Articulo de referencia

Pratt & Whitney PW4000

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El Pratt & Whitney PW4000 es una familia de motores turbofán de doble eje , flujo axial y alto índice de derivación , fabricados por Pratt & Whitney como sucesores del JT9D . Su primera prueba tuvo lugar en abril de 1984, obtuvo la certificación de la FAA en julio de 1986 y se presentó en junio de 1987. Con un empuje que oscila entre 50 000 y 99 040 lbf (222 y 441 kN) , se utiliza en numerosos aviones de fuselaje ancho .  

Desarrollo

El PW4000, con un par motor de 52 000–62 000  lbf (230–275  kN) y un ventilador de 94 pulgadas (2,4 m) , realizó su primera prueba en abril de 1984, fue certificado por la FAA en julio de 1986 y se introdujo en junio de 1987. Impulsa los Airbus A300-600 y Airbus A310-300 , los Boeing 747-400 y 767-200 /300, y los aviones de fuselaje ancho McDonnell Douglas MD-11 . [ 1 ]  

El desarrollo de la versión con ventilador de 2,5 m (100 pulgadas) , con un empuje de 64 000–68 000 lbf (280–300 kN) , comenzó en diciembre de 1991 para el Airbus A330 , fue certificado por la FAA en agosto de 1993 y realizó su primer vuelo dos meses después. Recibió la aprobación ETOPS ( Operaciones Bimotores de Alcance Extendido ) de 90 minutos en su lanzamiento en diciembre de 1994, y la aprobación ETOPS de 180 minutos en julio de 1995. En enero de 2000, era el líder del mercado del A330 con más de la mitad de la base instalada y un millón de horas de vuelo, más del doble que cada competidor. [ 1 ] El paquete de actualización Advantage 70 para el PW4168A, que impulsaba alrededor de un tercio de la flota activa de Airbus A330, se lanzó en el Salón Aeronáutico de Farnborough de 2006 , aumentando el empuje a 70 000 lbf (311 kN) y reduciendo el consumo de combustible en aproximadamente un 1,2 %, así como los costos operativos generales hasta en un 20 %. [ 3 ]      

Un motor PW4074 en un ANA 777-200 en mantenimiento con las compuertas del ventilador abiertas, mostrando el disco del ventilador dentro de la cubierta de entrada en la parte delantera del motor.

Para el Boeing 777 , el desarrollo de la versión con ventilador de 112 pulgadas (2,8 m) y 84.000–98.000 lbf (370–440 kN ) comenzó en octubre de 1990, alcanzó los 100.000 lbf (440 kN) en mayo de 1993 y fue aprobado para ETOPS de 180 minutos al entrar en servicio en junio de 1995. El motor de lanzamiento del 777 entró en servicio el 7 de junio de 1995 con United Airlines . El PW4090 de 90 000 lbf (400 kN) entró en servicio en marzo de 1997. El PW4098 de 98 000 lbf (440 kN) recibió la certificación de la FAA en julio de 1998 y se introdujo en el Boeing 777-300 en septiembre de 1999, pero se descontinuó unos años después debido a problemas con la temperatura del núcleo y un consumo de combustible que no resultaba atractivo para las aerolíneas. [ 1 ]          

En el año 2000, más de 2000 motores PW4000 habían acumulado más de 40 millones de horas de servicio con 75 operadores. [ 1 ] En 30 años, entre junio de 1987 y 2017, se entregaron más de 2500 motores, registrando más de 135 millones de horas de vuelo. [ 2 ]

Diseño

Sección de ventilador con aspas de titanio PW4077 con anillo de contención en las instalaciones de mantenimiento de United Airlines en SFO.

