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TURBINAS DE ALTO VUELO
http://www.unsam.edu.ar/tss/turbinas-de-alto-vuelo/
Por Matías Alonso
Gustavo Labala inventó un prototipo de motor a reacción con múltiples aplicaciones, entre las que se encuentran un turbofan y un turbohélice para aviación comercial. También propone reciclar turbinas de aviones en desuso para generar energía eléctrica.
Un motor a reacción es, básicamente, un motor en el que el aire es comprimido por unas hélices en el frente. Luego se inyecta combustible a ese aire para que suba mucho su temperatura y volumen e impacte contra otra hélice que está en la parte posterior del motor, obligándola a girar. Las hélices delanteras y traseras están agarradas al mismo eje, por lo que la salida de mayor cantidad de gases hace girar más rápido al conjunto y, de esa forma, más gases entran y más fuerte es la reacción que se produce. Este tipo de motores tiene una serie de aplicaciones simples y confiables, pero deben estar muy bien construidos ya que, por ejemplo, el concebido por Gustavo Labala gira a unas 65.000 revoluciones por minuto, expulsa gases a 700 grados centígrados y produce 200 caballos de fuerza.
En un turbofan se pone el motor a reacción en el centro de una tobera más grande y se acopla adelante una hélice de gran tamaño que hace entrar parte del aire al reactor y otra parte es derivada por los costados. Esta característica hace que la columna de aire que es expulsada por la parte trasera sea de mayor tamaño, por lo que genera más empuje con menos combustible y por eso se usa en la aviación comercial.
Pero Labala, que es piloto privado de multimotor y recibió un título honoris causa de ingeniero aeronáutico, afirma que no se ha hecho nunca un turbofan conectado directamente a un reactor como en el caso de su diseño. El fan, la hélice delantera de gran tamaño, tiene un embrague centrífugo que permite que la turbina arranque libre y en cuanto logra suficiente velocidad conecta a la turbina con el fan. Esto posibilita reducir cerca de un 30 por ciento el consumo de combustible frente a motores similares. Además, los diseños comerciales de turbofan suelen tener unas 750 piezas, mientras que los 23 componentes del diseñado por Labala lo hacen más liviano, lo exponen a menor probabilidad de roturas y su producción es más económica, incluso que un motor a pistón. Además, el eje es hueco para que pase aire por su interior y sea expulsado en los rodamientos para dejarlo en suspensión y reducir el rozamiento y desgaste. En cuanto a consumo de combustible es similar a los motores de pistón. Según Labala, algunas de sus piezas exigirían un esfuerzo técnico por parte de la capacidad metalúrgica de la firmas locales, pero se lo podría producir en la Argentina.
“Puse la turbina (turboeje) en un Cessna 182, pude despegar en 45 metros y cuando lo nivelé estaba a 20.000 pies de altura con 210 nudos (388km/h)”, cuenta Labala. En este avión, el techo de servicio con motor a pistón es de 18.000 pies, aunque suelen volar en crucero a 6.800 pies a una velocidad de 268 km/h. “La turbina era una cosa chiquitita al lado del motor convencional, porque pesa 50 kilos contra los 230 kilos del motor a pistón, o sea que tenía unos 200 kilos de menos, que son unos tres pasajeros, y eso le daba unas prestaciones increíbles al avión por el menor peso”, agrega.
Prototipo de motor a reacción con múltiples aplicaciones desarrollado por Gustavo Labala.
Labala desarrolló este motor en Estados Unidos para propulsar el misil Tomahawk del fabricante Raytheon. Ese misil usa un turbofan producido por Rolls Royce, pero cuando el fabricante supo de este desarrollo bajó un 35 por ciento el precio de su turbina. Eso hizo que se cancelara el programa y Labala volviera a la Argentina. Lo que aprendió en ese proyecto lo usó para desarrollar varias patentes para fabricar un motor de alta eficiencia y logró la primera patente argentina de un motor a reacción. Al tratarse de un motor para un misil estaba previsto que sirviera para un solo uso, por lo que si se lo quiere usar en aviación es necesario desarrollar ciertas partes para ganar en confiabilidad.
