Na nossa passagem pelo Rio de Janeiro durante o IBAS 2017, tivemos a honra de receber o convite para visitar a unidade da GE Aviation em Petrópolis, a GE Celma, que se dedica à revisão e montagem de motores aeronáuticos do mundo todo. Confira a seguir a história dos motores e como a GE Celma se encaixa nesse cenário.

 

Um panorama sobre a evolução dos motores

A história do transporte – seja ele terrestre, marítimo ou aéreo – está intimamente ligada à organização e ao desenvolvimento das sociedades modernas e contemporâneas. No século XVIII, a aplicação dos motores a vapor em locomotivas e navios encurtou distâncias e possibilitou o êxodo da população para outras regiões e continentes.

No século XIX, foi a vez dos motores de combustão interna começarem a dominar o mercado e possibilitarem o barateamento dos meios de transporte e a consequente expansão da indústria automobilística. Em seguida, já no século XX, o advento da turbina para uso em aviões – também conhecida como motor a reação ou motor a jato – tornou possível a expansão do mercado aéreo, intensificando o encurtamento de distâncias e promovendo a otimização do tempo.

Naquela época, era nítido que o futuro da aviação estava nos motores movidos a turbinas. Mais eficientes e duráveis, eles permitiram recordes de velocidade e não provocavam tanto estresse na estrutura das aeronaves, se comparados aos motores a pistão – que causavam tanta trepidação que já aconteceu de tripulantes precisarem apertar parafusos de assentos dentro da aeronave, em pleno voo. Embora fossem barulhentos e ineficientes na queima de combustível e eram a melhor opção disponível no mercado.

Hoje, felizmente, muita coisa mudou – e continua mudando. Os motores a reação estão cada vez mais eficientes, com bicos que geram uma queima uniforme e blades que melhoram a compressão do ar. Motores mais antigos, ou jato puro, além de serem mais barulhentos não eram eficientes na queima de combustível. Pode-se notar quando uma queima é ineficiente ela deixa um rastro preto na decolagem, isso em função das partículas do combustível não queimarem uniformemente, gerando resíduos que não criaram a entalpia perfeita após a queima. Esse rastro preto também pode ser gerado pela injeção proposital de água pelo motor para aumentar o empuxo do mesmo durante a decolagem.

Em 1964, foi construído o primeiro motor turbofan de alto bypass pela AVCO-Lycoming. Pouco depois, o General Eletric TF39 tornou-se o primeiro modelo de produção projetado para alimentar o Lockheed C-5 Galaxy para uso militar, e alguns anos depois, o CF6 foi desenvolvido para uso civil. Foi uma verdadeira reviravolta no mundo aeronáutico, já que a tecnologia dos turbofan de alto bypass representava um ganho que potência e uma eficiência em economia de combustível na média de 25%. Atualmente a fan é responsável por 85% da força de um motor a jato turbofan ultra bypass.

GE-TF39

 

A GE como fabricante de motores

Em 1971 no Paris Air Show, durante um encontro entre Gerhard Neumann, da GE, e René Ravaud, da SNECMA, decidiu-se por unificar as duas empresas e desenvolver um motor comercial de alta eficiência, que entraria no mercado para concorrer com a Pratt & Whitney.

O projeto não foi tão simples. A GE já havia desenvolvido o motor F101 para o B1 Lancer e queria usar a tecnologia para o novo motor comercial em parceria com a SNECMA, que era da França. Mas como o governo americano tinha comprado o projeto, ele não queria que a tecnologia saísse dos Estados Unidos e negou a licença de exportação para o novo motor.

A pressão sobre o governo estadunidense continuou: de um lado a fabricante francesa, do outro a fabricante americana. Em 1973, a discussão entrou na pauta do encontro entre os presidentes dos Estados Unidos e da França – à época Richard Nixon e Georges Pompidou, respectivamente –, que aconteceria em Reykjavík.

 

GE-F101 ( USAF Photographic Archives )

Relatos contemporâneos indicam que o acordo foi baseado em garantias de que o núcleo do motor – ou seja, o protótipo que a GE estava desenvolvendo a partir do F101 Militar – seria construído nos EUA e em seguida transportado para a França, a fim de proteger as tecnologias sensíveis.

A joint-venture também concordou em pagar aos EUA uma taxa de royalties de US$ 80 milhões – calculada em US$ 20 mil por cada motor previsto para ser construído – como reembolso para o dinheiro fornecido pelo governo para o núcleo de desenvolvimento do motor F101. Documentos desclassificados em 2007 revelaram que um aspecto chave do acordo era que o governo francês concordou em não tarifar aeronaves americanas que fossem importadas para a Europa. Assim nascia a CFM Internacional (CFMI) e o CFM-56.

