China domina la cadena tecnológica de motores aeronáuticos

Si el motor aeronáutico es aclamado como la «perla de la corona de la industria moderna», entonces las palas de turbina monocristalinas son su «diamante incrustado». En la actualidad, solo 5 países —Estados Unidos, Reino Unido, Rusia, Francia y China—dominan su cadena tecnológica completa, desde la investigación y el desarrollo de materiales y la fundición de precisión hasta su ingeniería, informó el martes el Grupo de Medios de China.

La esencia de un motor de turbina es la de un dispositivo de conversión de energía. Convierte la energía química del combustible en energía térmica de alta temperatura y alta presión a través de la combustión, luego impulsa la turbina para que gire transformándola en energía mecánica y, en última instancia, en energía cinética para la aeronave, detalló el reporte.

Cuanto mayor sea la temperatura que puedan soportar los componentes del motor, mayor será la eficiencia de conversión de energía, lo que se traduce en un mayor empuje, menor consumo de combustible y un rendimiento general superior. Por lo tanto, las palas de turbina monocristalinas operan en condiciones muy duras y son un factor crítico del rendimiento, la confiabilidad y la vida útil del motor, además sirven de referente para medir la capacidad de fabricación aeronáutica de un país.

Li Jiarong, ingeniero jefe del Instituto de Materiales Aeronáuticos de AECC en Beijing, junto con su equipo, ha desarrollado una superaleación monocristalina con derechos de propiedad intelectual independientes de nivel avanzado.

El informe citó a Li diciendo: «hemos logrado el desarrollo independiente de materiales para palas de turbina monocristalinas en China. Nuestra superaleación de segunda generación, la DD6, ofrece un rendimiento superior o equivalente al de las utilizadas en Europa y Estados Unidos». Además, tiene un menor costo de producción. La DD6 es la más usada en China y le ha ahorrado al país una ingente cantidad de recursos estratégicos, explicó.

A lo largo de los años, las palas de turbina monocristalinas del instituto se han aplicado en varios tipos de motores aeronáuticos avanzados con un sólido respaldo material para aeronaves militares y civiles —representadas por aviones de combate avanzados— así como para helicópteros, acotó Li.

Según el medio, su misión principal es funcionar de manera segura, estable y confiable durante largo tiempo en entornos hostiles que implican temperaturas ultra altas, alta presión, altas velocidades de rotación y erosión por gases corrosivos. Estas palas operan a temperaturas superiores a las del acero común e incluso se acercan al punto de fusión de su propia aleación, entonces, ¿cómo pueden funcionar de manera estable a largo plazo?

Yue Xiaodai, investigador del instituto, sostuvo que las superaleaciones monocristalinas utilizan níquel metálico como base. Los investigadores diseñan y añaden con precisión una variedad de elementos de aleación de acuerdo con múltiples requisitos de rendimiento, como resistencia a altas temperaturas, a la fluencia y a la corrosión a altas temperaturas. Aunque estos elementos tienen propiedades físicas y químicas muy diferentes, el equipo, mediante experimentos repetidos y esfuerzos persistentes, no solo ha conseguido la fusión uniforme de todos los componentes, sino que también ha controlado eficazmente las impurezas, precisó Yue.

Desde la década de 1980, el instituto ha liderado el desarrollo de superaleaciones monocristalinas con derechos de propiedad intelectual, junto con la primera pala de turbina monocristalina de China y la primera pala de turbina hueca monocristalina, entre otras. Estos logros han llenado vacíos tecnológicos en el país.

La fabricación de estas palas, desde la fundición y preparación de la aleación hasta la entrega del producto final, requiere más de 10 procesos principales. Cada uno de ellos se subdivide a su vez en docenas de pasos secundarios exactos y detallados. China es uno de los únicos 5 países capaces de dominar de forma independiente la cadena tecnológica completa, concluyó el Grupo de Medios de China.