Dominar la temperatura del combustible

Por qué es crítica la temperatura del combustible

El combustible es parte esencial de el rendimiento del motor, y su temperatura afecta directamente a su viscosidad: la resistencia a fluir, o lo «espeso» que es el combustible. A temperaturas óptimas, el combustible fluye sin problemas hacia los motores y permite una combustión suave. Sin embargo, desviarse de esas temperaturas ideales puede causar problemas importantes.

Efectos de una temperatura del combustible baja

Cuando la temperatura del combustible baja demasiado, su viscosidad aumenta y se vuelve más espeso. El combustible espeso no fluye con tanta facilidad, lo que puede dificultar la puesta en marcha del motor. Un combustible más espeso puede tener problemas para circular por las tuberías de combustible o por los componentes del motor, lo que podría llegar a impedir la puesta en marcha. A temperaturas extremadamente bajas, el combustible puede volverse lo bastante viscoso como para causar problemas de flujo y, aunque la solidificación es rara en condiciones operativas normales, sigue siendo un problema serio de seguridad.

Además, una temperatura del combustible baja también puede hacer que se congelen componentes del motor, como los inyectores y las bombas de combustible, lo que puede causar daños o desgaste con el tiempo. Estos escenarios muestran la importancia de vigilar la temperatura del combustible y actuar si llega a niveles peligrosamente bajos.

Efectos de una temperatura del combustible alta

Por otro lado, cuando la temperatura del combustible es demasiado alta, el combustible se vuelve más fluido, lo que puede perjudicar la atomización en el motor. Una buena atomización es esencial para una combustión eficiente, y una atomización deficiente provoca una combustión incompleta del combustible. Una atomización inadecuada provoca una combustión incompleta del combustible, con pérdida de eficiencia, desperdicio de energía y más desgaste de los componentes del motor.

Las temperaturas del combustible más altas reducen la viscosidad, lo que puede acelerar el desgaste de componentes del motor como los inyectores y las bombas de combustible y provocar daños con el tiempo. En el peor de los casos, temperaturas del combustible extremadamente altas podrían provocar pérdidas (stall) del motor y comprometer la seguridad del avión.

Límites de temperatura del combustible de las variantes del A320

Cada variante de la familia A320 tiene límites de temperatura del combustible diferentes. Conocer estos umbrales y saber cuándo actuar es crítico para la seguridad del vuelo.

Temperatura del combustible baja

En todas las variantes de la familia A320, una caída de la temperatura del combustible por debajo de -40 °C en cualquier depósito activa un advisory ECAM.

Se activa una caution ECAM cuando la temperatura del combustible baja de:

• -43 °C en el A319/A320, en los depósitos exteriores o en los interiores
• -44 °C en los depósitos de ala del A321

Cuando la temperatura del combustible se acerca a los umbrales críticos, recibimos una alerta para tomar medidas correctoras. Estas medidas incluyen vigilar la temperatura del combustible y tomar acciones para calentarlo, como cambiar la altitud o reducir el riesgo de que siga enfriándose modificando los parámetros de vuelo. Lo veremos más adelante.

Temperatura del combustible alta

Las temperaturas del combustible altas son menos habituales, pero pueden darse, sobre todo operando en regiones como Oriente Medio y África. El sistema de combustible del A320 está diseñado para admitir variaciones de temperatura, incluido un aumento de hasta un 2 % del volumen de combustible cuando sube la temperatura. Aun así, una temperatura del combustible excesiva sigue siendo un riesgo.

Se activa un advisory ECAM cuando la temperatura del combustible supera:

• 55 °C en los depósitos exteriores del A319/A320
• 45 °C en los depósitos interiores del A319/A320 y en los depósitos de ala del A321

Se activa una caution ECAM cuando la temperatura del combustible supera:

• 60 °C (en vuelo) o 55 °C (en tierra) en los depósitos exteriores del A319/A320
• 54 °C (en vuelo) o 45 °C (en tierra) en los depósitos interiores del A319/A320 y en los depósitos de ala del A321

Cómo gestionamos la temperatura del combustible en vuelo

Gestionar la temperatura del combustible a lo largo del vuelo exige atención, ya que la temperatura del combustible cambia en las distintas fases del vuelo.

Rodaje y puesta en marcha

Durante el rodaje, el calor de los motores puede elevar la temperatura del combustible, sobre todo en los depósitos interiores. Podemos mitigarlo con técnicas como alternar el uso de los motores, dejando que uno se enfríe mientras el otro sigue funcionando. Reducir la potencia de los motores durante el rodaje ayuda a minimizar el calor que generan, sobre todo cuando la temperatura ambiente es alta.

Debemos estar atentos al rodar con temperaturas altas y asegurarnos de que las cantidades de combustible se gestionan adecuadamente para no superar los límites de temperatura máxima.

