- Pratt \x26 Whitney
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Pratt & Whitney
Pratt & Whitney es una compañía estadounidense fabricante de motores para aviones cuyos productos son ampliamente utilizados tanto en aeronaves civiles como militares. Es una de las tres grandes fabricantes de motores para aviones, junto a General Electric y Rolls-Royce plc. Además de motores de aviación, Pratt & Whitney fabrica turbinas para la industria, la generación eléctrica, turbinas marinas, motores para locomotoras y motores para cohetes.
Contenido
Historia
La compañía Pratt & Whitney Company fue fundada en 1860 por Francis Pratt y Amos Whitney, con sede en Hartford, Connecticut. La compañía fabricaba herramientas eléctricas, herramientas para fabricantes de sierras, y maquinaria para fabricar armamento para el Ejército de la Unión durante la Guerra Civil Norteamericana.
En 1925, el empresario Frederick Brant Rentschler ingresó a la compañía buscando fondos y un lugar para construir un nuevo motor de aviación. Pratt & Whitney le proporcionó US$ 250.000 de la época, el nombre Pratt & Whitney, y espacio en su edificio, con lo cual nació la Pratt & Whitney Aircraft Company. El primer motor de la compañía, el R-1340 Wasp fue terminado en vísperas de la Navidad de 1925. Inicialmente desarrollaba 425 cv (317 kW) en su tercera prueba de encendido. Superó fácilmente el test de calificación realizado por la US Navy en marzo de 1926, quién hacia Octubre había ordenado unos 200 motores. Fue así como este motor revolucionó por completo la industria de la aviación norteamericana, gracias a la velocidad, ascenso, desempeño y rentabilidad que proporcionaban a las aeronaves.
En 1929 Frederick Rentschler terminó su asociación con la Pratt & Whitney Machine Tool y fundó la United Aircraft and Transport Corporation, predecesora de lo que hoy en día United Technologies . Su acuerdo permitió a Renstchler llevarse consigo el nombre a su nueva corporación.
Pratt & Whitney es una filial de la Compañía United Technologies, haciéndola hermana de Pratt & Whitney Canada (PWC, originalmente United Aircraft of Canada), Sikorsky Helicopters, Hamilton Sundstrand, Otis Elevator Company, y el gigante de la refrigeración Carrier Corporation . PWC diseña y construye motores de aviación pequeños mientras que P&W hace los más grandes.
La sede principal de Pratt & Whitney se encuentra en East Hartford, Connecticut, y también tiene plantas en Middletown y Cheshire en Connecticut, West Palm Beach en Florida y North Berwick en Maine.
Motores radiales
Rentschler tenía una visión: su experiencia como capitán en el ejército norteamericano, donde se le asignó como inspector de los motores [Hispano-Suiza]] fabricados por la Wright-Martin bajo licencia francesa, lo convenció de la importancia que tiene el bajo peso en los motores de aviación, así como una mayor potencia y confiabilidad, y que esto sólo se lograría usando motores enfriados por aire de impacto, ya que no se requiere un montaje adicional de un sistema de refrigeración por líquido que se traduce en mayor peso.
El primer motor, el R-1340 Wasp (1340 indica su desplazamiento en pulgadas cúbicas, es decir, unos 21.960 cc de desplazamiento total) presentaba características revolucionarias: La disposición radial ó en estrella, permite que la fuerza ejercida por cada pistón converja desde varios puntos alrededor del cigüeñal, distribuyendo el esfuerzo de forma uniforme, reduciendo vibraciones y aumentando la relación peso/potencia (relación entre el peso del motor los caballos que es capaz de producir). No se trataba de la primera vez que se usaba esta disposición, ya que los motores rotativos que usaban los aviones de la Primera Guerra Mundial requerían de una disposición radial, refrigerados por aire; lo verdaderamente revolucionario en los motores P&W es que eran los primeros motores radiales, no rotativos, de cuatro tiempos, mucho más eficientes que los motores rotativos que constantemente fallaban por el sobrecalentamiento que generaba fugas de aceite y el posterior daño de los cilindros, haciendo que el motor se dañara en pleno vuelo.
