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mayo, domingo 26, 2024

BOEING 747-400 JUMBO: Una aeronave legendaria en la historia de la aviación (I)

Primera parte de tres, del monográfico dedicado al legendario Boeing 747-400 Jumbo, una aeronave icónica que ha dejado una huella indeleble en la historia de la aviación, destacándose por su imponente tamaño, capacidad y papel crucial en la evolución del transporte aéreo comercial.

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Texto y Fotos : José Manuel Serrano Esparza / Aviación Digital

José Manuel Serrano Esparza / Aviación Digital, Sp.- El Boeing 747-400 (fruto de un trabajo de modernización de cinco años realizado entre 1984 y 1988 para optimizar y renovar el diseño y producción del modelo 747 original) ha sido la versión más avanzada del legendario Jumbo hasta la llegada del 747-8I (que voló por vez primera el 20 de Marzo de 2011 sobre Everett, Washington, cerca de Seattle, y cuya primera unidad operativa fue entregada a Lufthansa el 5 de Mayo de 2012).

Su vuelo inaugural tuvo lugar el 29 de Abril de 1988, siendo introducido en el mercado el 9 de Febrero de 1989, cuando la primera unidad fue incorporada a Northwest Airlines, mientras que el último aparato de los 694 producidos fue entregado en 2009. 

© jmse

Construido con revolucionarios métodos de ensamblaje que aseguraban una alta calidad de producto, reduciendo a la vez los tiempos de entrega y disminuyendo los costes de producción, mantenimiento y vuelo, se caracteriza por su notable mejora aerodinámica con respecto a modelos previos 747 y sus alas son 1.8 m más largas, con winglets (puntas alares curvadas hacia arriba para reducir la resistencia aerodinámica de la aeronave), que generan una disminución del 3% en el consumo de combustible y un mayor radio de acción. Todo lo cual hace posible, ahorros considerables a las líneas aéreas y sus pasajeros durante la vida operativa del avión, sin olvidar el factor esencial de que utiliza, materiales avanzados que permiten 1.900 kg menos de peso estructural, gracias a:

a) Sus nuevas y muy resistentes aleaciones de aluminio ubicadas en forros alares, larguerillos y cuerdas aerodinámicas de largueros inferiores, y que poseen mayor fuerza y una resistencia a la fatiga mejorada.

b) La introducción de nuevos paneles de suelo fabricados con compuesto de grafito, muy ligero y de gran dureza, utilizados en la cabina de pasajeros (los anteriores del 747-300 estaban hechos de metal).

c) Sus frenos de carbono en las dieciséis ruedas del tren de aterrizaje principal (que aportan gran resistencia y cualidades especiales) sustituyeron a los anteriores, que estaban hechos de acero, con lo que se ahorró un peso de 816 kg.

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Por otra parte, desde finales de 2002, todos los Boeing 747-400 Jumbos comenzaron a llevar pantallas LCD que dotaron a estos aviones de una mayor fiabilidad y capacidad para introducir nuevas funciones actualizadas. Las tripulaciones pueden obtener una puesta al día del estado mecánico de la aeronave durante el vuelo mediante el EICAS (Sistema de Indicación de los Motores y de Alerta a la Tripulación), un dispositivo muy avanzado que muestra simultáneamente en uno de los monitores el estado en que se encuentran varios sistemas, a diferencia de lo que ocurría en los modelos de Boeing 747 precedentes en la época en que los técnicos de mantenimiento sólo podían disponer de esta información cuando el aparato se hallaba en tierra. 

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Siempre ha sido uno de los aviones de pasajeros más apreciados diacrónicamente tanto por las tripulaciones como por todas las personas que han tenido alguna vez oportunidad de viajar en su interior, destacando por sus grandes dimensiones (64.4 m de envergadura alar x 70.67 m de longitud x 19.41 m de altura, junto con 6.1 m de anchura de cabina y 541.2 m2 de área alar), su peso (180.985 kg vacío con motores Pratt & Whitney 4062, 180.755 kg con motores General Electric CF6-80C2B5F y 181.755 kg con motores Rolls-Royce RB-211-524H-T, así como un peso máximo en despegue de 396.900 kg), y una autonomía máxima de 13.450 km (14.205 km en el modelo de pasajeros 747-400ER).

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Además, esta aeronave, una de los más importantes en toda la historia de la Aviación, ha sido siempre un referente en cuanto a capacidad máxima de pasajeros (hasta 416 en configuración de 3 clases y 524 en configuración de 2 clases) y velocidad máxima (988 km/h), con una velocidad máxima de crucero de 939 km/h.

Fue también el primer avión civil de fuselaje ancho de dimensiones y peso más grandes y aeronave pionera en el uso de motores turbofan con alto índice de derivación, menos contaminantes y ruidosos que los turbojets convencionales y que poseen la ventaja añadida de consumir menos combustible.