El PW4000 tiene una tasa de fiabilidad operativa del 99,96 % y está homologado para ETOPS 180. El motor permanece en servicio un promedio de 13 500 horas de vuelo antes de requerir una revisión (una tasa de revisiones de 0,073 por cada mil horas). Se afirma que es acumulativamente 3,4  dB más silencioso que otros motores de su clase. [ 1 ]

Al igual que otras plantas motrices de aeronaves modernas, cuenta con un Control Digital de Motor de Autoridad Total (FADEC), para una mayor eficiencia de combustible y fiabilidad. [ 4 ] Además, las aleaciones monocristalinas permiten una mayor capacidad de temperatura y los revestimientos de la cámara de combustión Floatwall de PW mejoran la durabilidad y la facilidad de mantenimiento. [ 1 ] Asimismo, la cámara de combustión de una sola fila Talon ("Tecnología para bajas emisiones de NOx asequibles ") mejora la mezcla de combustible y aire, para una reducción de más del 10 % en las emisiones de NOx, CO y HC. [ 1 ]

Variantes y aplicaciones

Un motor A-94 que impulsa el Boeing 767 con 38 aspas de ventilador.
Un motor A-100 que impulsa el Airbus A330 con 34 aspas de ventilador.
Un motor A-112 con 22 aspas impulsa el Boeing 777.

La familia de motores de la serie PW4000 utiliza un sistema de numeración en el que los tres últimos dígitos (PW 4 XYZ ) sirven para identificar la aplicación y la potencia de empuje:

  • La letra X indica el fabricante de la aeronave para la que está homologado el motor. Un "0" corresponde a Boeing ; un "1" a Airbus ; y un "4" al McDonnell Douglas MD-11.
  • YZ denota el empuje certificado en libras estadounidenses (lbf) en fracción pro-milla.

Ejemplo: Un PW4090 identifica un motor de la serie PW4000 certificado para Boeing (777-200ER) y tiene un empuje certificado de 90 000 lbf.

Un motor PW4000-94 en un Boeing 767-300ER

PW4000-94

Variantes : PW4052, PW4056, PW4060, PW4062, PW4062A, PW4152, PW4156A, PW4156, PW4158, PW4460 y PW4462. Rango de empuje : 231–276  kN (52 000  lbf – 62 000  lbf) [ 5 ] Aplicaciones :

Un PW4000-100 en un Airbus A330-200

PW4000-100

Variantes : PW4164, PW4168, PW4168A y PW4170. Rango de empuje : 287–311  kN (64,500  lbf – 70,000  lbf) [ 6 ] Aplicaciones : las variantes de motor están diseñadas exclusivamente para Airbus A330 -200 y -300 (la primera generación de A330 o A330ceo) (Tenga en cuenta que esto no incluye el A330neo: -800 o -900, que están propulsados ​​exclusivamente por Trent 7000 , ni el BelugaXL: A330-700, que están propulsados ​​exclusivamente por Trent 700 ).

Los motores PW4000-112 del Boeing 777-200 original fueron reemplazados por motores Rolls-Royce Trent 800 cuando entró en servicio comercial como B-HNL.

PW4000-112

Variantes : PW4074/74D, PW4077/77D, PW4084/84D, PW4090 y PW4098. Rango de empuje : 329–436  kN (74 000  lbf – 98 000  lbf) [ 7 ] Aplicaciones : las variantes de motor están diseñadas exclusivamente para Boeing 777 -200, -200ER, -300 (la primera generación del 777 o 777 Classic). (Tenga en cuenta que esto no incluye la segunda generación del 777: -200LR, -300ER o F, que están propulsadas exclusivamente por el GE90 , ni el 777X: -8, -8F o -9, que están propulsados ​​exclusivamente por el GE9X ).

Accidentes e incidentes

Superficie de fractura de la sección de la raíz de la pala del ventilador UAL1175 PW4077 que muestra fatiga del metal
Daños en las aspas huecas del ventilador del UA328 , superficie de fractura cerca del cubo en la parte superior de la foto.

