Motor LEAP obrigou Boeing a redesenhar o 737 MAX

A adoção de motores mais eficientes e de maior diâmetro para a família 737 MAX levou a Boeing a modificar profundamente um projeto originado na década de 1960. Em vez de desenvolver uma aeronave totalmente nova para competir com o Airbus A320neo, a fabricante adaptou a fuselagem e a estrutura do 737 Next Generation para receber o CFM LEAP-1B. Mesmo com uma ventoinha menor que a do LEAP-1A usado no A320neo, o motor continuava grande demais para o trem de pouso e a configuração baixa do 737. A solução exigiu reposicionamento dos motores, alterações estruturais e a criação do sistema de controle MCAS, cuja atuação esteve ligada aos acidentes que provocaram a maior crise do programa.

O 737 original entrou em serviço em 1967 com uma fuselagem baixa e trens de pouso curtos. Essa configuração facilitava o acesso das equipes de solo e permitia operações em aeroportos com pouca infraestrutura, mas limitava o espaço disponível sob as asas. Os primeiros modelos utilizavam motores Pratt & Whitney JT8D, que se acomodavam sob as asas. Com o avanço da tecnologia, motores turbofan com maior razão de bypass passaram a oferecer ganhos de consumo, embora também apresentassem maior diâmetro, peso e arrasto. O desenho baixo do 737, concebido para outra geração de motores e para um cenário diferente da aviação comercial, tornou-se um obstáculo à modernização.

A Boeing já havia enfrentado situação semelhante durante o desenvolvimento do 737-300, apresentado em 1984 com motores CFM56-3 instalados mais à frente da asa. Para obter distância suficiente do solo, a fabricante adotou uma carenagem de fundo achatado, conhecida informalmente como “hamster pouch”, além de uma ventoinha menor. Décadas depois, a necessidade de instalar o LEAP-1B repetiu o problema em escala maior. O A320neo podia receber o LEAP-1A com ventoinha de 78 polegadas, ou 198 centímetros, graças à maior altura de sua estrutura. No 737 MAX, a ventoinha foi reduzida para 69 polegadas, ou 175 centímetros, ainda assim impondo limites relevantes ao projeto.

Para preservar a distância entre os motores e a pista, a Boeing alongou o trem de pouso dianteiro, elevou a posição dos propulsores e os deslocou para a frente das asas. A parte inferior das naceles também foi achatada, em uma solução inspirada no arranjo do 737-300. Essas mudanças alteraram o escoamento de ar ao redor das asas e das carenagens. Em determinadas condições de altitude elevada e elevado ângulo de ataque, as naceles podiam produzir um efeito aerodinâmico semelhante ao de pequenas asas, contribuindo para uma tendência de elevação do nariz. O material descreve ainda efeitos sobre as cargas da estrutura das asas e sobre a área de risco para equipes trabalhando à frente dos motores.

O LEAP-1B recebeu adaptações próprias para caber no 737 MAX. A CFM International reduziu de sete para cinco os estágios da turbina de baixa pressão, diminuindo o peso do conjunto, enquanto empregou ligas de titânio e compósitos de matriz cerâmica para preservar a eficiência termodinâmica. O motor também ficou com menor razão de bypass e menor empuxo que o LEAP-1A do A320neo, embora mantivesse um núcleo tecnológico semelhante. O protótipo do 737-8, equipado com dois LEAP-1B28, realizou seu primeiro voo em 29 de janeiro de 2016. A configuração prometia redução significativa no consumo em rotas de médio alcance, mas aumentou a dependência de soluções de software para integrar o motor ao comportamento de voo do modelo anterior.