No processo evolutivo a GE desenvolveu uma fan feita de materiais compostos que substituiu parcialmente o metal. Com essa troca, foi possível aumentar o desempenho das blades, o que é impossível de fazer em uma fan de metal, que não suportaria o regime de operação e estouraria. Vale destacar que o metal não foi totalmente eliminado desse componente. Ele ainda é usado nas bordas das blades, para proteger o material composto de choques com aves, por exemplo. Assim como o metal não suporta um desenho mais agressivo, o material composto não suporta um grande impacto – ou seja, um precisa do outro.

Tais avanços levaram os motores a serem mais eficientes e silenciosos, além de menos poluentes. O CFM- LEAP 1 é um exemplo e explica um pouco o sucesso do Neo da Airbus. Além da fabricante europeia, que usa o LEAP-1A, esse motor foi adotado pela Boeing nos 737 MAX, por meio da variante LEAP-1B, e pelo avião chinês Comac C919, na variante LEAP-1C.

Propulsor (Booster, Fan Hub Frame, AGB, Compressor de Alta (HPC) , CDN, Turbina de Alta (HPT) , TCF, Turbina de Baixa (LPT) e TRF.

 

Fundação da GE Celma

Em 1951, em Petrópolis-RJ, foi criada pela família Rocha Miranda a Companhia Eletromecânica Celma, inicialmente destinada à fabricação de ventiladores. Em 1957, a companhia passou a fazer a manutenção de motores do Lockheed Constellation. Pouco depois, tornou-se responsável pela manutenção dos motores da Panair, de empresas estrangeiras e da Força Aérea Brasileira.

Em 1965 a Celma passou a fazer parte da Força Aérea Brasileira prestando serviços de manutenção e fabricação aeronáutica prioritariamente para a FAB e também para linhas aéreas domésticas. Voltou a ser uma empresa privada em 1991, com a General Eletric como uma de suas acionárias. Cinco anos depois, em 1996, a GE tornou-se sócia majoritária. Em 2014, a GE Celma começou a fazer revisões nos modernos motores GEnx-1B e GEnx-2B, usados nos novos Boeing 747-8 e 787 Dreamliner. No mesmo prédio, é montado o motor CF34-10E, usado nos Embraer 190/195, e outra variante, o CF34-10A, que é exportada para a China e usada no Comac ARJ21. O CF43 é um motor made in Brazil: as peças chegam do exterior e a montagem, teste e certificação são realizados aqui.

A GE Celma é a maior oficina de revisão de motores aeronáuticos na América Latina e a primeira fabrica de turbinas da GE a ser instalada fora dos Estados Unidos. Desde o recebimento até a fase de testes e a devolução, a unidade é capaz de revisar um motor aeronáutico em até 65 dias.

Linha de montagem e desmontagem CF6

 

Os modelos de motores que recebem upgrade e manutenção na Celma são:

  • CF34-10E (E190, E195);
  • CFM56-5, CFM56-7 (A319/320, B737);
  • CF6-6, CF6-50 e CF6-80 (DC10, B747, MD11, B767…);
  • GenX-1B e GenX-2B (Novo B747-8, B787 Dreamliner);
Motor CFM56-7 no banco de provas

 

Motores novos montados e certificados na GE Celma:

  • CF34-10A para a Comac;
  • CF34-10E para o Embraer 190/195.

Ao todo, a GE Celma revisa sete diferentes modelos de motores aeronáuticos: CF6-80C2, CF6-6D, CF6-50C2, CFM56-5, CFM56-7, CF34-10E e GEnx. A companhia já revisou cerca de 9 mil motores para mais de 60 companhias aéreas espalhadas pelo mundo.

Linha de montagem e desmontagem CF6

 

Formando novos talentos

Para manter esse ritmo e fazer entregas de qualidade, é fundamental ter profissionais com ótima qualificação técnica. Por isso, em parceria com o Senai de Petrópolis, a GE Celma montou um centro de treinamento dentro da unidade educacional do município. Para adaptar a sala de aula ao ambiente de fabricação, a companhia disponibilizou um motor inutilizado e configurou, no local, um layout semelhante ao da fábrica.

Após o aluno se formar, ele começa seu trabalho na fábrica, sempre supervisionado por uma pessoa apta e certificada pela ANAC. O processo todo de formação, incluindo todas as certificações, leva em torno de cinco anos.

Linha de revisão do motor GEnx

 

GE Aviation em Três Rios

Com investimento previsto de US$ 45 milhões, a GE Aviation prepara agora uma nova unidade em Três Rios (RJ), com um novo banco de provas de motores aeronáuticos com capacidade quatro vezes superior ao da unidade de Petrópolis, com capacidade de testes dos motores GEnx, GE90 e do, ainda em desenvolvimento e fase de testes, GE9x.

Isso significa uma redução média de 15 dias no prazo de entrega dos motores GEnx, um dos mais avançados do mundo, que, hoje, após revisados na unidade de Petrópolis, são enviados para a unidade da GE Aviation em Peebles – Ohio, nos Estados Unidos, para serem testados.

 

Veja mais em:

Veja como funciona o Centro de Manutenção de motores da GE no Brasil

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