Buscar

Turbohélices argentinos para el mundo

Hablamos con Juan M. Papiz, creador de Papiz Turbine, sobre su desarrollo de turbohélices que, mientras no ha logrado apoyos en la Argentina, ha despertado el interés en el mundo.


Por Santiago Rivas


Juan M. Papiz es un ejemplo del espíritu emprendedor de la Argentina y de la capacidad para crear que se logra con perseverancia, esfuerzo y muchas ganas de salir adelante. A pesar de las enormes dificultades que siempre existen para desarrollar tecnología en la Argentina, Juan ha logrado el desarrollo exitoso de un modelo de turbohélice que promete ser una alternativa eficiente y económica para aeronaves pequeñas. Si bien nunca logró el apoyo local, en 2021 fue invitado a participar en el Dubai Airshow y ha generado mucho interés en los fabricantes de aviones experimentales, que ven en sus turbinas una alternativa muy interesante para tener aviones más eficientes.



Una larga historia

Juan comenzó con las turbinas desde muy chico, a pesar de sus orígenes muy humildes. “Mi papá y mi mamá eran docentes con muy pocas horas. Nosotros éramos dos hermanos, no lo sentíamos porque pudieron manejarlo bien, pero ahora que uno es grande y mira para atrás puede ver las necesidades que pasábamos” comienza contando su historia, que se complica aún más al fallecer su padre cuando Juan tenía ocho años. A pesar de todo, desde que tiene uso de razón ya sentía pasión por los aviones y, cuando, aún muy chico, empezó a hacer algunos trabajos, pudo comenzar a hacer aeromodelismo. “El hacer aeromodelismo terminó de potenciar tanto la inclinación que tenía por los aviones y la mecánica como la posibilidad de combinar ambas cosas. Me acuerdo haber hecho dos aviones de planos y, de ahí en más, todos eran hechos por mí, diseñados desde la base, tratando de entender todo” cuenta y agrega que siempre le gustó la mecánica, por lo que aprovechó cuando tuvo a su alcance una revista de aeromodelismo en donde se publicaba sobre una turbina que era novedad mundial. “El que la había fabricado era un ingeniero alemán de nombre Thomas Kamps. En ese momento estaba sacando su primera turbina, una que se llamaba la KJ66, que sería la turbina más famosa de aeromodelismo. Pero te mostraba el despiece y era una cosa tan fácil de hacer, yo tenía unos 13 años y se la veía tan fácil de hacer. Al que estaba interesado le daba un correo postal para que le compren los planos. Por supuesto que le pedí los planos y fabriqué mi primera turbina, no llegaba a los 15 años, fue realmente increíble poder fabricar una turbina totalmente funcional” recuerda y así comenzó su historia con las turbinas.

A partir de entonces, ya estudiando en la Escuela Técnica Nº1 de Concepción de Tucumán, comenzó a hacer otra turbina, aunque inicialmente no lograba bajar el consumo de combustible, que era de casi 2 litros cada 3 minutos, a pesar de su reducido tamaño. “Lo segundo que me llamaba la atención es cómo una turbina tan chica tenía el mismo funcionamiento y funcionalidad que una de aviación. Y es en ese momento traté de entender bien ambas turbinas y de llevar la simpleza de esa turbina a la aviación, que tenía turbinas demasiado complejas. Yo he descubierto que las complejidades en muchos casos no se justifican. De hecho, hay turbinas rusas que son mucho más simples y no tienen ningún problema” agrega y así empezó su proyecto, intentando lograr más empuje con menos consumo, lo cual logró poco tiempo después, llegando al doble de empuje y con la mitad del consumo. “Por falta de plata, el disco de las turbinas lo tallaba a mano de una pieza de acero inoxidable, en algunos casos utilizaba chatarra para algunas partes” explica. Al no ser ingeniero, el trabajo de desarrollo fue más lento, a prueba y error, pero dio como resultado un diseño único. Por ejemplo, logró un nuevo sistema de inyectores, que alcanzaba un ahorro del 2 al 5 % en una turbina común. “Pero cuando pude armar el conjunto, cuando tuve la cámara de combustión nueva y el conjunto de zona caliente, el disco de turbina y el extractor, que pueda aprovechar todo ese flujo, logré una economía del 40 por ciento. Eso ya es un salto grande en este tipo de motores, porque logré crear la posibilidad de tener motores en bajas potencias. O sea, motores para aeronaves de pequeño y mediano porte” y esa pasó a ser la gran ventaja de sus motores.



