La familia Pratt & Whitney PW1000G , también comercializada como Pratt & Whitney GTF (turbofán con engranajes), es una familia de motores turbofán con engranajes de alto índice de derivación fabricados por Pratt & Whitney . Los distintos modelos pueden generar de 15 000 a 33 000 libras-fuerza (67 a 147 kilonewtons ) de empuje. A partir de 2025, se utilizan en el Airbus A220 , la familia Airbus A320neo y el Embraer E-Jet E2 . También se utilizaron en los nuevos Yakovlev MC-21 hasta que se detuvieron las exportaciones a Rusia como parte de las sanciones internacionales durante la invasión de Ucrania .
Tras años de desarrollo y pruebas en diversos prototipos, el programa se lanzó oficialmente en 2008 con el motor PW1200G, destinado al Mitsubishi SpaceJet, proyecto que posteriormente fue cancelado . El primer vuelo de prueba exitoso tuvo lugar ese mismo año. La variante PW1500G, diseñada para el A220, se convirtió en el primer motor certificado en 2013. Se estima que Pratt & Whitney invirtió 10 mil millones de dólares en el desarrollo de esta familia de motores. El certificado de tipo del PW1100G pertenece a International Aero Engines, mientras que el de las demás versiones pertenece a Pratt & Whitney.
A diferencia de los motores turbofán tradicionales, cuyo único eje obliga a todos los componentes a girar a la misma velocidad, el PW1000G cuenta con una caja de engranajes entre el ventilador y el núcleo de baja presión. Esto permite que cada sección funcione a su velocidad óptima. Según Pratt & Whitney, esto permite que el PW1000G consuma un 16 % menos de combustible y genere un 75 % menos de ruido que los motores de la generación anterior.
La familia de motores inicialmente despertó el interés de las aerolíneas debido a su eficiencia en el consumo de combustible, pero los problemas técnicos han perjudicado su posición en el mercado. Por ejemplo, los problemas iniciales con la variante PW1100G, que impulsa la familia A320neo, provocaron la inmovilización de aeronaves y fallas en vuelo. Algunos motores se fabricaron con metal en polvo contaminado , lo que requirió reparaciones de entre 250 y 300 días. Algunas aerolíneas optaron por el motor CFM LEAP .
Desarrollo
Precursores
A finales de la década de 1980, se realizaron pruebas en el túnel de viento del Centro de Investigación Glenn de la NASA utilizando el modelo de ventilador entubado de 17 pulgadas de diámetro de Pratt & Whitney. 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 de 40 a 80 pies (12 a 24 m) del Centro Ames de la NASA , utilizando una caja de engranajes de 4:1 y 40 000 hp (30 MW) . Su ventilador de 118,2 pulgadas (300 cm) con 18 aspas compuestas de paso reversible tenía una relación de derivación de 15:1. Su objetivo era reducir el consumo de combustible en un 6-7%, las emisiones en un 15% y generar menos ruido debido a una menor velocidad de la punta del ventilador de 950 ft/s (290 m/s) , en comparación con los 1400 ft/s (430 m/s) de los turbofanes de derivación 5:1 convencionales. Si bien la caja de engranajes y el ventilador más grande pesaban más, esto se compensó con el uso de un 40% de materiales compuestos en peso, en comparación con el 15%. En 1994, P&W planeaba operar una caja de engranajes de 60 000 hp (45 MW) para un empuje de 75 000 lbf (330 kN) . [ 1 ] Se realizaron pruebas adicionales a escala del ADP en el túnel de viento de baja velocidad de 9-15 ft (2,7-4,6 m) del Centro Glenn de la NASA entre 1995 y 1997 para investigar velocidades más bajas en la punta del ventilador y relaciones de presión más bajas en el ventilador. [ 2 ]