Labala afirma que este proyecto solamente puede progresar de la mano del Estado, porque un emprendedor particular no puede soportar las presiones económicas de su desarrollo y por parte de las empresas internacionales fabricantes de turbinas. “Con apoyo e interés es suficiente, pero no hubo. Con un millón de dólares ya se pone en marcha el proyecto; es poco dinero para un país”, sostiene.
El especialista vivió durante 13 años en Estados Unidos, donde trabajó para Raytheon con un contrato en el que, como contraparte, debía recibir el dinero para montar una fábrica para producir estos motores en serie, pero eso nunca sucedió. “Yo fabriqué 12 motores en serie pero ellos los compraron todos para sacarlos de circulación”, afirma.
La turbina concebida por Labala gira a unas 65.000 revoluciones por minuto, expulsa gases a 700 grados centígrados y produce 200 caballos de fuerza.
Este tipo de motores se podrían usar también para la generación de energía eléctrica. Labala le presentó un proyecto al secretario de Energía de la Nación, Daniel Cameron, para reciclar y transformar las turbinas de aviones Boeing 737 en desuso de las Fuerzas Armadas y convertirlas en turboeje, aunque todavía no ha tenido respuesta. “Son turbinas a las que se les podría sacar 20 megawatts si se les quita el ventilador del fan. Se puede usar un generador de potencia con una caja reductora y se lo acopla a un alternador. Hoy están tiradas”, asegura. Labala dice que también ha tenido conversaciones con autoridades brasileñas interesadas en que empiece a producir en el país vecino, por lo que a sus 60 años podría dejar su espacio de trabajo en uno de los hangares del Centro Universitario de Aviación de Esteban Echeverría, en la provincia de Buenos Aires.
http://www.unsam.edu.ar/tss/turbinas-de-alto-vuelo/
Por Matías Alonso
Gustavo Labala inventó un prototipo de motor a reacción con múltiples aplicaciones, entre las que se encuentran un turbofan y un turbohélice para aviación comercial. También propone reciclar turbinas de aviones en desuso para generar energía eléctrica.
Un motor a reacción es, básicamente, un motor en el que el aire es comprimido por unas hélices en el frente. Luego se inyecta combustible a ese aire para que suba mucho su temperatura y volumen e impacte contra otra hélice que está en la parte posterior del motor, obligándola a girar. Las hélices delanteras y traseras están agarradas al mismo eje, por lo que la salida de mayor cantidad de gases hace girar más rápido al conjunto y, de esa forma, más gases entran y más fuerte es la reacción que se produce. Este tipo de motores tiene una serie de aplicaciones simples y confiables, pero deben estar muy bien construidos ya que, por ejemplo, el concebido por Gustavo Labala gira a unas 65.000 revoluciones por minuto, expulsa gases a 700 grados centígrados y produce 200 caballos de fuerza.
En un turbofan se pone el motor a reacción en el centro de una tobera más grande y se acopla adelante una hélice de gran tamaño que hace entrar parte del aire al reactor y otra parte es derivada por los costados. Esta característica hace que la columna de aire que es expulsada por la parte trasera sea de mayor tamaño, por lo que genera más empuje con menos combustible y por eso se usa en la aviación comercial.
Pero Labala, que es piloto privado de multimotor y recibió un título honoris causa de ingeniero aeronáutico, afirma que no se ha hecho nunca un turbofan conectado directamente a un reactor como en el caso de su diseño. El fan, la hélice delantera de gran tamaño, tiene un embrague centrífugo que permite que la turbina arranque libre y en cuanto logra suficiente velocidad conecta a la turbina con el fan. Esto posibilita reducir cerca de un 30 por ciento el consumo de combustible frente a motores similares. Además, los diseños comerciales de turbofan suelen tener unas 750 piezas, mientras que los 23 componentes del diseñado por Labala lo hacen más liviano, lo exponen a menor probabilidad de roturas y su producción es más económica, incluso que un motor a pistón. Además, el eje es hueco para que pase aire por su interior y sea expulsado en los rodamientos para dejarlo en suspensión y reducir el rozamiento y desgaste. En cuanto a consumo de combustible es similar a los motores de pistón. Según Labala, algunas de sus piezas exigirían un esfuerzo técnico por parte de la capacidad metalúrgica de la firmas locales, pero se lo podría producir en la Argentina.