El enfriamiento por aire de impacto que aún prevalece en los motores de cilindros opuestos, basa su principio en la disipación del calor mediante anillos que circundan el cilindro, reduciendo el tamaño del bloque (potencia) que solamente aloja el cigüeñal y sostiene los cilindros, reduciendo el peso de forma significativa. La ausencia de mangueras, camisas, así como de radiador, tanque de acumulación de líquido, termostatos y otros dispositivos necesarios en la regulación de temperatura mediante un sistema líquido, es lo que permite que el tamaño del bloque sea más pequeño.
Rentschler tomó otros elementos de lo aprendido en Hispano Suiza, como el sistema revolucionario de ensamble de motores mediante tornillos pasantes que reducía peso en la estructura y hacía los motores más fáciles de armar. Cada cilindro, al ser independiente de los otros, podría recibir mantenimiento por alguna falla específica que no afectaría a los otros; esto fue muy importante para la confiabilidad en años posteriores, ya que un cilindro podía dañarse por sobrecalentamiento, choque térmico en los descensos, impactos de bala (Segunda Guerra Mundial), etc., sin afectar el funcionamiento de los otros cilindros, haciendo que los motores tuvieran menos probabilidades de falla total. Éste hecho salvó muchas vidas, ya que en la Primera Guerra Mundial los pilotos no solo morían por fallas en el motor durante el vuelo, sino también por el incendio que podía provocar la elevadísima temperatura que alcanzaban durante las fallas, comúnmente superiores a 350ºC al interior de los cilindros, evidente en la coloración azul que adquiere el acero al superar dicha temperatura.
El eslogan "Dependable Engines" o en español, "Motores Confiables", fue desde entonces fiel a los logros obtenidos por la compañía, cuya filosofía se basa en la confiabilidad y relativa rentabilidad que ofrece cada uno de sus productos.
Versiones
De esta manera estos motores hicieron de Pratt & Whitney una de las compañías más importantes de la historia de la aviación. Posterior a la introducción del R-1340 Wasp de 9 cilindros en 1926, se introdujo una versión más grande: el R-1690 Hornet de 9 cilindros, que a pesar de su acogida inicial no llegó a ser tan usado como el Wasp y fue descontinuado relativamente rápido, pero sirvió como referencia para la fabricación del BMW 132, un importante radial que inicialmente usara el Junkers Ju 52.
En 1930 voló por primera vez el motor R-985 Wasp Jr, una versión más pequeña del Wasp y el segundo en esa línea; al igual que el Wasp, poseía 9 cilindros. Un año más tarde sería introducido el motor de aviación más usado de todos los tiempos: el R-1830 Twin Wasp, con 14 cilindros distribuidos en doble estrella, de dos bielas maestras; también fue introducida una versión más pequeña, el R-1535 Twin Wasp Jr. El R-1830 propulsó a uno de los aviones más significativos de la historia: el Douglas DC-3 Skytrain, que aún sigue volando en diversas regiones del mundo. Por su parte la aplicación más famosa del Twin Wasp Junior, tuvo lugar en el Hughes H-1 Racer, que rompiera el récord de velocidad de un avión no anfibio, con la particularidad de ser el último avión no militar construido para este propósito y usando un motor de producción en serie, sin mayores modificaciones técnicas
Tras dos años de su primer prueba, voló por primera vez uno de los motores más significativos de la compañía: el R-2800 Double Wasp en 1937, ampliamente usado durante la Segunda Guerra Mundial por bombarderos y cazas notables como el Republic P-47 Thunderbolt. Este motor de doble estrella cuenta con diversas variantes, algunas con supercargadores y turbocargadores. Propulsó todo tipo de aeronaves destacadas, incluyendo al Curtiss C-46 Commando, al Chance Vought F4U Corsair, al Martin B-26 Marauder y al Grumman F6F Hellcat entre otros muchos ejemplos.
