TECNOLOGÍA - AERONÁUTICA: Propulsión e instrumentación - 4ª parte
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Tecnología

AERONÁUTICA

Propulsión e instrumentación - 4ª parte


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La propulsión a chorro (continuación)

lamamos propulsión a chorro a la reacción de impulso que ejerce sobre un objeto la expulsión hacia atrás a gran velocidad de una corriente de gas o líquido.

El ejemplo más sencillo de propulsión a chorro lo observamos cuando soltamos un globo hinchado y dejamos salir repentinamente el aire que contiene. En este caso, mientras el globo tiene cerrada su abertura la presión interior es igual en todas las direcciones, pero al soltarlo el extremo abierto ofrece menos presión que el extremo opuesto y el globo es impulsado hacia delante.

Principios y dinámica de la propulsión a chorro

El principio de la diferencia de presiones que rige en el ejemplo del globo, es el mismo que para un motor a reacción, aunque el funcionamiento de éste no es tan simple. En el motor de reacción, aunque también es importante la diferencia de presiones, lo es más conseguir una gran velocidad de aceleración del chorro. Para ello, se utilizan fuerzas que permiten fluir el gas hacia atrás formando un chorro, lo que se traduce en empuje hacia delante. Ello es conforme con la tercera ley de Newton, la cual expresa que toda fuerza genera una reacción igual y opuesta; por tanto una fuerza de chorro hacia atrás exige ser compensada por una reacción hacia delante, que es la que conocemos como "empuje". Un ejemplo de empuje lo podemos observar cuando se dispara un arma de fuego, produciéndose un retroceso por efecto del incremento de la masa del proyectil o de su velocidad.

Para conseguir motores de gran empuje se necesita un elevado flujo de masa y altas velocidades de salida del chorro, lo cual sólo puede obtenerse con el aumento de las presiones internas del motor y el incremento de volumen del gas producto de la combustión. La propulsión a chorro es empleada, preferentemente, en aviones supersónicos y que vuelan a gran altitud, y también en misiles, cohetes y naves espaciales.

La propulsión a chorro se emplea preferentemente en aeronaves que precisan alcanzar grandes velocidades o altitud, como son los cohetes y naves espaciales
La propulsión a chorro se emplea preferentemente en aeronaves que precisan alcanzar grandes velocidades o altitud, como son los cohetes y naves espaciales

Para conseguir una alta velocidad de chorro se precisa quemar un combustible de alta energía a grandes presiones, que produzca el volumen de gas necesario. Como oxidante puede utilizarse el oxígeno del aire, haciéndolo entrar en el reactor y comprimiéndolo posteriormente, o también suministrándolo al motor mediante depósitos habilitados junto al propio motor en el caso de que la atmósfera no disponga de oxígeno.

Entre los motores atmosféricos, es decir, los que dependen de la atmósfera para obtener el oxígeno, se encuentran los turborreactores (los reactores convencionales), los turbohélice, los turbofan o turboventiladores, los estatorreactores y los pulsorreactores. Por su parte, los motores no atmosféricos son los conocidos como motores cohete. (Véase el artículo El motor de reacción para más información sobre este tipo de motores).

Principio de funcionamiento de un motor de propulsión a chorro
Principio de funcionamiento de un motor de propulsión a chorro

La propulsión a chorro hidráulica

Aunque en esta sección se trata la propulsión a chorro aplicada a la aeronáutica, y por tanto con los gases como fluido, en realidad en esta forma de propulsión también se utilizan fluidos líquidos, como el agua. Un ejemplo muy simple de esta aplicación la podemos observar en un aspersor de césped giratorio; en este dispositivo la fuerza de chorro del agua reacciona haciendo girar las bocas aspersoras.

Ya en la década de 1920 se intentó llevar la propulsión a chorro hidráulica a la navegación marítima a cargo de ingenieros británicos y suecos, aunque con menos éxito que en la aeronáutica cuando se ha tratado de buques de gran tonelaje. La propulsión a chorro hidráulica ha quedado reservada, fundamentalmente, a barcos de menor porte, lanchas rápidas y embarcaciones de recreo. En estos sistemas el agua se absorbe por la proa mediante bombas de alta presión y se expulsa por la popa a través de toberas que producen chorros de agua a alta velocidad. Para que estos reactores hidráulicos puedan competir con las formas clásicas de propulsión marítima por hélice, necesitan bombas muy eficientes y de alta velocidad.

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