Incluye la serie PW4000-112

17 de marzo de 2003, vuelo 842 de United Airlines
Un fallo en un cojinete PW4090 provocó la pérdida del motor y el desvío a Kona, Hawái , de un Boeing 777-200ER que volaba desde Auckland, Nueva Zelanda , a Los Ángeles . Con 190 minutos, este fue el desvío más largo registrado hasta la fecha con un solo motor. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
27 de mayo de 2016, vuelo 2708 de Korean Air
Una falla no contenida de la turbina PW4090 provocó un despegue abortado, [ 11 ] [ 12 ] en un Boeing 777-300 en el aeropuerto de Tokio-Haneda . [ 13 ]
13 de febrero de 2018, vuelo 1175 de United Airlines
Una falla en una pala del ventilador PW4077 causó daños significativos en el motor de un Boeing 777-200 durante el descenso a Honolulu desde San Francisco. [ 14 ] Las inspecciones rutinarias de las palas del ventilador en 2005 y 2010 habían mostrado una grieta en la estructura metálica de la pala, pero los inspectores, con capacitación insuficiente, la confundieron con un defecto en la pintura. [ 15 ] [ 16 ] En 2019, una directiva de aeronavegabilidad exigió inspecciones recurrentes del motor basadas en ciclos de uso. [ 17 ]
4 de diciembre de 2020, vuelo 904 de Japan Airlines
Un motor PW4074 sufrió una falla en una pala del ventilador y daños asociados en la cubierta del motor mientras el Boeing 777-200 ascendía desde Okinawa . [ 18 ] De las 22 palas del ventilador del motor izquierdo, una (pala número 16) se fracturó en la base y otra (pala número 15) se fracturó en el medio. Se observó evidencia de falla por fatiga en la superficie de fractura de la pala del ventilador número 16. Se presume que una grieta se originó a partir de un nódulo (una pequeña masa granular adherida al material base) que se soldó a la superficie interna de la estructura hueca durante el proceso de pulido de la fabricación de la pala del ventilador [ 19 ] .
20 de febrero de 2021, vuelo 328 de United Airlines
El PW4077-112 derecho del Boeing 777-200 sufrió una falla en una pala poco después de despegar de Denver , causando daños significativos en el motor. [ 20 ] [ 21 ] Dos palas del ventilador se rompieron: una sufrió fatiga del metal y posiblemente astilló otra pala que también se rompió. [ 22 ] La pala defectuosa cumplía con el intervalo de inspección establecido por la FAA después del incidente de 2018. La FAA puso en tierra los 777 afectados y emitió una Directiva de Aeronavegabilidad de emergencia el 23 de febrero, que requería una Inspección Termocóstica (TAI) de las palas del ventilador -112 antes del siguiente vuelo. [ 23 ] [ 24 ] Las autoridades japonesas y la CAA del Reino Unido siguieron el ejemplo, [ 20 ] poniendo en tierra 69 Boeing 777 en servicio y 59 almacenados. [ 25 ] [ 26 ] La mayoría de las aerolíneas habían dejado en tierra voluntariamente los aviones con anterioridad, excepto los cuatro aviones de Jin Air de Corea del Sur . A marzo de 2021, la investigación continúa en curso.

Incluye la serie PW4000-100.

6 de mayo de 2014, Vietnam Airlines VN-A371
Fallo incontrolado de la cuarta etapa de una turbina de baja presión PW4168A que provocó el despegue abortado de un Airbus A330 en el aeropuerto de Melbourne , Australia. [ 27 ]
13 de febrero de 2018, vuelo 55 de Delta Air Lines
Incendio PW4168 en un Airbus A330-200 en ascenso desde Lagos (Nigeria) a 2000 pies. [ 28 ]
18 de abril de 2018, vuelo 30 de Delta Air Lines
El incendio del PW4168A del Airbus A330-323 tras el despegue desde Atlanta, [ 29 ] [ 30 ] fue investigado por la NTSB y la BEA francesa . [ 31 ]
29 de marzo de 2026, vuelo 104 de Delta Air Lines
Se sospecha de una falla en la turbina de baja presión poco después del despegue en el Aeropuerto Internacional de São Paulo/Guarulhos en Brasil; la investigación está en curso.