Finalmente hacia 1942 es introducido el motor radial más grande de la compañía, el R-4360 Wasp Major de 28 cilindros, con cuatro estrellas de 7 cilindros cada una, que propulsaría grandes bombarderos y cargueros aún durante la posguerra, época en la que algunos aviones comerciales llegaron a usarlos a pesar de la renuencia de las aerolíneas quienes veían al motor con recelo: 28 cilindros implican 56 válvulas, 56 bujías, 56 empujadores, 4 coronas de levas, líneas de admisión y escape de 28 ramificaciones cada una y unos 7.1450 cc de desplazamiento total por cada motor, estadísticas que hablan de una máquina difícil de mantener.
La producción de todos los motores radiales cesó paulatinamente llegados los años cincuenta, y en 1960 se produjo el último motor radial Pratt & Whitney: un Wasp.
La llegada del reactor
La historia de los reactores comienza antes de la Segunda Guerra Mundial, a comienzos de los años treinta, cuando el ingeniero inglés Frank Whittle realiza los bosquejos de lo que más tarde se conocería como reactor, o de propulsión a chorro. Sin embargo, no tuvo el apoyo de su país ya que se avecinaban tiempos de guerra y se trataba de una tecnología que por el momento no resultaba confiable ni revolucionaria. Whittle fundó en 1936 un pequeño taller llamado Power Jets con el fin de desarrollar su primera turbina de forma independiente, y publicó sus avances en una revista científica de la época.
Sus artículos llamaron la atención de un joven ingeniero alemán, Hans Von Ohain, quien se interesó por hacer el primer reactor de la historia. Terminándose la década de los treinta, ingresó a la compañía Heinkel con el fin de desarrollar este revolucionario motor; fue así como una semana antes de declararse el inicio de la Segunda Guerra Mundial, volaba el primer avión propulsado con un rector de la historia: el 24 de agosto de 1939 despegó el Heinkel He 178 con el motor S-3 desarrollado por Ohain, abriendo camino al sistema de propulsión más importante que haya tenido la aviación. El proyecto fue patrocinado enteramente por el Dr. Ernst Heinkel, sin patrocinio del Partido Nazi, quien inicialmente desechara la idea debido a que el enfoque de la guerra no daba cabida a tecnologías nuevas sino a desarrollar al máximo las ideas anteriores con el fin de no arriesgar los recursos del Tercer Reich; sin embargo Heinkel produjo otros dos aviones: el He-280 bimotor, con tren en triciclo retráctil, y el Heinkel He-162 Salamander, monomotor. Irónicamente la Luftwaffe aprobó el desarrollo del Messerschmitt Me-262 que voló por primera vez en 1944, demasiado tarde para cambiar el curso de la guerra.
Por otra parte el avión propulsado por el motor diseñado por Whittle voló por primera vez en abril de 1941, el Gloster E.28/39 , en secreto. De esta manera la propulsión a chorro fue cobrando importancia en el Reino Unido, y a mediados de los cuarenta la compañía Rolls-Royce estaba a la vanguardia de los desarrollos en este campo.
El reactor en Estados Unidos
General Electric y Westinghouse comenzaron a producir sus propios motores a mediados de los cuarenta, principalmente bajo licencia de Rolls-Royce. Pratt & Whitney hizo algo similar al basar sus primeros motores en tecnología británica, y hacia 1948 entregaba a la US Navy los motores J42 Turbo Wasp y posteriormente introdujo los J48, más potentes; ambos motores impulsarían el Grumman F9F Panther y 8 Cougar durante la [Guerra de Corea]] . Posteriormente introduciría un turbohélice, el T34.
Pratt & Whitney, motores clásicos
En 1952 Pratt & Whitney recibe el prestigioso premio Collier Trophy por el "más grande logro de la Aviación en Norteamerica", por el debut en ese año del motor J57, el primer motor desarrollado con investigación norteamericana, propulsando el Boeing B-52 Stratofortress, y más tarde una gran generación de aeronaves históricas como la "Serie del Siglo", esto es el North American F-100 Super Sabre, el primer reactor diseñado para romper la barrera del sonido en vuelo horizontal, el McDonnell F-101 Vodoo y el General Dynamics F-102 Delta Dagger, aviones que marcaron una época a pesar de su notable inestabilidad en aterrizajes que le costó la vida a varios pilotos de prueba y a los pilotos menos hábiles, ya que representaban formas de vuelo nunca antes experimentadas. La versión comercial de éste motor, el JT3, propulsó uno de los diez aviones más significativos de la historia: el Boeing 707 (Dash 80 / KC-135 Stratotanker), y su competidor más próximo, el Douglas DC-8 .