Motores para aeronaves ligeras

Hoy en general los turbohélices que hay en el mercado son para potencias medias o grandes. Y en los casos de motores de baja potencia, se trata de turbinas de potencias en el orden de los 500 hp pero limitadas a 300 hp. Eso hace que, aunque el motor entrega menos potencia, mantiene un alto consumo de combustible. “Entonces no era viable para ningún avión, se vendieron igual muchas unidades. Porque es mucho más segura, pero a un Cessna 150 le ponías una turbina de 500hp y te quedaban con 2 horas y media de autonomía, no servía para nada. Esto por primera vez creó la posibilidad de producir motores de bajas potencias específicamente para esas aeronaves. Y pude entender que, a través de desarrollar este motor, pude meterme en un segmento de la aviación que estaba desatendido. Es ahí que puedo decir que nace el proyecto, porque en ese momento mi objetivo fue ‘tenemos este segmento, creemos los motores específicamente para este segmento y no nos movamos de ahí’” explica. Así apunta a un nicho de mercado donde no compiten las grandes empresas como Pratt & Whitney o Honeywell.

Sin embargo, como cuenta Juan, empezó a competir con sus problemas personales, “terminar la secundaria, estudiar la carrera de piloto comercial, perseguir la comida. Yo me casé a los 21 años. Con familia después. Se me complicó muchísimo. Por eso tardé tanto en desarrollar los motores. Si bien en un principio estaban desarrollados en planos y en algunas piezas, el conjunto de los motores no se había probado hasta hace unos años”.

Así, su primera turbina, de 100 hp, estuvo lista en 2006 y en 2009 vendió el prototipo en Estados Unidos, y con eso financió el desarrollo de la turbina de 180 hp y, luego de evaluarla, pasó a la de 300hp, que es la que está desarrollando ahora. A esta última le está terminando de desarrollar un nuevo sistema de arranque y estuvo trabajando en modificaciones en la unidad electrónica que controla la turbina para dejarla lista.

En la de 100hp la parte del reactor es muy parecida a una turbina de aeromodelismo, porque es una turbina chiquita de 150 mm de diámetro y debe tener 280 o 350 mm de largo. Y ahí una caja reductora que hace la magia del movimiento de la hélice. Era lo que ya venía haciendo y lo único que tuve que hacer es desarrollarla, es de eje libre, las otras dos son de eje acoplado, así que tuve que desarrollar simplemente otra zona caliente para mover la caja reductora y no hubo más complicaciones. La complicación que me vino con estas turbinas fue crear la caja reductora. En un principio mi idea era crear un grupo de trabajo en donde yo pueda proveer del reactor, que era mi fuerte, que alguien me provea de la caja reductora y después empezaba a ensamblar para crear un prototipo funcional definitivo. No pude encontrar a nadie en la Argentina interesado en trabajar conmigo. Fue absolutamente frustrante. Así que tuve que ponerme yo a diseñar la caja reductora con los engranajes y los sistemas periféricos”.



El diseño

En mi escuela técnica, la ENET Nº1 de Concepción de Tucumán faltaba a clase para ir al taller y les pedía a los maestros que me den trabajo. Ahí desarrollé mi cabeza. Descubrí que hay una pequeña diferencia entre el cálculo y la realidad, pero cuando estás trabajando con velocidades, esa diferencia es abismal. Entonces tenés que hacer prueba y error, eso me hizo gastar mucha plata, me hizo rebotar muchas veces, me hizo romper, me hizo lastimar. Sufrí bastante para hacer las cajas reductoras, pero una vez que desarrollé la primera, la de 100hp, la de 180 fue un poco más fácil crearla y con mejores resultados. Desde el principio me planteé hacer una caja reductora dual, helicoidal común y planetaria, tiene los dos sistemas en uno. Esta planteado de esa manera porque siempre quise desplazar la turbina del eje de salida de la hélice para poder tener en alguna parte los accesorios de la turbina. No me gusta la turbina que se prolonga en longitud para poder tener todos los accesorios en línea. En la de 100hp está arriba, en la de 180 y de 300 está abajo.