“Puse la turbina (turboeje) en un Cessna 182, pude despegar en 45 metros y cuando lo nivelé estaba a 20.000 pies de altura con 210 nudos (388km/h)”, cuenta Labala. En este avión, el techo de servicio con motor a pistón es de 18.000 pies, aunque suelen volar en crucero a 6.800 pies a una velocidad de 268 km/h. “La turbina era una cosa chiquitita al lado del motor convencional, porque pesa 50 kilos contra los 230 kilos del motor a pistón, o sea que tenía unos 200 kilos de menos, que son unos tres pasajeros, y eso le daba unas prestaciones increíbles al avión por el menor peso”, agrega.
Prototipo de motor a reacción con múltiples aplicaciones desarrollado por Gustavo Labala.
Labala desarrolló este motor en Estados Unidos para propulsar el misil Tomahawk del fabricante Raytheon. Ese misil usa un turbofan producido por Rolls Royce, pero cuando el fabricante supo de este desarrollo bajó un 35 por ciento el precio de su turbina. Eso hizo que se cancelara el programa y Labala volviera a la Argentina. Lo que aprendió en ese proyecto lo usó para desarrollar varias patentes para fabricar un motor de alta eficiencia y logró la primera patente argentina de un motor a reacción. Al tratarse de un motor para un misil estaba previsto que sirviera para un solo uso, por lo que si se lo quiere usar en aviación es necesario desarrollar ciertas partes para ganar en confiabilidad.
Labala afirma que este proyecto solamente puede progresar de la mano del Estado, porque un emprendedor particular no puede soportar las presiones económicas de su desarrollo y por parte de las empresas internacionales fabricantes de turbinas. “Con apoyo e interés es suficiente, pero no hubo. Con un millón de dólares ya se pone en marcha el proyecto; es poco dinero para un país”, sostiene.
El especialista vivió durante 13 años en Estados Unidos, donde trabajó para Raytheon con un contrato en el que, como contraparte, debía recibir el dinero para montar una fábrica para producir estos motores en serie, pero eso nunca sucedió. “Yo fabriqué 12 motores en serie pero ellos los compraron todos para sacarlos de circulación”, afirma.
La turbina concebida por Labala gira a unas 65.000 revoluciones por minuto, expulsa gases a 700 grados centígrados y produce 200 caballos de fuerza.
Este tipo de motores se podrían usar también para la generación de energía eléctrica. Labala le presentó un proyecto al secretario de Energía de la Nación, Daniel Cameron, para reciclar y transformar las turbinas de aviones Boeing 737 en desuso de las Fuerzas Armadas y convertirlas en turboeje, aunque todavía no ha tenido respuesta. “Son turbinas a las que se les podría sacar 20 megawatts si se les quita el ventilador del fan. Se puede usar un generador de potencia con una caja reductora y se lo acopla a un alternador. Hoy están tiradas”, asegura. Labala dice que también ha tenido conversaciones con autoridades brasileñas interesadas en que empiece a producir en el país vecino, por lo que a sus 60 años podría dejar su espacio de trabajo en uno de los hangares del Centro Universitario de Aviación de Esteban Echeverría, en la provincia de Buenos Aires.
Queres turborreactor para un misil crucero? Ahi lo tenes!
Telefono para la FAA, para la Dardo, para SARA, etc!
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Última edición:
GLF 20
Una valiosa aplicación de la turbina GFL-20 es el banco educativo, ideado especialmente para la capacitación de los estudiantes en institutos de enseñanza, escuelas técnicas y Facultades de Ingeniería. Este dispositivo permite estudiar la turbina y observar su funcionamiento en un equipo real instalado en un banco de prueba móvil.
