Sistemas Adicionales en Turbinas de Gas: Caja de Accesorios, Encendido, Arranque y FADEC

Caja de Accesorios (Accessory Gearbox)

La caja de accesorios acciona sistemas esenciales del motor y del avión.

• Fuente de Energía: Generalmente impulsada por el eje del Compresor de Alta (HP) (Alta velocidad) a través de una caja interna.
• Componentes Accionados:
  • Bombas de Combustible (Alta Presión).
  • Bombas de Aceite.
  • Bombas Hidráulicas.
  • IDG/CSD (Generador de CA).
• Lubricación: Lubricada por el sistema de aceite del motor.
• Cuello de Fusible (Shear Neck): Un punto débil en el eje de transmisión diseñado para romperse si un componente se agarrota (ej. un generador se bloquea). Esto protege la caja principal y el motor de daños, permitiendo que el motor siga funcionando (sin el accesorio fallado).

Sistema de Encendido

Los motores de turbina usan sistemas de encendido de alta energía.

• Componentes:
  • Excitador/Unidad de Encendido: Convierte bajo voltaje (CC/CA) en alto voltaje (hasta 25,000 V).
  • Ignitores: Bujías diseñadas para descargas de alta energía. Dos por motor.
• Operación:
  • Arranque: Chispa de alta energía para encender la mezcla.
  • Encendido Continuo: Chispa de baja energía usada para prevenir el apagado de llama (flameout). Seleccionado automáticamente (por FADEC) o manualmente durante:
    • Despegue / Aterrizaje.
    • Precipitación fuerte / Turbulencia.
    • Operación de anti-hielo.
    • Aviso de pérdida o surge del motor.
• Tipo de Ignición: Sistema de descarga de condensador de alta intensidad.

Arranque del Motor

• Secuencia:
  1. Rotación: El starter gira el compresor de alta (N2).
  2. Ignición: Se inicia la chispa.
  3. Combustible: Se introduce el combustible.
• Tipos de Starter:
  • Eléctrico: Usado en motores pequeños y APUs (alimentado por batería).
  • Neumático (Air Starter): Usado en la mayoría de grandes turbofans. Alimentado por aire a alta presión de:
    • APU (Unidad de Potencia Auxiliar).
    • Carro de Tierra (GPU/ASU).
    • Cross-bleed (sangrado cruzado del otro motor en marcha).

FADEC (Control Digital del Motor de Autoridad Total)

Un sistema informático digital que gestiona todas las funciones del motor.

• Arquitectura:
  • Canal Dual: Dos ECUs (Unidades de Control Electrónico) independientes para redundancia (Activo/Reserva).
  • Fuente de Alimentación: Un Alternador de Imán Permanente (PMA) dedicado en el motor proporciona energía independiente.
• Redundancia:
  • Tolerante a Fallo Único: Si un canal falla, el otro toma el control inmediatamente sin pérdida de rendimiento.
  • Fallo Total: Si ambos canales fallan (y no hay respaldo hidromecánico), el motor se apaga (se cierra la válvula de combustible).
• Funciones:
  • Dosificación de combustible.
  • Protección de límites del motor (Sobrevelocidad, Sobre-temperatura).
  • Auto-arranque.
  • Control de Inversoras de Empuje.
  • Monitorización de salud del motor.

Unidad de Potencia Auxiliar (APU)

Una pequeña turbina de gas situada en la cola.

• Propósito: Proporciona Energía Eléctrica (CA) y Aire Neumático (para aire acondicionado y arranque de motores) en tierra y en vuelo.
• Arranque: Generalmente arrancada eléctricamente usando la batería del avión.