Incluye la serie PW4000-94

7 de junio de 2017, vuelo 276 de Delta Air Lines
Restos metálicos en un tubo de escape PW4056 y una grieta de 360 ​​grados en la carcasa de la turbina LP justo delante de la brida trasera provocaron que un Boeing 747-400 que volaba a FL320 regresara a Tokio Narita . [ 32 ] Todos los perfiles aerodinámicos del HPC de la 5.ª a la 15.ª etapa resultaron dañados con muescas, abolladuras y desgarros en los bordes de ataque y de salida y/o se rompieron en varias longitudes por encima de las plataformas de la raíz de las palas. El HPT y el LPT también sufrieron daños extensos, y la carcasa del LPT tenía una raja de 360° alineada con el rotor de la turbina de la 6.ª etapa. [ 32 ] La NTSB informa de 38 fracturas de perfiles aerodinámicos de la pala del compresor de la 5.ª etapa antes de que se actualizara la pieza. [ 32 ]
20 de febrero de 2021, Vuelo 5504 de Longtail Aviation
Fallo del Boeing 747-412 BCF PW4056 poco después de despegar del aeropuerto de Maastricht Aachen  : la caída de las palas de la turbina hirió levemente a dos personas en tierra; el avión pudo aterrizar sin problemas en el aeropuerto de Lieja . [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]
28 de marzo de 2022, vuelo 134 de United Airlines
Un Boeing 767 propulsado por motores Pratt & Whitney PW4060 sufrió la separación de una pala del ventilador del motor derecho (número 2) durante un vuelo de Nueva York a Zúrich . El incidente ocurrió sobre el océano Atlántico. La aeronave se desvió a Shannon , Irlanda , y aterrizó sin problemas con 123 personas a bordo. [ 37 ]

Presupuesto

El PW4000 se produce en tres modelos distintos, con diferentes sistemas de baja presión para satisfacer diferentes necesidades de empuje.