El banco educativo permite observar el comportamiento de una turbina asomándose a la ventana de su cámara de combustión en pleno proceso termodinámico, empujar la palanca de gases y sentir en tiempo real la aceleración de los gases de escape, el embalamiento de las ruedas de la turbina, entrenarse en la toma de decisiones con una turbina real, aprender el mantenimiento correcto de las turbinas y medir los parámetros correspondientes para el estudio termodinámico.
Muestra de funcionamiento
La capacitación en esta rama de la técnica es casi inaccesible, pues si bien existen ciertas escuelas o institutos que cuentan con algunas turbinas usadas, éstas poseen un alto costo operativo e instalaciones fijas y costosas, por lo que están en su mayoría abandonadas. Así, el alumno tiene sólo una visión general y abstracta del tema, sin poder abordarlo con profundidad y operar personalmente una turbina.
En las escuelas de vuelo es de gran utilidad. A través de este medio, la puesta en marcha y operación de una turbina o turboeje se podrá realizar satisfactoriamente al más bajo costo, permitiendo realizar también operaciones de emergencia en fallas simuladas.
Componentes del Equipo Básico
Panel de control
Turbina a reacción de ciclo Brayton con el ciclo termodinámico abierto
Ventajas comparativas
http://gustavolabala.com.ar
Una valiosa aplicación de la turbina GFL-20 es el banco educativo, ideado especialmente para la capacitación de los estudiantes en institutos de enseñanza, escuelas técnicas y Facultades de Ingeniería. Este dispositivo permite estudiar la turbina y observar su funcionamiento en un equipo real instalado en un banco de prueba móvil.
El banco educativo permite observar el comportamiento de una turbina asomándose a la ventana de su cámara de combustión en pleno proceso termodinámico, empujar la palanca de gases y sentir en tiempo real la aceleración de los gases de escape, el embalamiento de las ruedas de la turbina, entrenarse en la toma de decisiones con una turbina real, aprender el mantenimiento correcto de las turbinas y medir los parámetros correspondientes para el estudio termodinámico.
Muestra de funcionamiento
La capacitación en esta rama de la técnica es casi inaccesible, pues si bien existen ciertas escuelas o institutos que cuentan con algunas turbinas usadas, éstas poseen un alto costo operativo e instalaciones fijas y costosas, por lo que están en su mayoría abandonadas. Así, el alumno tiene sólo una visión general y abstracta del tema, sin poder abordarlo con profundidad y operar personalmente una turbina.
En las escuelas de vuelo es de gran utilidad. A través de este medio, la puesta en marcha y operación de una turbina o turboeje se podrá realizar satisfactoriamente al más bajo costo, permitiendo realizar también operaciones de emergencia en fallas simuladas.
Componentes del Equipo Básico
Panel de control
Turbina a reacción de ciclo Brayton con el ciclo termodinámico abierto
- Etapa de compresión de rueda centrífuga.
- Etapa de turbina centrípeta.
- Cámara de combustión con ventanas de observación del flujo de llamas.
- Sistema de arranque neumático, con compresor incluido.
- Control operativo de la puesta en marcha y el funcionamiento en todo su rango.
- Instrumentos para la medición y lectura de los parámetros característicos.
- Sistema de protección del equipo contra embalamiento, sobretemperatura y pérdida de presión del sistema hidráulico.
- Unidad de control de combustible.
- Sistema de seguridad para los operadores:
- Matafuegos
- Banda protectora anticentrifugado
- Aislamiento de zonas calientes
- Mallado anti-ingestión
- Atenuador de ruidos
- Kit de vestuario de seguridad.