P&W intentó por primera vez construir un turbofán de producción con engranajes alrededor de 1998, con el PW8000, [ 3 ] dirigido al rango de 25 000–35 000 lbf (110–160 kN) . Este fue una mejora del PW6000 existente que reemplazó la sección del ventilador con una caja de engranajes y un nuevo ventilador de una sola etapa, que proporcionaría aproximadamente el 90% de la potencia propulsora del motor. El motor PW8000 buscaba reducir los costos operativos en un 10%, o $600 000 por aeronave anualmente. [ 4 ]
El PW8000 tenía una relación de derivación de 11:1 (el doble que la del V2500 ), una relación de presión total de 40:1 y 13 etapas de rotor en lugar de las 17 [ 5 ] del V2500 para empujes similares. El desarrollo preliminar debía finalizar el 1 de junio, la primera prueba 10 meses después y la certificación 20 meses más tarde, por 400 millones de dólares. Pratt había probado cajas de engranajes durante 950 horas por 350 millones de dólares en la década anterior y aspiraba a una eficiencia del 99,5%. La caja de engranajes ADP era un 30% más potente y el ventilador de paso reversible no se mantuvo para el PW8000. P&W controlaría el 60% del programa, compartido con los socios de IAE MTU y FiatAvio, pero no con Rolls-Royce, y posiblemente con Volvo y MHI. [ 6 ]
Su turbina LP funcionaba a 9160 rpm, reducida en 3:1 para un ventilador de 3250 rpm con una velocidad de punta de pala de 1050 ft/s (320 m/s) que bajó de 1400 ft/s (430 m/s) , reduciendo el ruido a 30 EPNdB acumulado por debajo de los requisitos de la Etapa 3. El ventilador de 76–79 in (190–200 cm) tenía 20 palas de titanio y movía 1369 lb (621 kg) de aire por segundo en ascenso. Al compresor LP convencional de 3 etapas le seguía un compresor HP de 5 etapas, 12:1 equipado con 700 palas inspirado en los perfiles aerodinámicos de baja relación de aspecto del programa militar ATEGG . A un combustor floatwall/TALON le seguía una turbina HP de una sola etapa y una turbina LP de 3 etapas contrarrotatoria con 400 palas, ambas optimizadas mediante dinámica de fluidos computacional (CFD). La caja de engranajes podía manejar 50 hp/lb (82 kW/kg) . [ 7 ] El tamaño físico de la caja de engranajes era de 17 pulgadas (430 mm) de diámetro, [ 3 ] o no más de la mitad del tamaño de la caja de engranajes del motor demostrador de hélice-fan PW-Allison 578-DX en el que Pratt & Whitney trabajó conjuntamente con Allison en la década de 1980. La caja de engranajes constaba de 40 componentes, pesaba 500 lb (230 kg) y compartía un tanque de aceite de 3 galones estadounidenses (11 L) con el resto del motor. La eficiencia de la caja de engranajes era del 99,7 %. [ 8 ] Se habrían utilizado ocho motores para la certificación. [ 7 ] Después de varios años, el proyecto PW8000 fue abandonado. [ 9 ]
Poco después apareció el proyecto ATFI, que utilizaba un núcleo PW308 pero con una nueva caja de engranajes y un ventilador de una sola etapa. Su primera prueba tuvo lugar el 16 de marzo de 2001. Esto dio lugar al programa Geared Turbofan (GTF), que se basaba en un núcleo de nuevo diseño desarrollado conjuntamente con la empresa alemana MTU Aero Engines .