Mi toma de aire está a 90 grados, viene del frente y se mete a 90 grados por la turbina. Tiene muy buenas prestaciones cuando tenés condiciones atmosféricas adversas o cuando hay partículas, porque tenés la posibilidad de poner un filtro, una malla microperforada, la mayoría de las partículas pegan en el fondo y quedan acumuladas simplemente por presión de aire. Cuando tenés la toma de frente se come todo lo que entre.

Cuando empecé la de 180 hp me di cuenta, por el tamaño y las prestaciones, que podíamos compartir algunas cosas de una turbina con la de 300 hp y decidí dejar la caja reductora exactamente igual, lo que varía es el reactor, no solamente en dimensiones sino en algunas cosas para consumir menos combustible y tener menos revoluciones. Pero tienen casi las mismas dimensiones.

Son turbinas directas, pero hay un par de personas que me piden que haga una versión de la de 180 de eje libre y lo estoy evaluando”.



El paso al vuelo

Ahora, el paso siguiente que espera dar Juan es poner sus turbinas en vuelo, luego de haberlas evaluado exhaustivamente en tierra. “Es el único eslabón que me falta para ponerlas en el mercado, las pruebas de vuelo” explica y apunta a poder tenerlas listas para aviones experimentales, ya que hoy no puede cubrir los costos para certificarlas, dado que son de alrededor de 1,5 millones de dólares. “Tenemos en este momento un poco mas de 40 empresas fabricantes de aviones experimentales en el mundo. De esas, tengo 12 cartas de intención de compra firmada de 10 países diferentes, que lo único que esperan es tener la turbina en vuelo para poder comprar. Por supuesto, con una cierta cantidad de horas certificadas, en el sentido de que alguien pueda certificar que en ese avión se volaron tantas horas con esa turbina. Por supuesto que luego voy a pelear por un STC (certificado de tipo suplementario)”. Ahora, para dar este paso necesita una inversión del orden de los 350.000 dólares, que es el costo de producir tres turbinas y ponerlas a volar. “El proyecto nació para tratar de desarrollar una turbina que sea económicamente viable en todo sentido. En el sentido de economía y consumo y en sentido de simpleza de fabricación para tener menos mantenimiento y sea más barato comprarla. Por ahora está todo logrado” explica y cuenta que su principal competencia es la PBS TJ100 checa, que vale unos 55.000 euros. “La versión de la TJ100 que es turbohélice, que está tirando entre 120 y 150 hp, cuesta 200 mil dólares y consume un 60 por ciento más que mi turbina de 300 hp” agrega.



UAV

Este es un segmento del mercado en donde hay interés en este tipo de motores y Juan cuenta que en el Dubai Airshow hubo varios interesados, además de que la Fuerza Aérea Argentina mostró interés en los motores para sus proyectos de UAV, aunque luego no hubo apoyo desde el Ministerio de Defensa.


Planes para emigrar

A lo largo de los años tuvo contacto varias veces con el gobierno nacional y le ofrecieron aportes no reembolsables, pero que no alcanzaban para cubrir los desarrollos, cuando en realidad Juan prefería que le den garantías para conseguir un crédito. “El estado no está preparado para ayudar a proyectos tecnológicos o a microemprendimientos tecnológicos” afirma, a lo que suma las complicaciones para importar elementos, para exportar y para acceder a las divisas para comprar elementos importados. Hoy apunta a poder avanzar con sus motores en el exterior, ante las dificultades para hacerlo en la Argentina. “Me duele mucho que después de tanto esfuerzo no pueda quedarme acá en Argentina. Creo que hice mi patriada quedándome 23 años acá. Hace más o menos 10 años tenía ofertas de otros países para irme. Me ofrecían plata para empezar los desarrollos que me faltaban. No me quise ir nunca. Por supuesto había un poco de sentimentalismo por querer quedarme con la familia, pero más que nada por la idea de tener todo nacional. Yo soñaba con argentina produciendo tecnología para el mundo, se me fue apagando con los años”.

