El fabricante de motores Pratt & Whitney utilizará la nueva tecnología de diseño digital para acelerar su trabajo en el XA103, su propuesta para el programa de Propulsión Adaptativa de Próxima Generación (NGAP) de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.
La propulsión adaptativa de próxima generación, o NGAP, requiere desarrollar motores de ciclo adaptativo que se puedan reconfigurar en vuelo entre modos de alto rendimiento y alta eficiencia mediante el ajuste de la relación de derivación del motor. Se espera que el diseño ganador del programa eventualmente impulse el caza de próxima generación de la Fuerza Aérea de los EE. UU., el Boeing F-47. Aunque NGAP no se prevé finalizar antes de 2030, existe una alta probabilidad de que los modelos iniciales dependan de una opción de motor provisional.
Pratt & Whitney de RTX presenta el diseño XA103 para el proyecto NGAP, que compite directamente con el XA102 de GE Aerospace. Ambos motores se basan en diseños de ciclos adaptativos anteriores producidos por ambas compañías bajo el Programa de Transición de Motor Adaptativo (AETP), creado para desarrollar un nuevo motor para el F-35 Lightning II. AETP se canceló en 2023 a favor de actualizaciones incrementales del motor F135 existente, pero se conservan las lecciones obtenidas a lo largo del programa.
Tanto el XA102 como el XA103 completaron revisiones de diseño detalladas a principios de este año. Se espera que las pruebas en tierra de los prototipos comiencen a fines de la década de 2020. Ambas compañías aplican nuevas técnicas de diseño y tecnología para avanzar en el trabajo a un ritmo significativamente más rápido.
La presidenta de motores militares de Pratt & Whitney, Jill Albertelli, afirmó que “estamos allanando el camino con lo digital en NGAP, tanto que la velocidad a la que entregamos los paquetes de datos técnicos del XA103 se ha duplicado. El diseño basado en modelos integra todas las piezas del proyecto, fomenta la colaboración constante y aplicamos estos aprendizajes en toda nuestra cartera de motores”.
La compañía ha invertido de manera privada $30 millones este año en su entorno basado en modelos, lo que beneficiará los procesos de diseño de todos los motores que produce. Se espera que más de 1 000 ingenieros y personal de apoyo trabajen en el programa XA103, que se apoyará en componentes y recursos de más de 100 proveedores.
El próximo hito de Pratt & Whitney para el XA103 será la finalización de una revisión de preparación para el ensamblaje, que fijará el cronograma para las fases de construcción y prueba del prototipo de motor en los próximos años. La producción de piezas para el motor prototipo comenzó a principios de este año, según se anunció en julio de 2025.
La Fuerza Aérea de los EE. UU. ha buscado motores de ciclo adaptativo para sus cazas de primera línea durante décadas, pero aún no ha desplegado ningún diseño operativo. Los prototipos en la competencia Advanced Tactical Fighter (ATF), el YF-22 y el YF-23, utilizaban motores de GE y Pratt & Whitney. El diseño de GE, el YF120, era un motor de ciclo adaptativo que podía funcionar como turboventilador de derivación baja convencional o redirigir el flujo de aire desde la cámara de derivación hacia el núcleo caliente del motor para obtener potencia adicional a costa de la eficiencia del combustible. Finalmente, se seleccionó el motor F119 más convencional de Pratt & Whitney, que impulsó el F-22 Raptor.
En lugar de un diseño de doble derivación, los motores XA102 y XA103 emplean un sistema de tres flujos. Además de la corriente central habitual y la corriente de derivación, cuentan con una corriente de aire adicional que se puede redirigir según las necesidades de rendimiento. Los diseños anteriores de AETP, el XA100 y el XA101, también utilizaron este concepto.
El modo de alta eficiencia puede resultar crucial para que la Fuerza Aérea de los EE. UU. logre un radio de combate máximo en el F-47 de casi el doble que el del F-22. Las estadísticas de rendimiento presentadas por el Jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea de los EE. UU., general David Allvin, indican que se espera que el F-47 alcance un radio de combate superior a 1 000 millas náuticas, en comparación con las 590 millas náuticas del F-22.
En este modo, que desvía más aire hacia la cámara de derivación “fría”, la aeronave podrá moderar hasta cierto punto su firma de calor emitida. Aunque se espera que el F-47 supere incluso el sigilo del F-22 al radar, el calor generado por los motores de alto rendimiento sigue siendo un objetivo vulnerable para los sensores infrarrojos de búsqueda y seguimiento (IRST), ampliamente utilizados por aviones enemigos y misiles guiados por infrarrojos.
For a computer, greater signal to noise ratios are required to effectively track a target. This is why imaging infrared is preferable to optical contrast. Shown below is the last few seconds of flight of an AIM-9X.
— Heatloss (@heatloss1986) June 24, 2025
This uses imaging infrared to detect and track the target. pic.twitter.com/2izYmSF49R
Además de proporcionar la velocidad máxima planificada de Mach 2 o más, los motores del F-47 deberán suministrar energía suficiente para una amplia gama de componentes electrónicos avanzados. En el futuro, esto podría incluir armas de energía dirigida, y será necesario garantizar una sobrecapacidad eléctrica para permitir futuros desarrollos de sensores de aeronaves y capacidades de guerra electrónica (EW).
El diseño de motores se considera un área en la que Occidente, y particularmente Estados Unidos, mantiene una ventaja significativa sobre Rusia y China. El caza furtivo J-20 de China comenzó a recibir sus motores WS-15 de producción nacional en 2023, en lugar de los WS-10, que son en gran medida los mismos que se emplean en los derivados chinos del Su-27, como el J-11.
Es probable que los prototipos de cazas observados en China durante el año pasado utilicen diseños de motores más tradicionales, en lugar de motores de ciclo adaptativo avanzados. Esto se evidencia aún más por la necesidad aparente de incluir tres motores en uno de esos diseños, lo que sugiere que no se logra un empuje comparable al de los motores estadounidenses y aliados.