Turbofán con engranajes (GTF)
Para 2006, Pratt & Whitney estaba gastando $100 millones por año en el desarrollo de turbofanes con engranajes para la próxima generación de aviones de pasillo único , y se enfocaba en el rango de empuje de 25,000–35,000 lbf (110–160 kN) . [ 10 ] En ese momento, P&W estaba dando soporte al 36% de los motores en la flota comercial operada por Western, en comparación con el 33% de CFM (en crecimiento), el 13% de GE , el 11% de Rolls-Royce y el 6% de IAE (en crecimiento); pero estaba disminuyendo ya que se basaba principalmente en el más antiguo JT8D . [ 10 ] 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. [ 10 ] P&W planeaba una demostración de motor terrestre a finales de 2007, con el objetivo de alcanzar un empuje de 30 000 lbf (130 kN) con un ventilador de 2 m (80 in) de diámetro. [ 10 ] La primera prueba en tierra del demostrador se realizó en noviembre de 2007 en West Palm Beach, Florida . [ 11 ]
En octubre de 2007, el GTF fue seleccionado para propulsar el Mitsubishi Regional Jet (MRJ) de 70 a 90 asientos . [ 12 ] En marzo de 2008, Mitsubishi Heavy Industries lanzó el MRJ con un pedido de 25 aeronaves de All Nippon Airways , con el objetivo de que entrara en servicio en 2013. [ 13 ] En julio de 2008, el GTF pasó a llamarse PW1000G , el primero de una nueva línea de motores "PurePower". [ 14 ]
Pruebas de vuelo

El motor se probó por primera vez en el Boeing 747SP de Pratt & Whitney desde el 11 de julio de 2008 hasta mediados de agosto de 2008, con un total de 12 vuelos y 43,5 horas de vuelo. [ 15 ] Luego, a partir del 14 de octubre de 2008, voló en un Airbus A340-600 en Toulouse, en el pilón número dos. [ 16 ]
Las pruebas del modelo PW1524G destinado al CSeries comenzaron en octubre de 2010. [ 17 ] Además del turbofán con engranajes, los diseños iniciales incluían una tobera de ventilador de área variable (VAFN), que permite mejoras en la eficiencia propulsora en un rango de la envolvente de vuelo. [ 18 ] Sin embargo, la VAFN se ha 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. [ 19 ] 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. [ 20 ]
El motor del A320, el PW1100G, realizó su primera prueba estática el 1 de noviembre de 2012, [ 21 ] y se probó por primera vez en el 747SP el 15 de mayo de 2013. [ 22 ] El primer vuelo del Airbus A320neo tuvo lugar el 25 de septiembre de 2014. [ 23 ] El motor PW1100G obtuvo la certificación de tipo de la FAA el 19 de diciembre de 2014. [ 24 ] La cuarta variante del motor, el PW1900G para el Embraer E2 , voló por primera vez el 3 de noviembre de 2015 desde Mirabel , Canadá, instalado en el avión de prueba Boeing 747SP. [ 25 ]
Producción

El costo del programa se estima en $10 mil millones. [ 26 ] El precio de lista era de $ 12 millones en 2011. [ 27 ] Al inicio de la producción en 2016, cada GTF le costaba a PW $10 millones de construir, más que el precio de venta, pero se esperaba que eventualmente bajara de $2 millones por motor. [ 28 ] 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. [ 29 ]
En noviembre de 2016, Pratt había solucionado el problema de arranque del motor y se propuso entregar 150 motores para finales de año, 50 menos de lo previsto. Esto se debió a que menos de un tercio de las palas del ventilador superaban la inspección al comienzo del año, cifra que aumentó al 75 % a medida que avanzaba el año. El rendimiento de la combustión fue un 16 % mejor que la referencia IAE V2500, dentro de lo previsto, e incluso un 18 % mejor en los mejores casos. El objetivo de entrega para 2017 se fijó en 350 a 400 motores. [ 30 ]
La problemática introducción llevó a los clientes a elegir el CFM LEAP , que obtuvo 396 pedidos de A320neo en comparación con 39 para el 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 usaban el LEAP. La cuota 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. [ 31 ]
El 24 de octubre de 2017, se alcanzó una fiabilidad de despacho del 99,8 % y Pratt se mantuvo en el 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 debido al rápido desgaste del sello de aire de carbono y los revestimientos de la cámara de combustión, lo que requirió la extracción del motor para cambiar la pieza. [ 32 ] P&W espera entregar más de 2500 GTF entre 2018 y 2020, y más de 10 000 motores para 2025. [ 33 ]