Un problema que tengo es encontrar a alguien que quiera invertir en que yo ponga una fábrica. Porque los extranjeros que ponen plata no miran con buenos ojos a la Argentina. A mí se me canceló una inversión en el 2018 cuando me vino a ver una empresa de Italia, quedaron fascinados y me dijeron que querían invertir en que ponga la fábrica, íbamos a hacer un trato muy bueno, porque ellos tienen una fábrica de aviones experimentales, iba a ser como un pago adelantado de motores. En ese momento hubo una fluctuación muy fuerte del dólar y dijeron: ‘si esto vuelve a pasar, ¿qué hacemos?’. Se reunieron conmigo y me dijeron: ‘queremos que nos asegures dos cosas: que si ponemos la fábrica no va a haber nada que ponga en riesgo la fabricación y que no va a haber ningún problema en la exportación e importación para que nos quedemos sin stock’. Yo no les pude prometer nada. Y me dijeron ‘bueno, vas a tener que venir para acá’. Y yo les dije que no y fue la última oferta que rechacé”.

En 2019 comenzó a pensar en la posibilidad de emigrar y en 2020 estuvo cerca de irse a Brasil, con un inversionista que quería armar el negocio en Brasil, pero lamentablemente falleció a causa del Covid. Luego, a comienzos de 2021 Juan también se contagió de Covid y estuvo internado. “Justo antes de entrar al hospital recibo este llamado para ir a Dubai y me dispuse a tomarlo como dos cosas: hace 24 años que tengo el proyecto, profesionalmente es una cumbre que un gobierno como el de Dubai me haya invitado a un evento así. Y con respecto al proyecto pueden pasar dos cosas, o se cae todo o se dispara” cuenta.



Dubai

A comienzos de 2021 Juan recibió un llamado desde el gobierno de Dubai para invitarlo al Dubai Airshow. El evento es organizado por el Ministerio de Defensa de Dubai y una empresa llamada Edge, en la cual había quienes conocían el proyecto de Papiz Turbines y estaban interesados en conocerlo mejor. El principal desafío para Juan era cómo cubrir los gastos para ir. “En ese momento estaba en conversaciones con una empresa de Estados Unidos y una empresa de Alemania que me estaban ofreciendo la posibilidad de irme a vivir a sus respectivos países con mi proyecto. En una reunión por separado con cada uno les digo que si conseguía el capital iba a estar en Dubai y nos podíamos conocer ahí. La respuesta de ambos por separado fue ‘¿cuánto necesitas?’. El alemán me dijo ‘yo te pago el stand’ y no me acuerdo que otro canon, y el norteamericano me pagó el pasaje y la estadía. El gobierno de Dubai me invitó a una cena de gala en donde iba a estar presente el rey de los emiratos árabes. Me invitaron cordialmente para ir con mi familia, a lo que respondo que era imposible porque no tenia el capital para llevarlos. Me dijeron que iban a ayudarme y pagaron los gastos para mi hija y mi mujer. Aun así, tuvimos que vender el auto” cuenta.

En Dubai pudo conocer a muchas otras empresas interesadas en sus motores y está analizando distintas ofertas, casi todas para producir las turbinas fuera de la Argentina, habiendo recibido una docena de cartas de intención para la compra de los motores, aunque agrega que “hay algunas ofertas que son tentadoras, sería una alternativa para quedarse en la Argentina”, que implican la venta de la licencia de los motores para que esas empresas los produzcan.

Mientras tanto, con una empresa europea está negociando la venta de un motor para que sea probado en vuelo, lo que le permitiría comenzar su tan ansiado siguiente paso para poder comenzar a venderlo.



Image00016_edited.jpg

Pucará Defensa

Análisis, opinión e información estratégica sobre Defensa y Seguridad en América Latina