Fases de ascenso y crucero

A medida que el avión sube a altitudes mayores, la temperatura del aire baja. Esto hace que baje la temperatura del combustible, sobre todo en los depósitos exteriores. Podemos mitigarlo ajustando la velocidad indicada. Aumentar la velocidad en el ascenso aumenta la temperatura total del aire (TAT), lo que calienta el combustible. La TAT es la temperatura del aire corregida por el efecto de calentamiento del vuelo a alta velocidad, y es crucial porque afecta directamente a la temperatura del combustible de los depósitos al calentar el aire que fluye alrededor del avión.

En crucero, la temperatura del combustible suele estabilizarse, pero aún puede fluctuar con los sistemas meteorológicos, sobre todo con los frentes fríos. Debemos vigilar de cerca la temperatura del combustible y ajustar los parámetros de vuelo si es necesario. Si la temperatura del combustible baja de -40 °C en crucero, puede ser necesario descender a una masa de aire más cálida para devolverla a límites seguros.

Descenso y aterrizaje

Descender hacia aire más cálido durante la fase de descenso puede elevar de forma natural la temperatura del combustible, sobre todo en los depósitos interiores, cerca de los motores. Si es necesario, podemos ajustar la potencia de los motores para evitar que el combustible se sobrecaliente, sobre todo en un descenso rápido. Es importante vigilar de cerca la temperatura del combustible en esta fase para no superar los límites de temperatura.

Qué hacer con una temperatura del combustible baja

Si la temperatura del combustible baja demasiado, hay que tomar varias medidas para gestionar la situación:

1. Descender a aire más cálido: descender ayuda a aumentar la temperatura del aire, que afecta directamente a la temperatura del combustible. Por debajo de la tropopausa, un descenso de aproximadamente 4000 pies aumenta la temperatura total del aire (TAT) unos 7 °C (FCTM), lo que puede bastar para evitar que la temperatura del combustible baje a niveles inseguros. El cambio real depende de la atmósfera del día, y en casos graves puede ser necesario descender incluso hasta FL250.
2. Ajustar el número de Mach: aumentar el número de Mach del avión también aumenta la temperatura total del aire. Un pequeño cambio de Mach (por ejemplo, un aumento de 0.01 M) puede elevar la temperatura total del aire unos 0.7 °C y ayudar a calentar el combustible.
3. Vigilar y tener en cuenta la penalización de combustible: aunque descender o cambiar el número de Mach puede aumentar la temperatura del combustible, debemos tener en cuenta la penalización de combustible que conlleva y tomar decisiones que equilibren la eficiencia y la seguridad.

Qué hacer con una temperatura del combustible alta

Las temperaturas del combustible altas, aunque menos habituales, también pueden plantear problemas, sobre todo con calor o cuando el avión va cargado al máximo de combustible. Si la temperatura del combustible empieza a superar 40 °C en cualquier depósito, debemos vigilar de cerca la situación y tomar las medidas adecuadas.

En tierra (A319/A320), cuando la caution salta a 55 °C en un depósito exterior o a 45 °C en uno interior, el tiempo de rodaje queda limitado: se puede despegar hasta que el combustible llegue a 60 °C en el depósito exterior o a 54 °C en el interior. Con esos valores, hay que retrasar el despegue y poner en OFF el ENG MASTER del lado afectado.

El procedimiento nos pide primero poner en OFF el pulsador GALLEY (si tu variante lo tiene). El pulsador GALLEY controla la alimentación eléctrica del equipo de galley (como hornos, cafeteras y otros aparatos de cocina). Ponerlo en OFF no tiene que ver con el calor del propio galley: reduce la carga eléctrica de los generadores, de modo que los IDG producen menos calor. El aceite del IDG se enfría con el combustible en su intercambiador de calor, y ese combustible calentado vuelve al depósito, así que menos carga significa menos calor en el combustible. Como dice el FCOM: “Reducing electrical loads reduce heat emitted by IDG.”

Si solo un lado está afectado por la temperatura del combustible alta, podemos ajustar el flujo de combustible para gestionar la temperatura. Desconectar el autothrust y ajustar la palanca de empuje aumenta el flujo de combustible a través del intercambiador de calor de aceite del IDG (Integrated Drive Generator), lo que ayuda a reducir la temperatura del combustible. Si en vuelo la temperatura supera 65 °C en una celda exterior o 57 °C en una interior, el ECAM nos indicará arrancar el APU (si está disponible) y utilizar el APU Generator para poder desconectar el IDG del lado afectado.

Conclusión

Gestionar bien la temperatura del combustible es fundamental para la seguridad y la eficiencia operativa del avión. Entendiendo cómo afecta la temperatura del combustible a el rendimiento del motor, conociendo los límites de cada variante y aplicando estrategias prácticas para gestionar la temperatura, podemos afrontar los distintos problemas que pueden surgir en las diferentes fases del vuelo. Las acciones que tomes ante los cambios de temperatura pueden influir de forma importante en el rendimiento global y en la seguridad del avión, lo que hace de la temperatura del combustible un factor crítico en las operaciones aéreas.