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, operatividad y otras pruebas de desarrollo. MHI fabrica la cámara de combustión y los discos de la turbina de alta presión . [ 34 ] El primer motor se completó en noviembre de 2019. [ 35 ]
Versión de derivación ultra alta
En 2010, Pratt & Whitney inició el desarrollo de una versión de derivación ultra alta, con una relación superior a la de 12,2:1 del PW1100G para el A320neo, para ofrecer un 20 % más de consumo de combustible que un CFM56-7 y 25 dB menos de ruido que la Etapa 4 de la FAA. En 2012, se completaron las pruebas en túnel de viento de una versión anterior del ventilador; en 2015, se completaron 275 horas de pruebas en un banco de pruebas 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 álabes de menor relación de presión, menos de los 20 álabes del PW1100G. El programa CLEEN ( Continuous Lower Energy, Emissions and Noise ) de la FAA de EE. UU . patrocina las pruebas, y sus tecnologías se validarán en una campaña de pruebas de vuelo. Podría impulsar el nuevo avión de tamaño mediano de Boeing a mediados de la década de 2020 y la respuesta de Airbus, y competiría contra el UltraFan de Rolls-Royce y una versión de mayor empuje del CFM LEAP . [ 36 ]
Ventaja GTF (PW1000G/2-JM)
En diciembre de 2021, Pratt & Whitney anunció una versión GTF Advantage actualizada del PW1100G del A320neo. Afirmaron que ofrecería un 1 % más de eficiencia de combustible, mayor durabilidad y 34 000 lbf (151 kN) de empuje, hasta un 8 % más que antes en aeropuertos con altas temperaturas y altitudes elevadas . Estas mejoras se lograrían aumentando el flujo en el núcleo; ajustando el control de holgura activa entre la turbina y los sellos, reduciendo la temperatura en el compresor de alta presión ; y utilizando recubrimientos mejores y más duraderos, así como rotores blisk resistentes a los daños . Los responsables indicaron que la nueva versión requeriría más de un año de pruebas en tierra y en vuelo, y que estaría disponible en 2024. También señalaron que algunas de estas mejoras podrían aplicarse a otras variantes. [ 37 ]
El 7 de octubre de 2025, el motor de la serie PW1100G/2-JM, también comercializado como GTF Advantage , fue certificado por la EASA. [ 38 ]
PW9000
En 2010, Pratt & Whitney propuso el PW9000 como una familia de motores militares basados en el núcleo PW1000G. Una variante era un motor de derivación media para el bombardero de próxima generación , que utilizaba una sección de baja presión similar a la del F135 y el núcleo PW1000G con un ventilador de accionamiento directo para una relación de derivación de 4:1 . [ 39 ] [ 40 ] El Northrop Grumman B-21 Raider está propulsado por dos PW9000 de 27 000 lbf (120 kN) . [ 41 ] Otros miembros propuestos de la familia PW9000 incluyen una variante de empuje de 15 000 lbf (67 kN) basada en el PW1215, ofrecida como reemplazo en el Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk ; y una variante de motor de caza de 30 000 lbf (130 kN) de empuje, ofrecida para reemplazar la familia F100 de la compañía . [ 39 ]
Diseño

La familia de motores genera de 15 000 a 34 000 lbf (67 a 151 kN) de empuje, utiliza cajas de engranajes con una potencia nominal de entre 12 MW (16 000 hp) y 24 MW (32 000 hp) . [ 42 ] 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, mientras que el carrete de alta presión gira a más de 20 000 RPM. [ 43 ] La variante PW1431G tiene una relación de compresión de 42. [ 44 ] Como el ventilador con engranajes es más lento, las tensiones de tracción en las palas se reducen, lo que permite el uso de aleaciones de aluminio de alta resistencia . [ 45 ] El ventilador A320 PW1100G tiene 20 aspas, en comparación con las 36 del CFM56 -5B. [ 46 ]
Pratt & Whitney afirma que el PW1000G es un 16 % más eficiente en combustible y hasta un 75 % más silencioso que los motores que se utilizan actualmente en aviones regionales y de pasillo único . [ 47 ] Como la mayor relación de derivación y el engranaje crean una mayor eficiencia propulsora , 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, un promedio del 1 % por año combinado con ajustes de la relación de engranajes . [ 48 ] El PW1400G tiene un consumo de combustible específico de empuje de crucero de 0,51 lb/lbf/h (14,4 g/kN/s) . [ 49 ]
