Uno de los requisitos absolutos de la instalación de un motor de turbina de avión (generalmente algún tipo de turboventilador o turbopropulsor) es que, en caso de una falla destructiva del motor, el capó del motor debe poder contener todos y cada uno de los fragmentos liberados en el proceso. . En términos sencillos: el motor explota, las partes del motor permanecen en la cubierta. La capacidad del capó para contener la desintegración del motor debe demostrarse en las pruebas . Todo esto ha sido así, sin excepción, durante décadas.
Y, sin embargo, continúan ocurriendo fallas de motor no contenidas . Recientemente, en octubre de 2016 , el motor de un 767 explotó durante el despegue. (Sí, sé sobre el 737 a principios de este año, pero ese todavía está bajo investigación y, como tal, fuera de tema hasta que la NTSB publique su informe final).
¿Por qué es esto? No puede ser por falta de capacidad de prueba, ya que los fabricantes de motores pueden y lo hacen (de hecho, están obligados por ley a) hacer estallar motores en sus bancos de prueba para verificar su incapacidad para escapar de sus cubiertas y causar una falla del motor por tal un propósito es ridículamente fácil: enrolle un cordón de desconexión alrededor de un ventilador o aspa de turbina (para probar contra el motor que lanza una aspa), átelo a un ventilador o disco de turbina (para probar contra uno de los rotores que se ven aptos para separarse en vuelo) , o envuélvalo alrededor del eje del motor (para probar contra una separación del eje y la consecuente sobrevelocidad y desintegración de la turbina, estilo LOT 007 ), haga funcionar el motor al máximo y presione el botón. Entonces, ¿por qué los capós del motor a veces todavía no logran contener los desmontajes rápidos no planificados del motor?
Uno de los requisitos absolutos de la instalación de un motor de turbina de avión (generalmente algún tipo de turboventilador o turbopropulsor) es que, en caso de una falla destructiva del motor, el capó del motor debe poder contener todos y cada uno de los fragmentos liberados en el proceso. .
No, no hay . El requisito es que el capó del motor debe poder contener los fragmentos liberados en caso de falla de una sola pala .
Si solo falla una hoja, a menudo se romperá más aguas abajo, pero siempre que solo se rompan las hojas, la carcasa debería poder detenerlas y generalmente lo hace.
Sin embargo, si el disco que sostiene las cuchillas se rompe, la energía es mucho mayor y la cubierta no puede detener eso. Realmente no es posible hacerlo lo suficientemente fuerte para contener esto, ya que sería demasiado pesado para el vuelo, por lo que no es un requisito.
Todos¹ los casos recientes de fallas incontenibles del motor fueron que todo el disco se rompió y dejó el motor en varios pedazos grandes.
¹ El vuelo 1380, B737 de Southwest cerca de Filadelfia el 17 de abril de 2018 es una especie de excepción. Fue solo una falla de la hoja, pero también fue contenida inicialmente . La hoja que falló en realidad fue detenida por la cubierta. Sin embargo, luego ocurrió una falla secundaria de la cubierta de entrada, mucho antes que el ventilador, y eso fue lo que causó más daños y lesiones.
Se ha señalado que una sola cuchilla puede estar contenida, pero que una etapa completa falle es un evento de energía extremadamente alta. El carrete de alta velocidad de un motor de turbina gira a decenas de miles de RPM. La energía en ese sistema es demasiado alta para contenerla económicamente.
Pero no puedes hacer que los motores exploten y no hacer nada al respecto. Como con cualquier problema de seguridad, todo se reduce a una negociación entre el fabricante y los reguladores. Si no se puede contener la falla, debe mitigar el riesgo de alguna otra manera.
Los fabricantes analizan cómo es probable que ocurra una falla y hacen todo lo posible para proteger los sistemas críticos, ya sea enrutándolos a otro lugar o protegiendo áreas locales. La FAA ha publicado AC 20-128 para abordar esto. Es particularmente importante que el otro motor de un avión bimotor esté protegido, así como los sistemas hidráulicos y la estructura crítica.
Los investigadores aún toman muy en serio las fallas no contenidas, y trabajan para encontrar respuestas para que se puedan prevenir futuras ocurrencias.
Hacerlo absolutamente imposible significaría crear una carcasa de motor tan gruesa y pesada que no tendría sentido tener el motor en primer lugar, ya que apenas podría levantar la carcasa del motor, y mucho menos todo el avión.
Por lo tanto, se deben hacer compromisos, y eso significa diseñar cosas en las que las posibilidades de que una pala se separe a alta velocidad se minimicen tanto como sea posible, a menos que también estén ocurriendo otros eventos catastróficos que derribarían el avión de todos modos.
Ese es siempre el caso con la ingeniería. La solución perfecta para un conjunto de requisitos tiende a conducir a algo que no es práctico, por decir lo menos, en la realidad, por lo tanto, debe cambiar algo por otra cosa y encontrar una solución funcional que haga el trabajo dentro de los parámetros descritos y es la mejor solución posible en cualquier otro lugar dentro del presupuesto (ya sea energía, costo, tamaño, riesgo o, por lo general, una combinación de estos).