Este mismo año la división de motores radiales que aún se producían, especialmente el Wasp, fue trasladada a Pratt & Whitney Canada, en Longueuil, Quebec.
En 1955 aparece el J75 (JT4), una versión más potente que el J57, que repotenciaría a algunos aviones propulsados por ese motor y a otros aviones de la "Serie del Siglo": [American Republic F-105 Thunderchief]] , General Dynamics F-106A Delta Dart , North American F-107 , y también fue instalado en el controvertido Lockheed U-2A . También es introducido el J52, un motor de prestaciones medianas que haría grandes contribuciones para el McDonnel Douglas A-6 Skyhawk .
Más tarde se introdujo el J60 (JT12), un motor pequeño de 3.300 libras de empuje para aviones de Rockwell International (T-2B y T-39), y el Lockheed C-140 Jetstar .
Hacia finales de los años 50 fue desarrollado el J58, un motor único en su especie ya que sería el motor capaz de llevar a Mach 3 al Lockheed SR-71 Blackbird , diseñado por Clarence 'Kelly' Johnson, un diseño completamente nuevo con materiales y combustible capaces de soportar las altas prestaciones a las que sería sometido.
Pratt & Whitney diseña por aquel entonces motores que funcionan con hidrógeno criogénico e hidrógeno líquido y entra en la denominada Carrera Espacial en 1958 proporcionando la planta motriz del Centaur. En 1963 el RL10 fue el primer motor de hidrógeno líquido en tener un completo éxito en operaciones fuera de órbita, y llegó a usarse hasta el año 2000.
En 1958 también fue introducido el concepto Turbofan (planta motriz turboventilante) en la compañía, esto es, el mismo motor turborreactor (jet) con un gran ventilador frontal compuesto por álabes que aumentan la succión de aire antes de que entre al interior del motor. Es así como nace el JT3D (TF33), una versión turboventilada del J57, que sería usado por el Avión Presidencial de los Estados Unidos. Aparece también el TF30, instalado en el Grumman F-14 Tomcat.
Pasos en el presente
En 1963 Pratt & Whitney presenta uno de los motores más importantes para la aviación civil de los últimos cincuenta años, el JT8D, una planta motriz turboventilante diseñada para aviones de rango corto o medio. Fue usada por los Boeing 727 y Boeing 737, por el Douglas DC-9 y su descendiente el McDonnell-Douglas Serie MD80 (80-88). Más de 14.000 unidades han sido producidas, completando más de 500.000.000 horas en servicio con más de 350 operadores diferentes. A partir de las regulaciones ambientales de los años setentas, la compañía se vio obligada a reducir las emisiones de ruido y contaminación de estos motores, haciéndolos más limpios, eficientes y potentes, creando así el JT8D-200.
También en 1963 es entregado el primer ejemplar de otro importante motor: el Pratt & Whitney Canada PT6 , una planta motriz turbohélice que se convertiría en el turbohélice más usado de todos los tiempos, con 5 variantes principales; la versión PT6A cuenta con más de 50 variantes específicas para aviones, mientras que las versiones PT-6B y C se han destinado a helicópteros. La versión PT6T es un potente bimotor diseñado para helicópteros y el motor ST6 es la variante destinada a impulsar locomotoras.
A finales de los sesentas aparece el JT9D, diseñado para aeronaves grandes, cuya característica más notable es la introducción de un ventilador mucho más grande que permite el flujo de dos corrientes de aire: el chorro de aire caliente que es el aire succionado y empujado por la parte interna del motor, y el chorro de aire frío que pasa alrededor del motor a gran velocidad, haciendo que los dos chorros se encuentren después de la tobera de escape, aumentando la velocidad del chorro y su longitud al producirse una fuerte corriente de aire que avanza a modo de helicoide ó tornillo. Este potente motor tendría otra misión importante dentro de la historia: se instalaría en el Boeing 747 Jumbo , el cual debutó en enero de 1970 en el vuelo entre Nueva York y Londres de la aerolínea Pan Am.