Asimismo, la constante digitalización de todos los datos de ingeniería relativos a su fuselaje ha sido fundamental para la creciente fabricación de componentes de gran precisión y el montaje de paneles de recubrimiento con ultramodernas máquinas guiadas por rayo láser.

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Fácilmente reconocible por su impresionante tamaño y su segundo piso con más asientos para pasajeros, en la parte alta delantera del fuselaje tras la cabina de vuelo, mantiene el perfil de fuselaje ancho con cuatro motores de sus predecesores, pero añadiendo las abundantes modificaciones tecnológicas y estructurales de sus predecesores, para conseguir una célula más eficaz. Cuenta con una cabina de mando con pantallas electrónicas manejadas por dos miembros de la tripulación de cabina y que disponen de monitores CRT, que muestran los instrumentos de vuelo y el anteriormente mencionado EICAS, evitando la necesidad de un ingeniero de vuelo, ofreciendo motores con un bajo consumo de combustible, carenados de fuselaje y alas revisados y un depósito de combustible con estabilizador horizontal, además de un espacio interior totalmente remozado con arquitectura de amenidades ofrecidas durante el vuelo y una cubierta superior alargada que permite un incremento del 10% en capacidad con tan sólo una modificación del 2% del peso en vacío.                            

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Con respecto a las plantas motrices, la adición de nuevos motores como los Pratt & Whitney PW4056, General Electric CF6-80C2BIF y Rolls-Royce RB-21-524G/H/T significó un menor consumo de combustible y un superior empuje, en sinergia con el FADEC (Control Digital Electrónico de Dominio Pleno) que ajusta el rendimiento de los motores optimizando sus prestaciones. 

                                       

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Corte de sección del Rolls-Royce RB211-524G/H-T, soberbio motor del Boeing 747-400 Ibhayi de South African Airlines que aparece en este artículo y que fue entregado en 1998 durante el mandato presidencial de Nelson Mandela, que hacía con frecuencia el vuelo directo de 9046 km y 11 horas de duración entre el aeropuerto O.R Tambo de Johannesburgo y el de Heathrow en Londres, realizó una formidable exhibición de vuelo seis años más tarde durante la Feria de Aviación Farnborough 2004.

Con el diseño único de tres ejes y el aspecto algo rechoncho típico de la familia de motores turbofan RB211con alto índice de derivación, es el más potente de todos ellos, produciendo un empuje de 60.600 libras, con una gran optimización en la reducción del consumo de combustible, y combina las mejores cualidades del motor RB211-524H con los muy eficaces quemadores de combustible Trent para conseguir una extraordinaria potencia y rendimiento (en simbiosis con el FADEC), un factor clave en las aeronaves de pasajeros de largo radio de acción, por lo que también fue adoptado por el Boeing 767, habiendo sido igualmente instalado con éxito en otros aviones de enorme tamaño como el An-124-210 ruso. 

                                                  

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Además, el Boeing 747-400 lleva otros dispositivos electrónicos del más alto nivel, como un FMC (Ordenador de Gestión de Vuelo) Honeywell, cuya misión es controlar abundantes aspectos del vuelo, reduciendo notablemente la cantidad de trabajo del piloto en lo tocante a navegación y plan de vuelo, control y automatización de motores y sistemas de la aeronave, etc.

Asimismo, claramente indicativo del progreso tecnológico alcanzado con este modelo de avión, es el hecho de que lleva 365 interruptores, luces e indicadores, cantidad mucho más baja que los 971 del 747-300, y su cabina de pasajeros destaca por una nueva arquitectura curvada y elevada (opcional en el 747-400 y standard en el 747-400ER), que se traduce en mayor espacio y comodidad para los viajeros.           

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Evidentemente, el Boeing 747-400 y el Boeing 747-400ER (de autonomía máxima ampliada) han sido superados por los dos claramente mejores y de mayor nivel aviones de pasajeros de fuselaje ancho y largo radio de acción existentes hoy en día: el Boeing 747-8 (467 pasajeros en configuración de tres clases, un 30% más silencioso y consumiendo un 16% menos de combustible que el 747-400, al que mejora también con un 13% menos de coste por asiento y milla) y el Airbus A380 (525 pasajeros en configuración de tres clases), dotados con motores de mayor rendimiento (turbofan con alto índice de derivación General Electric GEnx 63.800 lbf 284kN con rotor dual y flujo axial el Boeing 747-8, y turbofan con alto índice de derivación y tres ejes Royce Trent 970 70.000 lbf 310 kN o turbofan con alto índice de derivación y dos ejes Engine Alliance GP7270 70.000 lbf 310 kN el Airbus A380), construidos con materiales muy ligeros y resistentes, además de consumir una menor cantidad de combustible.

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