Por Marcelo R. Cimino

En la actualidad, el Centro Regional Universitario Córdoba –IUA, lleva adelante el desarrollo de un prototipo de un microreactor de 500 Newton de potencia, encuadrado dentro del Programa de Investigación y Desarrollo para la Defensa (PIDDEF) 013 2016.

Como resultado de la convocatoria del Programa de Investigación y Desarrollo para la Defensa (PIDDEF) plurianual 013/2016 (1), referida al desarrollo de un microturborreactor básico de 500 Newton de empuje, la Universidad de la Defensa Nacional (UNDEF), través de su Centro Regional Universitario Córdoba –IUA (2), resultó seleccionada, desde ya hace unos años, para llevar adelante dicho emprendimiento dirigido por grupo de I&D del Departamento de Mecánica Aeronáutica de la Facultad de Ingeniería del Instituto Universitario Aeronáutico.

En 2004 el personal académico el, Instituto Universitario Aeronáutico (IUA), analizando información bibliográfica diversa y observando turbinas sencillas, comenzó estudiar desde el punto de vista termodinámico, el desarrollo de un ingenio propio, partiendo absolutamente de cero.

Tal es así, que se comenzó desde la ecuación misma y aunque nuestro país no ostenta tradición alguna de fabricar microturbinas, ni componentes para tal fin, comenzó el desarrollo de un ingenio autóctono.
Desde entonces se construyeron tres turbinas, con las cuales se fue estudiando el funcionamiento propio del sistema, comprendiendo la reacción de las partes críticas de cada uno de los componentes que lo integran, así ir logrando permanentes mejoras, con tecnología 100% propia. Es decir, la preciada tecnología de fabricación.

Salvando las distancias con ingenios de mayor complejidad, el desarrollo de propulsores de este tipo no solo debe salvar el desafío termodinámico, dado que a su vez está intrínsecamente ligado a la nobleza de los materiales empleados en la construcción del mismo. Debido al componente de temperatura y su amplitud, puesto que en apenas segundos, hay elementos que pasan de temperatura ambiente a estar en 800°C. De allí que no solo hay que poseer procesos metalúrgicos especiales (por ejemplo; las cámaras de combustión son de aleaciones de cobalto), sino que es imprescindible lograr la constante productiva, es decir, la repetitividad en las propiedades de los metales requeridos para la producción, a través de un proceso estándar de fabricación.

En la actualidad, el IUA dispone de un Prototipo de Microrreactor Funcional que brinda 500 Newton de empuje, montado en un banco de ensayo también desarrollado por el Instituto. Dicha turbomáquina no es un modelo copiado, ni evolucionado de otra turbomáquina comercial. Tampoco utiliza componentes de otras turbomáquinas, sino que cada parte fue diseñada, desarrollada y construida completamente en forma específica por el Grupo de Trabajo a cargo.

En este aspecto hay que destacar la participación de varias PyMES nacionales (alrededor de 20 empresas proveedoras de insumos y servicios especializados), dado que en la gran mayoría de las veces, el costo de producción de los elementos requeridos, tienen un valor que ningún centro académico puede costear, aún con la asistencia del Estado. Siendo que más de una vez, ante el requerimiento de una pieza unitaria, nuestras PyMES entregan dos o tres piezas más. Tal vez para el desprevenido esta acción le parezca poca cosa, sin embargo demuestra que pequeños talleres especializados de mecanizado o microfusoras de origen familiar, no solo ponen en práctica verdaderamente su Responsabilidad Social Empresarial, sino que además traccionan el desarrollo nacional, con gran pasión y desinterés, cosa que grandes corporaciones lisa y llanamente no hacen.

En esta etapa, el objetivo del PIDDEF en curso, es validar con ensayos de banco el método de cálculo y los criterios de diseño y desarrollo empleados, así proyectar la futura aplicación de una versión operativa de motor para Ensayos de Campo. Los diseños de los componentes y de los procesos están definidos en gran medida, e implementados a nivel prototipo. Resta optimizarlos e industrializarlos para hacer viable el producto comercialmente, y así garantizar la confiabilidad necesaria durante su uso, mediante la implementación de un Plan de Ensayos adecuado.
El uso de las microturbinas de este tipo es muy amplio, abarcando tanto el ámbito civil como el militar, sea en uso aeronáutico o no aeronáutico. Puesto que su diseño puede utilizarse para diferentes aplicaciones como propulsor de UAV, propulsor en vuelo de planeadores en reemplazo de los remolcadores, sistema de secado de cereales, dispositivo anticongelamiento de cosechas, generador de corriente eléctrica, propulsor para sistemas híbridos, compresores, bombas, etc. Además, las conclusiones obtenidas pueden extrapolarse a modelos de mayor tamaño para aplicaciones a diferentes escalas.

Por último, según expresa el Grupo de Trabajo del IUA, disponer del conocimiento y la tecnología aplicada de las turbomáquinas térmicas, permitiría a nuestro país, formar parte de un grupo muy reducido de estados que poseen esta capacidad de desarrollo y fabricación. Como complemento, el desarrollo técnico y tecnológico alcanzado por profesionales y empresas proveedores, terminaría derramando sobre otros sectores. Todos los países dedicados al desarrollo de turbomáquinas son ejemplos de estructuras de I+D a seguir.

(1) El Programa de Investigación y Desarrollo para la Defensa (PIDDEF) fue creado en el año 2008 y tiene como objetivo fortalecer la actividad de investigación, desarrollo e innovación mediante proyectos orientados a la obtención de soluciones verificables, demostradores y/o prototipos de nuevas tecnologías o nuevos usos, destinados a mantener, actualizar, incrementar y/o incorporar capacidades para la Defensa Nacional.

(2) El IUA depende orgánicamente de la UNDEF y presupuestariamente de la FAA. El ente ejecutor es el IUA y el patrocinador de los PIDDEF es el MinDef)

Fuente: FULL AVIACION