La caja de engranajes de 30 000 hp (22 MW) está diseñada para durar toda la vida útil del motor, sin mantenimiento programado más allá del cambio de aceite. [ 43 ] Tiene hasta 25 000 ciclos de vida útil , 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. [ 50 ] 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. [ 51 ]
Historial operativo
Introducción

La primera entrega a un operador comercial, un A320neo a Lufthansa , tuvo lugar el 20 de enero de 2016. [ 52 ] Entró en servicio comercial a finales de ese mes. [ 53 ] A principios de agosto de 2017, Pratt prestaba soporte a 75 aeronaves: 59 Airbus A320neo con PW1100G y 16 Airbus A220 con PW1500G. [ 54 ] En enero de 2018, alcanzó las 500 000 horas de vuelo en una flota de 135 aeronaves operadas por 21 operadores. [ 55 ] Debido a problemas iniciales, las pérdidas totales del programa GTF ascendieron a 1200 millones de dólares. [ 56 ]
En mayo de 2018, tras recibir y operar cinco A320neo, Spirit Airlines confirmó una reducción del consumo de combustible mejor que el 15% prometido, quizás entre un 1% y un 2%. Las entregas de los A320neo de Air Lease Corporation tienen un retraso de 11 meses, pero su presidente ejecutivo , Steven Udvar-Hazy, cree que se necesitarán entre 12 y 18 meses para volver a la normalidad. [ 57 ] El 17 de julio de 2018, Pratt & Whitney anunció que el PW1500G había recibido la aprobación ETOPS 180 de la FAA. [ 58 ]
Horarios de inicio
La primera entrega se realizó a Lufthansa en lugar de Qatar Airways debido a la deformación térmica del rotor, causada por un enfriamiento asimétrico tras el apagado 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 resulta en un desplazamiento entre el centro de gravedad del rotor deformado y el eje del cojinete, causando un ligero desequilibrio y reduciendo potencialmente la holgura entre las puntas de las palas del rotor y la pared del compresor. Todos los motores de producción estándar ahora incorporan un amortiguador en los cojinetes del tercer y cuarto eje para ayudar a rigidizar el eje, y se espera que los datos de los motores en servicio y sometidos a pruebas aceleradas reduzcan gradualmente los tiempos de arranque del motor. Según el presidente de P&W, Bob Leduc, "para junio (de 2016), el tiempo de arranque se habrá reducido a 200 segundos y para diciembre (de 2016) a 150 segundos". [ 59 ]
En una sesión informativa sobre resultados financieros el 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 puesta en marcha del PW1100G-JM: «En cuanto a los aspectos técnicos, diría que ya son cosa del pasado. El tiempo de arranque con las actualizaciones de software se ha solucionado bastante bien». [ 60 ] El director del grupo Airbus, Tom Enders, dijo al presentar 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. [ 61 ]
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 algo más de dos minutos, para una reducción total de tres minutos y medio. Estas modificaciones se incluyeron en los motores de nueva fabricación, así como en la modernización de las unidades existentes. Pratt & Whitney continuó mejorando los tiempos de arranque, y se esperaba que las modificaciones en la boquilla de combustible y los cambios en el procedimiento de llenado de aceite ahorraran otro minuto cuando se introdujeran a finales de 2017. [ 62 ]
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 11 rotores con álabes integrados: los tiempos de arranque de los motores de producción del A321neo serán similares a los del V2500. [ 63 ]
Extracción de motores

Como IndiGo y Go Air operan en un entorno húmedo , caluroso, contaminado y salino , 42 motores fueron retirados prematuramente de las aeronaves de esas compañías para el 24 de febrero, con más retiros programados, luego de advertencias, controles obligatorios y posibles reparaciones que debían hacerse después de solo tres horas de vuelo en lugar de diez. 28 retiros de motores se debieron a una fuga de sello de aire en el tercer cojinete , que permitió que partículas de metal entraran 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 cojinete para compensar la curvatura del rotor, con las reparaciones retroinstaladas en el ala después de las pruebas en Airbus y Pratt. [ 62 ] 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 puede retroinstalarse durante una parada nocturna típica. [ 64 ]
