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La firma británica de ingeniería industrial Rolls Royce ha desarrollado nuevas boquillas de combustible y otros componentes que pueden quemar hidrógeno con éxito según las especificaciones requeridas para que un avión despegue. Las pruebas fueron de una cámara de combustión para un motor turbofan Pearl 700 que impulsa al Gulfstream. El jet G700 y la variante estándar del motor son capaces de generar más de dieciocho mil libras de empuje. Rolls Royce probó la combustión de hidrógeno en una cámara de combustión del Pearl 700 en Alemania, y la empresa informa que las pruebas fueron exitosas, ya que las operaciones de la cámara de combustión y las emisiones de la prueba estuvieron de acuerdo con las expectativas.
Las nuevas boquillas de combustible de Rolls Royce son clave para quemar hidrógeno en las condiciones requeridas para el despegue de los aviones
Al igual que un motor de cohete, un motor que impulsa un avión tiene varios perfiles de empuje y vuelo. Los motores suelen tener su máxima potencia en el momento del despegue, ya que tienen que generar la potencia adecuada para garantizar que las alas del avión tengan suficiente aire fluyendo debajo de ellas para permitir el vuelo. Después del despegue, el empuje de los motores se ajusta para tener en cuenta el consumo de combustible y la velocidad del avión. Luego, durante el tiempo de carga, los motores se encienden nuevamente para mantener la velocidad de descenso correcta para permitir que el avión se alinee con la pista y para permitir a los pilotos un margen de maniobra adecuado para garantizar una vuelta si es necesario.
Naturalmente, esto significa que los componentes internos de un motor están sometidos a una tensión y presión significativas tanto en el despegue como en el aterrizaje. Uno de estos componentes es una cámara de combustión, y es el corazón de la capacidad de un motor de avión para generar miles de libras de empuje. Como sugiere el nombre, el combustible del avión se prende fuego dentro de una cámara de combustión, y la energía resultante es responsable de impulsar las turbinas del motor para garantizar un flujo de aire adecuado para mantener el empuje y la sustentación.
Un componente clave dentro de una cámara de combustión es la boquilla. Además, las boquillas, presentes dentro de un motor de cohete, son responsables de entregar combustible a la cámara de combustión y deben diseñarse para resistir las fuerzas extremas en su interior. Como resultado, están diseñados teniendo en cuenta el combustible que impulsa un motor y, para la prueba de hidrógeno, Rolls Royce diseñó nuevas boquillas diseñadas específicamente para el hidrógeno.
El hidrógeno es uno de los combustibles más difíciles de manejar, como descubrió la NASA con su vuelo Artemis 1 a principios de este año. Sin embargo, la quema de hidrógeno no libera gases de efecto invernadero a la atmósfera y el combustible también proporciona mayores ventajas de potencia al motor. Según Rolls Royce, las avanzadas boquillas pulverizadoras de combustible de hidrógeno utilizadas en la prueba tuvieron que soportar temperaturas de combustión más altas que sus homólogas de queroseno, ya que el hidrógeno se quema a más temperatura que el queroseno. También pudieron controlar el fuego dentro de la cámara de combustión mezclando hidrógeno con aire para controlar cómo se quema el primero.
Antes de la prueba de presión completa para simular las condiciones de despegue, las boquillas de hidrógeno también se probaron en la Universidad de Loughborough en el Reino Unido y en el Centro Aeroespacial Alemán Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt en Colonia. Las últimas pruebas también tuvieron lugar en el centro aeroespacial y Rolls Royce comparte que las pruebas le permiten recopilar datos sobre la combustibilidad del hidrógeno y su idoneidad para volar en aviones.