Los motores de aviación modernos alcanzan una eficiencia increíble, pero a costa de condiciones extremas dentro de la turbina. La temperatura del gas en la entrada de la turbina de alta presión supera los 1600 °C, que es significativamente superior al punto de fusión incluso de las aleaciones más resistentes al calor. Sin embargo, los álabes de la turbina no solo sobreviven, sino que mantienen su forma y resistencia, lo que garantiza un funcionamiento fiable del motor durante miles de horas. ¿Cómo es posible? Los especialistas de la United Engine Corporation (ODK) nos lo cuentan.
Los expertos subrayan que, sin sistemas de refrigeración avanzados, los motores de turbina de gas modernos serían imposibles. El hecho es que el metal empieza a perder resistencia mucho antes de fundirse: ya a 900-1000 °C su estructura se debilita y su forma se deforma. Para evitarlo, los ingenieros utilizan un enfoque integral que combina materiales de nueva generación, revestimientos protectores y refrigeración multinivel.
La base de la construcción de los álabes son las superaleaciones de níquel, aleadas con elementos como el wolframio, el cobalto, el cromo, el molibdeno, así como metales raros: el renio y el rutenio. En algunas composiciones, la proporción de aditivos de aleación alcanza el 15%. Para una protección adicional, se utilizan revestimientos cerámicos de barrera térmica que reducen la transferencia de calor al interior del metal y protegen contra la corrosión caliente.
Pero incluso estas medidas no son suficientes. Por lo tanto, el sistema de refrigeración convectiva-pelicular desempeña un papel clave. El aire frío, extraído de las etapas intermedias del compresor, se dirige al interior del álabe hueco a través de una compleja red de microcanales. Al pasar por ellos, extrae el calor del interior. A continuación, este mismo aire sale al exterior a través de cientos de orificios microscópicos, distribuidos uniformemente por la superficie del álabe. Las corrientes de salida forman una fina película de gas que protege el metal del contacto directo con el flujo de gas caliente.
Gracias a esta tecnología, la temperatura del propio álabe puede ser entre 400 y 500 °C inferior a la temperatura del gas circundante, incluso si esta última supera el punto de fusión del material.
La producción de estos álabes es la cúspide de la maestría tecnológica. La geometría interna de los canales se diseña teniendo en cuenta la aerodinámica y la transferencia de calor, y la ubicación de cada orificio se calcula con una precisión de hasta una micra. Las empresas de la United Engine Corporation (ODK) poseen métodos de fundición avanzados, como la cristalización direccional y las tecnologías monocristalinas, que permiten crear piezas capaces de soportar cargas extremas.