Trece desmontajes de motores se debieron a inspecciones con endoscopio que revelaron orificios de refrigeración bloqueados en los paneles de la cámara de combustión , aparentemente debido al aire más salino, y Pratt & Whitney desarrolló y probó un diseño de combustor más duradero para abordar un problema de tono, que se introducirá en septiembre. [ 62 ] Spirit Airlines informó que el sistema de aire de purga se congeló en ocasiones debido a las bajas temperaturas en cuatro de sus cinco A320neo, un problema que también experimentó IndiGo, lo que llevó a Spirit a imponer un techo de 30 000 pies (9100 m) en sus aeronaves. [ 65 ] Para evitar problemas con los motores P&W1100G, JetBlue Airways cambió sus primeros tres Airbus A321neo en 2018 a A321ceo , aplazando la entrega de sus primeros A321neo a 2019 dentro de su pedido de 60. [ 66 ]
En 2017, IndiGo tuvo que dejar en tierra siete aviones, dos en mayo, cuatro en junio y uno en julio, después de que sus motores quedaran fuera de servicio, a la espera de actualizaciones: la falta de repuestos —que también dejó en tierra los A320 de All Nippon Airways y Hong Kong Express Airways— se vio agravada por un nuevo impuesto indio sobre bienes y servicios, que impidió las importaciones. [ 67 ] Debido a 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. [ 68 ] IndiGo tuvo que reemplazar 69 motores desde mediados de 2016 hasta principios de 2018. [ 69 ]
Sello de filo de cuchillo
En febrero de 2018, tras fallos en vuelo del PW1100G con el cubo trasero del compresor de alta presión modificado (aparentemente problemas con su sello de borde de cuchilla) , la EASA y Airbus inmovilizaron algunos aviones de la familia A320neo hasta que se les instalaran repuestos. [ 70 ] Posteriormente, Airbus decidió dejar de aceptar motores PW1100G adicionales para los aviones A320neo. [ 71 ] A pesar del fallo de la pieza que podría retrasar las entregas de motores a Airbus hasta abril, P&W reafirmó su objetivo de entrega para 2018 de duplicar su tasa de 2017 de 374 motores, ya que casi 100 motores entregados a Airbus presentan problemas, incluidos 43 en servicio. [ 72 ]
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. [ 73 ] La EASA y la FAA impusieron volar A320neo con motores mixtos y prohibieron ETOPS , pero la DGCA india fue más allá y dejó en tierra todos los A320neo con un motor afectado. [ 74 ] El defecto de diseño le costará a Pratt & Whitney 50 millones de dólares para resolverlo. [ 75 ] 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 lejano. [ 33 ]
vibraciones del motor
En septiembre de 2018, los motores PW1100G del A320neo presentaban vibraciones cada vez mayores , a veces antes de las 1000 horas de vuelo y principalmente con potencias elevadas durante la fase de ascenso , lo que requería un cambio de motor prematuro. Los A320neo de Lufthansa permanecieron en tierra 254 días después de su primera entrega, 13 veces más que sus A320ceo , en el 78% de los casos debido a problemas de motor, ya que se realizaron 14 cambios de motor no planificados. En septiembre de 2018, la utilización de sus A320neo era la mitad que la de sus A320ceo. Para finales de noviembre, Airbus planeaba explicar la causa raíz y ofrecer un análisis en profundidad para finales de 2018. [ 76 ] Pratt & Whitney declaró que los PW1500G/PW1900G de los A220 y Embraer E2 no presentan el problema y que menos del 2% de los PW1100G están afectados, mientras que se han entregado 182 A320/A321neo con motores GTF. [ 77 ]
En 2018, se informó que algunos motores PW1500G emitían un "extraño aullido" similar al de una ballena, según personas que se encontraban debajo de la aeronave durante su aproximación para el aterrizaje. En ese momento, Pratt & Whitney no había determinado la causa del ruido. [ 78 ] En un podcast de abril de 2020, Graham Webb, vicepresidente y gerente general del programa de motores turbofán con engranajes para aviones regionales en Pratt & Whitney, afirmó que el ruido del motor era causado por un "tono transitorio de baja potencia en la cámara de combustión", que generalmente ocurre durante la aproximación cuando el motor está a baja potencia o en ralentí. En esas condiciones, el frente de llama dentro de la cámara de combustión se comporta de manera que causa perturbaciones de presión que interactúan con las paredes de la cámara de combustión para crear el sonido de ballena. El ruido no tiene repercusiones en el funcionamiento del motor. [ 79 ]