Véase también

Desarrollo relacionado

Motores comparables

Listas relacionadas

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 "Los derivados del PW4000 siguen impulsando el éxito del motor" . Flight Daily News . 23 de febrero de 2000.
  2. 1 2 "Pratt & Whitney conmemora 30 años de la potencia del motor PW4000-94" (Comunicado de prensa). Pratt & Whitney. 21 de junio de 2017.
  3. "P&W revela 'Advantage 70'"Flight Daily News . 14 de marzo de 2006.
  4. Jeff Schweitzer, Pratt & Whitney (14-17 de julio de 2003). «Preparación de la tecnología de propulsión para los sistemas de transporte de próxima generación». Simposio y exposición internacional sobre el aire y el espacio de la AIAA: Los próximos 100 años . doi : 10.2514/6.2003-2787 . ISBN 978-1-62410-165-6.{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  5. Pratt & Whitney. "PW4000-94" . Archivado del original el 19 de julio de 2019. Consultado el 20 de julio de 2019 .
  6. Pratt & Whitney. "PW4000-100" . Archivado del original el 19 de julio de 2019. Consultado el 20 de julio de 2019 .
  7. Pratt & Whitney. "PW4000-112" . Archivado del original el 19 de julio de 2019. Consultado el 20 de julio de 2019 .
  8. Ott, James (24 de marzo de 2003). "Desvío récord" . Aviation Week . Aviation Week Network . Consultado el 7 de marzo de 2021. El Boeing 777 de United Airlines, con 255 pasajeros a bordo, sobrevoló el Pacífico central contra fuertes vientos en contra durante 192 minutos con un solo motor el 17 de marzo para aterrizar sin incidentes en Kona, en la costa occidental de la isla grande de Hawái. Boeing confirmó que se trató del desvío más largo con un solo motor durante las Operaciones Extendidas con Dos Motores (ETOPS) desde el inicio de los vuelos transoceánicos con dos motores hace 20 años...
  9. Leonardo, David (25 de marzo de 2003). "Fallo de motor en un 777 supera el límite ETOPS : incidente en el Pacífico fue el desvío con un solo motor más largo jamás registrado" . Flight Global . Consultado el 7 de marzo de 2021. Un Boeing 777-200ER de United Airlines se vio obligado a realizar un desvío de 190 minutos con un solo motor sobre el Océano Pacífico cuando había sido desplegado con una limitación de 180 minutos, según la Administración Federal de Aviación de EE. UU. Boeing confirma que este es el desvío con un solo motor más largo jamás registrado bajo las reglas de operaciones bimotores de alcance extendido (ETOPS). 
  10. DeSantis, J. Angelo (2013). "Los motores giran o los pasajeros nadan: un estudio de caso de cómo ETOPS mejoró la seguridad y la economía en la aviación" . Journal of Air Law and Commerce . 77 (4): 6. Durante 177 minutos, el vuelo 842 voló contra vientos de frente con un solo motor. "En la cima del descenso hacia Kona, la tripulación informó a los pasajeros de la situación y poco después el vuelo 842 aterrizó sin problemas". Un cojinete defectuoso en el motor derecho había causado la pérdida del motor.
  11. "ÚLTIMA HORA: Un Boeing 777-300 de Korean Air, vuelo KE2708, fue evacuado del aeropuerto de Haneda en Tokio tras un incendio en un motor" . Air Live Net. 27 de mayo de 2016.
  12. "Accidente: Boeing 773 coreano en Tokio el 27 de mayo de 2016, despegue abortado debido a incendio de motor" . The Aviation Herald . Archivado del original el 16 de noviembre de 2017. Consultado el 27 de mayo de 2016 .
  13. "Vuelo KE2708, Korean Air, Tokio a Seúl" . www.flightr.net . Archivado del original el 7 de noviembre de 2016. Consultado el 6 de noviembre de 2016 .
  14. "Incidente: Un Boeing 772 de United Airlines sobre el Pacífico el 13 de febrero de 2018, una pala del ventilador, la cubierta del motor y la entrada de aire se separaron en vuelo, los restos de la pala impactaron contra el fuselaje" .
  15. ^ Informe NTSB PDF https://app.ntsb.gov/pdfgenerator/ReportGeneratorFile.ashx?EventID=20180213X95634&AKey=1&RType=Final&IType=IA
  16. Alan Levin, Julie Johnsson (22 de febrero de 2021). "Explosión en el motor de un Boeing 777 provoca la inmovilización de algunos aviones más antiguos" . Bloomberg . Consultado el 23 de febrero de 2021 .
  17. "La FAA ordena inspecciones de las palas de los ventiladores tras una serie de fallos relacionados con los motores" . Seattle Times . 23 de febrero de 2021.