Entrados los años setentas aparece otro de los motores más significativos de la compañía: el F-100, un motor trascendental en la aviación militar, que empezara a propulsar al McDonnell Douglas F-15 Eagle, y al General Dynamics/Lockheed-Martin F-16 Fighting Falcon , en 1972. Fue sucedido durante las décadas recientes por el F100-PW-220 y -229, así como por el F-117-PW-100 que usa el Boeing C-17 Globemaster III, y el F119-PW-100 que usa el Boeing F-22 Raptor.
En 1973 entra en servicio el motor Pratt & Whitney Canada JT15D, un turbofan pequeño destinado a jets ejecutivos como el Cessna Citation V , o el Beechjet 400A (Hawker 400XP)de aproximadamente 3000 lb de empuje.
En 1982 comenzó a diseñar la serie PW4000 para aviones de gran envergadura como el Boeing 767 , repotenciar el Boeing 747 y propulsar el trimotor Douglas DC-10 (posterior McDonnell Douglas MD-11); fue a finales de los ochentas y comienzos de los noventas que se expandieron sus incursiones en aviones de gran aplicación como los Airbus A330, y la versión más potente se instalaría en el Boeing 777 que debutó en 1994.
El primer motor con controles digitales para mayor eficiencia de combustible, el PW2000 que usa el Boeing 757, fue certificado en 1983.
Durante los ochentas participó en el desarrollo del motor V2500, como parte de un consorcio de cinco naciones que produjo este motor, que empezó en 1983 y concluyó en 1989 con su entrada en servicio, y fue instalado en la serie Airbus A319/320/321, al igual que en la serie MD-90 de McDonnell-Douglas .
A finales de 1994 entra una nueva versión del PW4000, diseñada para el Airbus A330 . En 1997 entra en servicio una versión más larga y potente para los nuevos Boeing 777-200 y 777-300, la serie PW4000-112.
En 1995 Pratt & Whitney comienza a proveer componentes de propulsión del Transbordador Espacial. Un nuevo tipo de bomba turboimpulsora de hidrógeno comenzó a funcionar en 1999, año en el que hace su debut el motor de cohete RD80 en el Atlas IIIA, producido en conjunto con Russia's NPO Energomash.
Otro motor que ha desarrollado la compañía recientemente para el servicio civil, el PW6000, está hecho para intentar reemplazar al JT8D en aviones que puedan hacerlo, y propulsa al Airbus A318.
El último motor producido por la compañía está hecho por la alianza Engine Alliance, compuesta por Pratt & Whitney y General Electric, el GP7200, un potente y enorme motor destinado a propulsar el Airbus A380 en las versiones que no están destinadas a llevar el motor Rolls-Royce Trent 900. Del costo total del Airbus A380 se dice que aproximadamente el 20% pertenece a los cuatro enormes motores, ya sean GP7200 o Trent 900.
Productos que produce actualmente la compañía
Motores Comerciales
- JT8D
- JT9D
- PW2000
- Series PW4000
- V2500
- PW6000
- GP7000
Motores Militares
- F100
- F117
- F119
- F135
- PW4000
- JT3D
- JT8D-219
Motores para la Industria Aeroespacial
- SSME: Space Shuttle Main Engine, ó Motor Principal del Transbordador Espacial
- RS-68
- RS-27A
- RD-180
- RL10
- CECE: Common Extensible Cryogenic Engine
- RD-0146
- PBSP Peacekeeper Stage IV
- THAAD-DACS
- Motores para vehículos hipersónicos (Hypersonics)
Pratt & Whitney Canada
- Serie PT6
- PW100
- PW200
- PW300
- PW500
- PW800
- PW900
- JT15D
Enlaces externos
- Sitio web de Pratt & Whitney (en inglés)
- Sitio web de Pratt & Whitney Measurement Systems (en inglés)
- Pratt & Whitney Canadá (en inglés)
Categorías: Empresas de Connecticut | Motores de aviación
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