En octubre de 2018, aproximadamente 10 A320neo propulsados por motores P&W solían estar en tierra para reparaciones en cualquier momento dado. [ 80 ]
Corrosión excesiva
Pratt & Whitney ha reducido los límites de vida útil de los cubos delanteros de los compresores de alta presión PW1500G (instalados en el Airbus A220) y PW1900G (instalados en el Embraer E190/E195-E2) tras detectarse corrosión durante una revisión rutinaria del motor. Esta corrosión reduce la resistencia a la fatiga de bajo ciclo y puede provocar fisuras antes de que el componente alcance su límite de vida útil. [ 81 ]
Suspensión de operaciones de Go First

En marzo de 2023, el operador indio Go First (anteriormente Go Air) suspendió sus operaciones y se declaró en bancarrota , inicialmente hasta mayo de 2023, y posteriormente hasta julio de 2023. La aerolínea citó la baja fiabilidad de los motores PW1100G como motivo de la suspensión y afirmó que Pratt & Whitney no había cumplido con un acuerdo de arbitraje previo en el Centro Internacional de Arbitraje de Singapur para suministrar 5 motores de repuesto al mes a Go First entre agosto y diciembre de 2023. [ 82 ] [ 83 ] Pratt & Whitney impugnó las reclamaciones y afirmó que Go First "no tenía derecho" a obtener motores nuevos porque los contratos de arrendamiento de las aeronaves que requerían motores habían sido rescindidos; la rescisión de los contratos de arrendamiento se debió a los problemas financieros de Go First causados por los motores defectuosos de Pratt & Whitney que dejaron en tierra la flota. [ 84 ]
Retirada del mercado por contaminación metálica

En julio de 2023, P&W ordenó una revisión para inspeccionar 1200 de los 3000 motores turbofán con engranajes PW1100G utilizados en el A320neo debido al descubrimiento de que se había utilizado metal en polvo contaminado en la producción de algunas piezas del motor. Las inspecciones llevaron al descubrimiento de piezas agrietadas. [ 85 ] En septiembre de 2023, P&W amplió esta revisión para incluir los 3000 motores. [ 86 ] P&W afirma que las inspecciones tardan entre 250 y 300 días en completarse, y la compañía dijo que esperaba un promedio de 350 aviones en tierra hasta 2026, con el número más alto a principios de 2024. [ 87 ] P&W estimó que el problema de la contaminación por metal costará a Pratt & Whitney y sus socios entre 6 y 7 mil millones de dólares, el 80% de los cuales corresponde a compensaciones a los clientes. [ 88 ]
Fallos en pleno vuelo
Fallos del PW1100G
La aerolínea india IndiGo informó de cuatro incidentes que involucraron paradas de motor en vuelo durante el ascenso, seguidas de apagados, que ocurrieron los días 24, 25 y 26 de octubre de 2019. La causa de los apagados se ha rastreado a problemas con la turbina de baja presión (LPT). [ 89 ] El 1 de noviembre de 2019, la Dirección General de Aviación Civil de la India (DGCA) solicitó a IndiGo que reemplazara los motores de los 98 aviones A320neo que opera actualmente antes del 31 de enero de 2020 y sugirió aplazar las entregas futuras hasta que se remotorizara la flota existente. [ 90 ] Posteriormente, la DGCA extendió el plazo hasta el 31 de mayo de 2020. [ 91 ]
Fallos del PW1500G

El 13 de octubre de 2018, un Airbus A220-100 operado por Swiss International Air Lines sufrió una parada en pleno vuelo de uno de sus motores PW1500G después de que una junta tórica defectuosa en el enfriador de aceite de combustible del motor provocara una pérdida de presión de aceite. [ 92 ]
El 25 de julio de 2019, un Airbus A220-300 operado por Swiss International Air Lines sufrió una falla en un motor y fue desviado a París-Charles de Gaulle . [ 93 ] El compresor de baja presión de uno de sus motores PW1500G se desintegró mientras ascendía a 32 000 pies. [ 94 ]
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 reveló que «el rotor de la primera etapa del compresor de baja presión se había separado y había un orificio en la carcasa del compresor». [ 95 ] El 26 de septiembre, la FAA emitió una Directiva de Aeronavegabilidad que exige inspecciones con boroscopio en los motores. [ 96 ]