  18. Hradecky, Simon (4 de diciembre de 2020). "Incidente: JAL B772 en Okinawa el 4 de diciembre de 2020, el motor se apagó en vuelo tras una falla no contenida, partes de la cubierta del motor cayeron" . The Aviation Herald . Consultado el 19 de julio de 2021 .
  19. "概要" .運輸安全委員会(en japonés) . Consultado el 2 de abril de 2026 .
  20. 1 2 "Incidente: United B772 en Denver el 20 de febrero de 2021, la entrada del motor se separa del motor, incendio del motor" .
  21. "Incidente: United B772 en Denver el 20 de febrero de 2021, la entrada del motor se separa del motor, incendio del motor" . avherald.com . Consultado el 19 de mayo de 2024 .
  22. "Boeing 777: Se detectan signos de 'fatiga del metal' en el motor de un avión en Denver" . BBC News . 23 de febrero de 2021.
  23. Josephs, Leslie (22 de febrero de 2021). "United retira 24 Boeing 777 de servicio mientras la FAA ordena inspecciones tras una falla en el motor" . CNBC . Consultado el 22 de febrero de 2021 .
  24. Directiva de aeronavegabilidad, emergencia (23 de febrero de 2021). "AD" . FAA . Archivado del original el 18 de abril de 2021. Consultado el 24 de febrero de 2021 .
  25. "Boeing 777: Decenas de aviones en tierra tras fallo de motor en Denver" . BBC News . 22 de febrero de 2021.
  26. Kaminski-Morrow, David (22 de febrero de 2021). "El Reino Unido prohíbe las operaciones con aviones 777 equipados con motores PW4000" . Flight Global . Consultado el 23 de febrero de 2021 .
  27. "Fallo de motor que involucra a Airbus A330, VN-A371" (PDF) . Oficina Australiana de Seguridad del Transporte . 6 de mayo de 2014. Consultado el 6 de marzo de 2021 .
  28. "Accidente: Delta A332 en Lagos el 13 de febrero de 2018, incendio de motor" . Aviation Herald . Consultado el 7 de marzo de 2021 .
  29. "Informe final sobre accidentes de aviación de la Junta Nacional de Seguridad del Transporte" . Junta Nacional de Seguridad del Transporte. DCA18LA163 . Consultado el 31 de enero de 2021 .
  30. Ranter, Harro. "ASN Accidente aéreo Airbus A330-302 N806NW Aeropuerto Internacional William B. Hartsfield de Atlanta, GA (ATL)" . aviation-safety.net . Red de Seguridad Aérea . Consultado el 31 de enero de 2021 .
  31. "Accidente del Airbus A330 con matrícula N806NW, operado por Delta Air Lines el 18/04/2018 en Atlanta, Georgia [ Investigación dirigida por la NTSB / Estados Unidos ] " . bea.aero . Oficina de Investigación y Análisis para la Seguridad de la Aviación Civil . Consultado el 8 de febrero de 2020 .
  32. 1 2 3 "Incidente: Boeing 744 de Delta sobre el Pacífico el 7 de junio de 2017, motor apagado en vuelo" . The Aviation Herald . Consultado el 6 de marzo de 2021 .
  33. "Se ha iniciado una investigación tras la caída de piezas metálicas de un avión de carga sobre un pueblo de Limburgo" . Noticias de los Países Bajos. 21 de febrero de 2021.
  34. "ASN Wikibase Ocurrencia n.° 248036" . Aviation Safety Network (publicado el 21 de febrero de 2021). 20 de febrero de 2021.
  35. "Las autoridades holandesas investigan un Boeing 747 tras la caída de piezas del motor después del despegue" . The Guardian . Ámsterdam. Reuters. 22 de febrero de 2021.
  36. "Accidente: Boeing 744 Longtail en Maastricht el 20 de febrero de 2021, lluvia de piezas del motor" . avherald . Consultado el 6 de marzo de 2021 .
  37. Noticias semanales de aviación
  38. "TCDS E24NE" (PDF) . FAA. 23 de noviembre de 2015. Archivado del original (PDF) el 15 de noviembre de 2016. Consultado el 24 de diciembre de 2017 .
  39. "TCDS E36NE" (PDF) . FAA. 28 de mayo de 2014.
  40. "TCDS E46NE" (PDF) . FAA. 23 de enero de 2012.
  41. "Ventilador PW4000 de 94 pulgadas" (PDF) . Pratt & Whitney.
  42. "Motor PW4170 para el A330" (PDF) . Pratt & Whitney.
  43. "Ventilador PW4000 de 112 pulgadas" (PDF) . Pratt & Whitney.

Lecturas adicionales

  • Página del producto PW4000-94
  • Página del producto PW4000-100
  • Página del producto PW4000-112
  • Gunston, Bill (2006). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos, 5.ª edición . Phoenix Mill, Gloucestershire, Inglaterra, Reino Unido: Sutton Publishing Limited. ISBN 0-7509-4479-X.