Es por eso que las centrales nucleares modernas son tan grandes y tienen cúpulas de hormigón masivamente gruesas sobre los reactores. Eso no es para cualquier escenario que pueda suceder en la vida real, es para la posibilidad extremadamente remota de que un gran asteroide caiga sobre el domo, o que alguien vuele un gran avión hacia él a alta velocidad.
Para esas cosas, el peso y, hasta cierto punto, el costo no son realmente un factor para determinar qué se puede construir, por lo que hacen todo lo posible y pueden reducir el factor de riesgo a casi 0.
No se puede hacer eso en un avión en el que está severamente restringido tanto por el peso como por el tamaño y también en gran medida por el costo (lo hace demasiado costoso y ya no tiene un producto competitivo), y eso es incluso antes de considerar los materiales, lo que significa que dentro de las restricciones de tamaño y peso, no puede obtener más de cierta fuerza sin importar el costo.
Todas las respuestas existentes son muy buenas, pero permítanme intentar responder una pregunta más abstracta: ¿por qué suceden los accidentes? Por ejemplo
La respuesta a todas estas es básicamente la misma que la respuesta a su pregunta. Hay un riesgo inherente en todo. Los riesgos se pueden mitigar, pero a un costo. Cuanto más desee reducir el riesgo, más caro se vuelve. Reducir el riesgo a cero absolutamente tendría un costo esencialmente infinito. Para cualquier situación dada, en algún momento, alguien (ya sea un consumidor individual, un regulador gubernamental o simplemente la sociedad en general) ha decidido que reducir más el riesgo no vale la pena el aumento del costo. Es posible que la compensación de costo-beneficio no se haya hecho conscientemente, pero definitivamente se ha hecho.
Por ejemplo, según los CDC, alrededor de 3000 personas mueren cada año en los EE. UU. por intoxicación alimentaria. Dado que la población de los EE. UU. es de aproximadamente 300 millones, tiene una probabilidad de 1 en 100,000 de morir por intoxicación alimentaria este año. Si te dijera que puedo reducir tu probabilidad de morir por intoxicación alimentaria a 1 en 1,000,000 pero tienes que pagar $ 50 por una hamburguesa de tu restaurante de comida rápida favorito, en lugar de $ 5, ¿lo harías? Probablemente no. El riesgo ya es realmente bajo y preferiría gastar esos $ 45 en otra cosa. Así que compras la hamburguesa de $ 5 y te arriesgas.
Las compensaciones de costo-beneficio a menudo cambian con el tiempo. Si evoluciona una nueva tecnología que permite reducir los riesgos por menos dinero, el riesgo disminuye. Si el público exige un riesgo menor y está dispuesto a pagar más dinero por él (por ejemplo, hamburguesas de $50), entonces el riesgo disminuye.
Después de haber trabajado en un taller de revisión de motores para una aerolínea durante años, agregaré mis 2 centavos.
Primero, "carenado" es una nomenclatura incorrecta. Un "capote" se aplica a la cubierta o al contorno de un motor montado en el fuselaje, aunque "capote" se usa comúnmente para referirse a cualquier cubierta de motor.
El capó, o la góndola, no está destinado a contener nada, es para la aerodinámica y podría contener posiblemente pájaros y escombros similares que se ingieren *que no atraviesan el motor central".... tal vez.
Es la "carcasa del motor central" la que está diseñada para contener la mayoría de las piezas que salen en la mayoría de las condiciones. Tenga en cuenta que dije "la mayoría", NO "todos". Este es un metal pesado como el "bloque" del motor de un automóvil, pero de diferentes metales. Generalmente, son los álabes del compresor/turbina los que fallan, y principalmente debido a los desechos ingeridos (y la fatiga) y los álabes rotos hacia adelante que se mueven hacia atrás a través del núcleo lo que saca más álabes. Piénsalo. El motor mueve el AIRE y, al hacerlo, el AIRE se mueve a través de discos giratorios de aspas y no mucho más. Son estas cuchillas y discos que giran a más de 30.000 rpm los que pueden dañarse, explotarse y deben estar esencialmente contenidos en la caja central en pruebas destructivas.
La pala más delantera o la pala del ventilador es realmente como un accesorio con conductos. Si fallan las piezas que lo sostienen o el eje que lo conecta a una o varias palas de turbina, el ventilador puede/SALIRÁ del aire acondicionado como una sierra circular, quitando toda la sección de entrada por delante de la pala y cortando todo lo que entre en contacto.
Cualquier falla ocurrirá de manera explosiva, esparciendo muchas piezas pequeñas y grandes con una fuerza tremenda en TODAS direcciones, como una bomba. Nada que el hombre construya puede ser perfecto contra las fuerzas de la naturaleza, todo el tiempo.
He visto regresar el aire acondicionado con nada más que una góndola vacía donde estaba un motor cuando el aire acondicionado se fue. El aire acondicionado tenía agujeros en todo el fuselaje, las alas, etc. ¡Todo el motor central salió del fuselaje dejando una góndola hueca!
juan k
Jan Hudec
Pondlife
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Jan Hudec