviones propulsados ​​por turbofan, pero superan las cifras de turbohélice. Por último, los propfans también presentan niveles de ruido más altos.

En general, los motores propfan parecían prometedores y podrían haber sido una forma atractiva para que las aerolíneas redujeran los costos de combustible. Con esto en mente, McDonnell Douglas rápidamente se propuso construir un avión propulsado por ventiladores de hélice. El fabricante estadounidense no fue el único en darse cuenta del potencial de estos motores: muchos competidores de McDonnell Douglas también destinaron fondos a la investigación de aviones experimentales propulsados ​​por propfan.

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Se han logrado muchos avances en tan solo un año

El avión tendría capacidad para entre 160 y 180 pasajeros.dependiendo de la configuración de la cabina y cuentan con tecnologías avanzadas para el momento, incluidos aviones de punta canard, control de vuelo con palanca lateral y más. El 5 de abril de 1987, el primer banco de pruebas MD-80 involucrado en el proyecto fue equipado con una prueba de concepto GE36 en su lado izquierdo, mientras que el derecho todavía presentaba un motor a reacción convencional. De esta manera, las dos compañías podrían recopilar datos y comparar las diferencias en el ruido de la cabina, las vibraciones y, lo más importante, la eficiencia del combustible, la promesa distintiva de este tipo de motor.

Foto:Andrés Tomás | Wikimedia Commons

Con sus motores que no coincidían, el avión experimental surcó los cielos para su primer vuelo de investigación el 18 de mayo de 1987. Comenzaron con dos ventiladores sin conductos de ocho aspas en el GE36, luego probaron con diez aspas en el ventilador delantero y ocho en la popa. La última configuración se volvió problemática, por lo que McDonnell Douglas y GE volvieron al diseño original antes de seguir adelante con más vuelos. A pesar de los problemas mecánicos, confiaban en que el avión podría obtener la certificación en 1992.

Un final anticlimático

El 25 de marzo de 1988, se completaron las pruebas y el MD-80 experimental obtuvo 165 horas en 93 vuelos, viajando a velocidades de hasta Mach 0,865 y hasta 37.000 pies. Con sus resultados, aviones de demostración y confianza, las dos compañías volaron el MD-80 a través de América del Norte hasta el Reino Unido, donde debutaría públicamente en el Salón Aeronáutico Internacional de Farnborough de 1988. Parte de su plan era comenzar a comercializar para las aerolíneas mientras ofrecían vuelos de demostración, pero aquí termina la historia.

Según AP, las promesas de reducciones en el consumo de combustible de casi el 40% no fueron suficientes para convencer a un solo cliente de comprar el avión. Esta falta de ventas puede deberse a que el problema se había solucionado solo. Si se ajusta la inflación, el costo por barril de petróleo en mayo de 1980 era de unos 140 dólares, y cinco años después seguía siendo alto, alrededor de 83 dólares.

Sin embargo, el precio bajó significativamente, a 30 dólares, en los meses siguientes y se mantuvo bajo durante años. La necesidad de invertir en tecnología de motores completamente nueva con posibles problemas mecánicos y de seguridad imprevistos en los años venideros ya no existía, y como dijo John Wolf, el entonces vicepresidente de MD, lo siguiente:

"Nuestros clientes indicaron que no estaban interesados ​​en comprarlo".