- Etapa turboeje
- Freno tipo Prony
- Aplicaciones como electrogenerador
- Interfase para conexión a PC
- Lectura de velocidad de gases de escape
Ventajas comparativas
- El alumno aprende sobre unidades nuevas sin riesgos de accidentes
- Costos accesibles de adquisición, operación y mantenimiento
- Reducido tamaño y peso
- Fácilmente desplazable
- No requiere instalaciones fijas (sólo es necesario conectarlo a la red eléctrica)
- Reduce costos en la adaptación de la operación de un motor rotativo
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Turboeje desarrollado y construido especialmente para equipar el simulador/entrenador de vuelo SVH-3
El turboeje GFL-32 permite tener potencia en el eje sin “ruedas de turbina” ni “reductores”, y una unidad de control de combustible electrónica (vigilancia continua), a un bajo costo inicial y operativo.
Creado en 1997, este equipo fue utilizado para impulsar un Helicóptero CICARE CH-7 perteneciente al simulador/entrenador de vuelo SVH-3.
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GFL 70
Secadora de Granos Experimental
Turbina destinada para secadora de cerealeras
El sistema tradicional de las secadoras de granos consiste en grandes ventiladores eléctricos con cámara de combustión que queman el combustible a presión atmosférica estándar. En cambio, la S-GFL 70 permite quemar el combustible a 80 libras de presión, logrando mayores temperaturas y haciendo que los gases de la turbina sean más limpios.
En definitiva, se obtienen grandes ventajas al utilizarse la mitad de combustible y ahorrándose la energía eléctrica que consumen los ventiladores. La turbina es más confiable y quema cualquier tipo de combustible a menores costos operativos.
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Secadora de Granos Experimental
Turbina destinada para secadora de cerealeras
El sistema tradicional de las secadoras de granos consiste en grandes ventiladores eléctricos con cámara de combustión que queman el combustible a presión atmosférica estándar. En cambio, la S-GFL 70 permite quemar el combustible a 80 libras de presión, logrando mayores temperaturas y haciendo que los gases de la turbina sean más limpios.
En definitiva, se obtienen grandes ventajas al utilizarse la mitad de combustible y ahorrándose la energía eléctrica que consumen los ventiladores. La turbina es más confiable y quema cualquier tipo de combustible a menores costos operativos.
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PROYECTO SIGMA
http://gustavolabala.com.ar
Con el apoyo de la Comisión Nacional de Energía Atómica, se pudo probar exitosamente en el Complejo Tecnológico Pilcaniyeu el primer prototipo del sistema GFL 2000, acoplado a un compresor axial de particular diseño fluido–dinámico, también creado por Turbinas Labala .
http://gustavolabala.com.ar
Con el apoyo de la Comisión Nacional de Energía Atómica, se pudo probar exitosamente en el Complejo Tecnológico Pilcaniyeu el primer prototipo del sistema GFL 2000, acoplado a un compresor axial de particular diseño fluido–dinámico, también creado por Turbinas Labala .
TURBOFAN
el Turbofan Labala se caracteriza por la simpleza en su diseño
Un Turbofan convencional está construido con 750 piezas, mientras que el Turbofan Labala cuenta con sólo 23 partes, haciéndolo más liviano y logrando una mayor eficiencia para las mismas prestaciones.
El Trubofan Labala fue diseñado con un solo eje y un embrague centrifugo en el fan para posibilitar el arranque de la turbina, lográndose un 90% de derivación.
http://gustavolabala.com.ar
el Turbofan Labala se caracteriza por la simpleza en su diseño
Un Turbofan convencional está construido con 750 piezas, mientras que el Turbofan Labala cuenta con sólo 23 partes, haciéndolo más liviano y logrando una mayor eficiencia para las mismas prestaciones.
El Trubofan Labala fue diseñado con un solo eje y un embrague centrifugo en el fan para posibilitar el arranque de la turbina, lográndose un 90% de derivación.
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Este es el problema, esta nueva turbina amenaza el negocio de los grandes fabricantes de turbinas convencionales...
Estuve viendo que se homologo, la turbina un turbo fan y me preguntaba en mi ignorancia en temas aeronáuticos si podrían ser aplicable a estos aviones de entrenamiento por lo menos ya que se los entrena que se los entrene con motores mas avanzados que los pistoneros
http://gustavolabala.com.ar/category/turbinas/
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