Yo a eso no me subo, Episodio 1: Turbohélices

Desde siempre, la aviación comercial tiene sus patitos feos. En este artículo, reivindicamos al eternamente despreciado Turboprop.

Está en un casamiento. Muy rico todo, hermosa la novia. Como se está aburriendo, se le ocurre lanzar un experimento social: en medio de una conversación, murmure como al pasar “turbohélice”. Verá gente santiguándose, retrucos automáticos con la palabra “avioneta”, desmayos varios y exhortaciones a nunca volver a mencionar esa aberración. Si tiene ganas de emprender una cruzada, lea lo que sigue.

Por hoy, vamos a dejar a Bernoulli, Euler y Newton en paz y vamos a asumir que los aviones vuelan porque tienen motores. Estos proporcionan el empuje que el avión necesita para contrarrestar el arrastre, su fuerza de oposición. Recordemos que, según la Tercera Ley del Movimiento, Siempre que un objeto (avión) ejerce una fuerza –empuje- sobre un segundo objeto (aire), el segundo objeto ejerce una fuerza –arrastre- de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primero. Lo mismo, para las fuerzas que llevarán al avión hacia abajo y hacia arriba: gravedad y sustentación. Perdón, Isaac.

Bien, entonces requerimos de motores. Un fabricante de aviones tiene, básicamente, tres grupos de motores: Motores de combustión, de turbina y de reacción. La diferencia es el empuje que entrega cada uno de ellos.

El principio de funcionamiento, sin embargo, es muy similar entre el Turbohélice y el Turbofan.   El aire fresco de la atmósfera fluye a través de un compresor, que lo eleva a una alta presión. El aire continúa hacia una cámara donde se le agrega combustible y su combustión controlada crea un flujo de mayor temperatura. Este gas de alta temperatura y presión entra a una turbina, donde se expande y mueve un eje.  De ahí, en el caso del turbofan pasará a la tobera, que al ser un canal de salida de aire mucho más chico que el de entrada, fuerza al aire a acelerarse (otra vez, el principio de acción y reacción. Perdón de nuevo, Isaac.), y genera el tan ansiado empuje.

En el caso del turbohélice, la turbina produce la energía para mover el eje de la hélice. Entonces, el avión no obtiene su empuje de la salida del chorro de gases a diferentes presiones y temperaturas, sino de la tracción generada por el movimiento de la hélice. Dicho propulsor (de ahí Turboprop) tiene una eficiencia superlativa en las velocidades a las que un avión comercial de corto alcance necesita moverse, ya que mueve mucho más aire con mucha menos combustión. Menos combustión, menos combustible. Menos combustible, menos costo. Menos costo, mejores vacaciones para el gerente de operaciones.

Entonces, cuando alguien le diga “avioneta”, en vez de partirle la bandeja de calentitos en la cabeza, simplemente recuérdele que en realidad un Saab 340 y un A320 tienen principios de operación muy similares en lo que a motores respecta. Pero la conversación sigue, y usted escucha:

“Son más ruidosos”

Sí, es absolutamente cierto. Está estudiado que un Turbohélice puede trasladar entre 10 y 30 decibeles más al interior del fuselaje que un turbofan. Además del sonido propio del funcionamiento del motor, llamado Airborne Noise o ABN, el movimiento de las palas de la hélice genera una transmisión de ruido sobre la estructura, llamada Structureborne Noise o SBN. Si bien son sonidos de una frecuencia más baja que los de un turbofan, se perciben de manera clara en el interior del avión.

También es cierto que se trabajó mucho sobre el asunto, e inclusive la NASA ha preparado dossiers al respecto. Mucho de lo investigado se aplicó ya en los modelos que hoy equipan a las líneas aéreas, y se redujo sensiblemente el ruido. Y además, ningún pasajero ha salido sordo de un vuelo de 3 horas. Para las tripulaciones, existen factores de riesgo (el primero, la exposición constante), así como también hay medidas para mitigar el impacto. Del mismo modo que en los aviones comerciales más grandes.

“Se caen por el hielo”

Todos los aviones juntan hielo. La diferencia está en cómo lo junta.

Todos sabemos que a mayor altura, la temperatura es menor. Entonces, cuando el avión atraviesa zonas con agua en suspensión, tenderá a acumular hielo en las superficies que presentan resistencia al avance. Esto es, borde de ataque de las alas, estabilizadores, timón y nariz. La carga de hielo sobre esas superficies altera el rendimiento aerodinámico de la estructura, al incrementar la resistencia.

Todos los aviones tienen, también, sistemas de protección contra estas acumulaciones. Desde flujos de aire del motor derivados a estas superficies hasta bloques neumáticos que se inflan y desinflan partiendo el hielo acumulado. El principal problema del turbohélice no es que junte más o menos hielo, sino que por efecto del giro de la hélice, va a tender a cargar más hielo en un lugar que en otro.

Ya hablaremos de esto en otro post, pero el principal enemigo de la aviación es la asimetría. En el caso que nos compete, el lado interno de la rotación de la hélice va a acumular más hielo, lo que puede generar la asimetría de la que hablamos si no es tratada a tiempo.

Hace unos cuantos años, una cantidad importante de turboprops incurrió en accidentes relacionados con hielo. La gran mayoría de los factores contribuyentes fueron tomados en cuenta por fabricantes, líneas aéreas y pilotos, y aunque como siempre digo, nadie está exento, la incidencia del factor hielo disminuyó notablemente.

“Son incómodos”

En absoluto. Son todo lo cómodos que la aerolínea por la que viaja quiere que usted se sienta durante lo que dura el vuelo. No se pensaron para que usted se pase 12 horas arriba, por lo que el ratio confort/tiempo de vuelo es más que justo.

“No son tecnológicamente avanzados como los otros”

Para nada. Están construidos con material y procesos de punta. Están homologados por la autoridad aeronáutica del país en el que operan, además de certificaciones de procesos de última generación. A menos que se suba a un Il-18 de Aeroflot, pero me da la sensación que no sería el caso.

En relación con el instrumental de vuelo, tienen sistemas estandarizados y muy similares a sus hermanos más grandes.

 

Tenga estas cosas presentes cuando escuche que le dicen “A eso no me subo”. Si aún después de que le expliquen persisten en la actitud, mejor. Más pasajes para nosotros.