¿Se pueden reacondicionar los viejos aviones de pasajeros con los últimos motores para prolongar su vida útil y eficiencia?

Tiene toda la razón: reacondicionar motores nuevos en aviones más antiguos tiene mucho sentido desde el punto de vista económico. Después de todo, dos tercios de las ganancias en economía de combustible en los últimos 50 años se debieron a mejores motores.

Sin embargo, algunas condiciones conspiran para hacer esto más difícil de lo que parece:

1. La mejor eficiencia se obtuvo al aumentar la relación de derivación de los motores, lo que significa que los nuevos tenían más diámetro para el mismo empuje. Esto hace que sea difícil adaptarlos a los fuselajes diseñados para los motores más pequeños , y agregar un tren de aterrizaje más largo sería demasiado costoso; entonces, de hecho, es mejor comprar un fuselaje nuevo.
2. Los diseños con motores montados en la cola tendrían problemas de centro de gravedad con motores más nuevos y más pesados. Los motores de montaje en cola fueron muy populares después de que Sud Aviation Caravelle fuera pionero en esto, pero descarta esos diseños (BAC One-Eleven, Vickers VC-10, Boeing 727, Illyushin 62, DC-9, Tupolev 134 y 154) para reacondicionarlos con más motores modernos.

Agregue a esto que los fuselajes tienen una vida útil limitada , y la instalación de nuevos motores tiene sentido solo para un número limitado de aviones.

Sí, esto puede suceder y sucede.

Dos ejemplos que creo que son excelentes ilustraciones del concepto son las conversiones de turbina del Beech 18 y el Douglas DC-3. En estos casos se sustituyeron los antiguos motores de pistones radiales por motores turbohélice. También existen otros ejemplos, incluidas modificaciones menos drásticas.

Un ejemplo de una modificación de Beech 18 es la conversión Volpar Turbo Beech que usaba motores Garrett TPE-331. Información sobre esa conversión aquí , y un ejemplo del uso operativo de dicha aeronave modificada aquí .

Un ejemplo de una conversión DC-3 es el Basler BT-67, que utiliza motores de la serie PT6A-67. Información sobre esa conversión aquí y aquí .

Ciertamente, es posible que los aviones se actualicen con motores más nuevos. Un ejemplo es el DC-8 Serie 70 , en el que se reemplazaron los motores JT3D más antiguos por motores CFM56 más eficientes. Sin embargo, hay muchas razones para que este proceso no sea más común.

Hay muchos costos asociados con el cambio de motores. El motor puede necesitar un nuevo diseño de góndola para adaptarse a la aeronave específica. Esto probablemente requerirá un diseño de puntal nuevo o al menos revisado para montarlo en el ala. Es posible que también sea necesario reforzar el ala, ya que los motores más nuevos tienden a ser más pesados. Todos los sistemas conectados al motor, incluidos el eléctrico, el hidráulico y el aire de purga, también pueden necesitar cambios. También será necesario actualizar la aviónica para que funcione con el nuevo tipo de motor.

La certificación tampoco debe pasarse por alto. Suponiendo que la aeronave pueda usar un motor existente que ya está certificado, la aeronave aún deberá estar certificada para volar con ese motor. Esto significa mucho papeleo con los reguladores y probablemente pruebas adicionales. Sin embargo, los motores tienden a estar diseñados para un tipo de avión específico. Por ejemplo, el CFM LEAPmotor impulsará el A320, 737 y C919. Todos estos aviones son similares en tamaño y compiten por el mismo mercado, sin embargo, CFM está realizando pruebas y certificando una versión diferente del LEAP-1 para cada uno de estos aviones. Cada fabricante eligió diseñar su avión para una versión de motor diferente, lo que hace que parezca poco probable que un nuevo motor se ajuste a las necesidades de un avión existente sin una modificación extensa del motor.

Los fuselajes de las aeronaves están diseñados con una vida útil limitada. A medida que envejecen, los costos de mantenimiento aumentan a medida que se requiere más trabajo para reparar los daños causados ​​por la fatiga y el desgaste normal. Incluso con motores nuevos, la estructura del avión aún tendría una vida útil limitada.

Como han señalado otras respuestas, un nuevo diseño de avión será más eficiente que simplemente poner motores nuevos en un avión viejo. Los propietarios de los aviones más antiguos tendrían que ver un beneficio en pagar para actualizar sus aviones antiguos y tener esos aviones fuera de servicio durante un período prolongado, en lugar de simplemente comprar un avión nuevo que será más eficiente y tendrá muchas más horas de vuelo. por delante Y alguna empresa necesitará encontrar suficientes de estos clientes para justificar los grandes costos iniciales enumerados anteriormente para hacer posible dicha actualización.

Si bien el diseño de los aviones puede no ser diferente al de las generaciones anteriores de aviones, la tecnología detrás de ellos es muy diferente, desde fibras de carbono livianas hasta alas mucho más aerodinámicas. Las aeronaves de nuevo diseño brindan una economía operativa mucho mejor que las aeronaves basadas en un diseño antiguo pero con motores más nuevos.

Tomemos, por ejemplo, el A350, que según Airbus ofrece una reducción de combustible del 25 % por asiento en comparación con los aviones de aluminio de larga distancia existentes. El A330neo, por otro lado, que es una versión rediseñada del A330 (pero que también contiene puntas de ala revisadas y algunas otras mejoras aerodinámicas menores), solo se espera que brinde una ventaja de consumo de combustible del 14% por asiento sobre el A330 actual.

Y esto es con un A330neo de nueva construcción en lugar de tomar un viejo A330 y poner nuevos motores en un marco existente.

Hay muchas razones por las que no es una buena idea colocar motores nuevos en fuselajes antiguos. En primer lugar, simplemente cambiar los motores no es factible: lo más probable es que los nuevos motores tengan diferentes puntos de montaje y diferentes requisitos de flujo de combustible, lo que requiere un rediseño completo del sistema de flujo de combustible. También necesitaría revisar la aviónica para tener en cuenta los parámetros operativos del motor revisados. Los procedimientos operativos para los pilotos también serían diferentes entre los modelos, lo que llevaría a la necesidad de grupos separados de pilotos por tipo de motor, o si los pilotos se cruzan entre modelos, un mayor riesgo de error del piloto que provoque un accidente.

Pero la principal razón por la que esto no se hace es que los fuselajes de los aviones tienen una vida útil limitada. En cada vuelo, presuriza el avión y luego lo despresuriza para aterrizar. Esto provoca la fatiga del metal en el marco. Esto por sí solo es la principal causa individual de retirada de aeronaves. Se requiere que las aeronaves se sometan a un "D-Check" aproximadamente cada 6 años. Esto implica desmontar toda la aeronave y quitar toda la pintura del exterior, de modo que se pueda verificar el estado del fuselaje en busca de signos de fatiga del metal. Este es un proceso enormemente costoso y lento, y como resultado, la mayoría de los aviones solo pasan por algunos de estos antes de ser retirados.

Por lo tanto, no sería factible volver a equipar un avión con motores más nuevos, ya que la estructura del aire habría excedido su vida útil de todos modos y necesitaría ser reemplazada, por lo que es mucho mejor comprar un avión de nueva construcción.