• Los chevrons o bordes dentados en motores de avión

    ¿Qué son? ¿Para qué sirven?

Si eres observador, es posible que te hayas fijado en un detalle peculiar en los motores de algunos aviones modernos: los chevrons, unos bordes con un patrón de sierra o dientes en la parte trasera.

Pues bien, estos elementos son mucho más que un adorno estético; representan una de las innovaciones más eficaces para conseguir aviones más silenciosos y sostenibles.

En el post de hoy, te explicamos qué son exactamente estos bordes dentados en los motores y cuál es la ciencia que esconden.

¿Qué son exactamente los chevrons de los motores?

Los chevrons (o ‘cheurones’, en su adaptación al español) son las ondulaciones en forma de diente de sierra que se instalan en el borde de salida de la góndola (la carcasa) del motor de un avión a reacción.

Su función principal es reducir drásticamente el ruido generado durante el funcionamiento del motor, especialmente en las fases de despegue y aproximación.

¿Y, cómo reducen el ruido del motor los chevrons?

La mayor parte del ruido de un motor a reacción se produce por la violenta colisión de diferentes corrientes de aire en la tobera de escape. Concretamente, se mezclan tres flujos con temperaturas y velocidades muy diferentes:

  • Flujo primario: El chorro de aire muy caliente y a altísima velocidad que sale del núcleo del motor tras la combustión.
  • Flujo secundario (bypass): Una corriente de aire más fría que es acelerada por el gran ventilador frontal (fan) pero que no pasa por la cámara de combustión.
  • Flujo ambiente: El aire exterior, a temperatura y velocidad relativas del entorno.

Cuando estos flujos chocan, se generan unas turbulencias muy intensas que son la fuente principal de la contaminación acústica.

Y aquí es donde los chevrons actúan: su diseño dentado provoca que la mezcla de los flujos de aire caliente y frío sea más gradual y controlada. Lo que hacen es generar pequeños vórtices que «suavizan» esa transición, reduciendo la turbulencia y, por tanto, el nivel de ruido percibido.

El origen de los chevrons: Una aportación de la NASA a los motores de los aviones

Esta ingeniosa solución no surgió de la nada, sino que es el resultado de una extensa investigación llevada a cabo a principios de los 2000 por la NASA en colaboración con fabricantes como General Electric (GE) y Boeing.

A través de complejas simulaciones por ordenador y miles de horas de pruebas en túneles de viento y bancos de ensayo, se determinó que este patrón de sierra era el diseño más eficiente para atenuar el ruido de los motores de alto índice de derivación (high-bypass).

Otras ventajas de los bordes dentados, más allá del ruido

La tecnología chevron en aviación no solo beneficia a los que viven cerca de los aeropuertos. Su implementación tiene ventajas directas para las aerolíneas:

  • Reducción de peso: Al ser tan efectivos, los chevrons permiten reducir la cantidad de material aislante acústico necesario en la estructura del motor. Por ejemplo, en el Boeing 787 Dreamliner, este ahorro se estima en unos 270 kilogramos.
  • Ahorro de combustible: Menos peso en la aeronave se traduce directamente en un menor consumo de combustible durante todas las fases del vuelo, lo que mejora la eficiencia operativa y reduce la huella de carbono.

Además, se está investigando la aplicación de materiales con memoria de forma en los chevrons. Esto permitiría que su forma se adapte a la temperatura, contrayéndose en fases de máximo calor como el despegue para una mayor atenuación del ruido y volviendo a una forma más eficiente aerodinámicamente durante el vuelo de crucero.

¿Qué aviones y motores utilizan chevrons?

Aunque Boeing fue pionera en su implementación a gran escala con modelos como el Boeing 787 Dreamliner y el Boeing 737 MAX, esta tecnología no es exclusiva suya.

Hoy en día, es un estándar en los motores más modernos de diferentes fabricantes:

  • General Electric GEnx: Presentes en el Boeing 787 y 747-8.
  • Rolls-Royce Trent 1000: Uno de los motores que puede equipar el 787 y que también se encuentra en aviones Airbus como el A350.
  • CFM International LEAP: Motores utilizados en las familias del Airbus A320neo y el Boeing 737 MAX.

El caso del Boeing 777X: la evolución de la tecnología

La tecnología aeronáutica está en constante evolución; y un ejemplo muy reciente es el caso del Boeing 777X.

A pesar de que los primeros diseños conceptuales de su motor (el General Electric GE9X) incluían chevrons, los ingenieros encontraron una solución aún más eficiente.

En el diseño final, se eliminaron los chevrons y se optó por una tobera de escape de nuevo diseño y avanzados tratamientos acústicos internos que logran la reducción de ruido sin la pequeña penalización en la fuerza de empuje que los chevrons pueden generar.

El origen del nombre

El término ‘chevron’ no es casual. Boeing lo adoptó por su similitud con el símbolo heráldico en forma de V invertida o compás, muy utilizado en emblemas militares. En el ejército de Estados Unidos, por ejemplo, los chevrons en las mangas de los uniformes indican el rango del soldado.

Así que, la próxima vez que pases junto a un avión en el aeropuerto y veas sus motores «dentados», ya sabrás que eres testigo de una pieza de alta ingeniería diseñada para hacer la aviación más silenciosa y eficiente.

Esperamos que este post te haya servido para aprender un poco más acerca de las nuevas técnicas que la industria aeronáutica está aplicando para minimizar la huella de carbono.

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