El 15 de octubre de 2019, falló otro motor y la tripulación se desvió a París-Charles de Gaulle, tras lo cual Swiss retiró su flota para inspección. [ 97 ] Swiss volvió a poner en servicio algunas aeronaves ese mismo día después de las comprobaciones de los motores y planeó restablecer las operaciones de vuelo para el 17 de octubre. [ 98 ] Una actualización de software pudo haber causado vibraciones dañinas en piezas de rápido movimiento, lo que provocó las fallas. [ 99 ]
Después de esas fallas de motor, Transport Canada emitió una directiva de aeronavegabilidad de emergencia que limitaba 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 volver a activarlo en crucero. [ 100 ] 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 de 3461 RPM). [ 101 ] El punto más alto de ascenso es el punto más exigente para un turbofán, donde el compresor gira más rápido. [ 102 ] La directiva establece que "los ascensos a gran altitud con ajustes de empuje más altos 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 no contenida del motor y daños al avión". [ 103 ] La EASA adoptó la directiva, y se espera que otros la sigan. [ 104 ]
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 1654 ciclos desde 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 después de la actualización. [ 105 ]
El 12 de febrero de 2020, otro PW1500G sufrió una falla de motor no contenida en un A220-300 perteneciente a airBaltic de Letonia durante el vuelo BT-677 desde Riga, Letonia a Málaga, España. [ 106 ] [ 107 ]
Tras estos fallos del Airbus A220 PW1500G, el software de control electrónico similar PW1900G se actualizó para el Embraer E195-E2 en 2021. [ 108 ]
Para abordar el problema del PW1500G, Pratt & Whitney desarrolló una actualización de software para el sistema de control del motor, diseñada 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. [ 109 ] 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 constante y estable a través del núcleo del motor. Esto se logró optimizando los álabes guía de entrada y los sensores de flujo de aire del motor, así como modificando la respuesta del motor a ciertas condiciones de vuelo. [ 110 ]
Pratt & Whitney también realizó una revisión exhaustiva del motor PW1500G y sus componentes para identificar cualquier otro problema potencial. Las extensas pruebas y el análisis de datos dieron como resultado modificaciones adicionales en el diseño y las características de rendimiento del motor. [ 109 ]
Hasta junio de 2023, no se han reportado otros incidentes de pérdida de compresión en aeronaves equipadas con motores PW1500G desde que se implementó la actualización de software.
El 23 de diciembre de 2024, un Airbus A220-300, que operaba como vuelo 1885 de Swiss International Air Lines, sufrió una falla en un motor a 4000 pies de altitud, lo que provocó la entrada de humo en la cabina y obligó a la aeronave a desviarse al aeropuerto de Graz . De los 79 ocupantes, 1 falleció y 21 resultaron heridos.
Aplicaciones
- Airbus A220 : PW1500G [ 111 ] (exclusivo)
- Airbus A320neo : PW1100G [ 112 ] [ 113 ] (junto al CFM International LEAP-1A )
- Familia Embraer E-Jet E2 : PW1700G y PW1900G [ 114 ] [ 115 ] (exclusivo)
- Mitsubishi SpaceJet : PW1200G [ 116 ] [ 117 ] (exclusivo), proyecto cancelado
- Yakovlev MC-21 : PW1400G [ 118 ] (utilizado solo en seis aviones de prueba; reemplazado por el Aviadvigatel PD-14 debido a las sanciones ) [ 119 ]
Antes de las sanciones , se propuso para el SJ-130 ruso . [ 120 ] También se ha propuesto para el Rekkof Aircraft F-120NG . [ 121 ]
Presupuesto
- ↑ El primer dígito del programa o número de modelo indica la generación (1 para esta familia de motores). El segundo dígito representa al cliente (1 para Airbus, 2 para Mitsubishi, 4 para Irkut y 5 para ex-Bombardier). Los dos últimos dígitos indican el empuje nominal en kilolibras de un modelo. (Los dígitos "00" solo representan el programa general del motor, no un modelo de empuje en particular). El sufijo "G" indica un motor turbofán con engranajes. [ 123 ]
- ↑ Las exportaciones del motor se han suspendido indefinidamente como resultado de las sanciones internacionales impuestas durante la invasión rusa de Ucrania .
- ↑ cara del cono del ventilador hacia la brida trasera
Véase también
Desarrollo relacionado
Motores comparables
Listas relacionadas
Referencias
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Enlaces externos
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- Motores turbofán de alto índice de derivación
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