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Tecnología
AERONÁUTICA
Propulsión e instrumentación - 5ª parte
El motor de reacción
no de los inconvenientes de los motores de explosión por
pistón es que una parte de la energía que podía ser empleada para el empuje de
la hélice, se perdía en el trabajo que debía realizar el propio pistón en su
ciclo de compresión y expansión.
Los diseñadores del motor de reacción buscaban eliminar partes móviles y, aplicando el principio de acción y reacción, canalizar los gases de la explosión de forma que esa energía en principio desaprovechada pudiese ser orientada hacia atrás, con objeto de sumarla al empuje de la hélice. El diseño consistía en un cilindro que recogía aire por su parte delantera, seguidamente era introducido a presión en pequeñas cámaras, donde se mezclaba con el combustible, y finalmente explosionaba por medio de una chispa eléctrica. Los gases que resultaban de la explosión se desplazaban rápidamente hacia atrás, empujando el avión hacia delante. En el motor de reacción se producen los mismos ciclos de admisión, compresión, explosión y escape, como sucede en un motor de explosión clásico a pistón, pero en este caso es aire y no combustible. Además, no existen piezas móviles.
Pruebas de un motor de reacción
El motor de reacción convencional (turborreactor)
La forma en que está diseñado un motor de reacción convencional (turborreactor) le obliga a realizar siempre el ciclo completo. En un primer momento se produce la admisión de aire a través de una gran boca situada en la parte delantera, seguidamente se comprime el aire mediante un compresor movido por una turbina situada en la parte trasera del motor; esta compresión varía en una relación de 5:1 hasta 24:1. El aire comprimido entra en unas pequeñas cámaras y se mezcla con el combustible, seguidamente se hace estallar mediante una chispa. El gas sale violentamente hacia atrás, y a la vez que da empuje al avión mueve la turbina encargada de dar energía al compresor.
Ilustración de un motor de
reacción convencional (turborreactor)
El sistema se autoalimenta, por eso al principio tiene que ser arrancando mediante un motor auxiliar que haga girar el eje, hasta que se produzca la fuerza suficiente que lo mantenga en funcionamiento.
La
admisión de aire se produce a través de una gran boca situada en la
parte delantera del motor
Este tipo de motor tiene unas altas prestaciones a velocidades supersónicas, sin embargo a bajas velocidades se obtiene mayor potencia con motores de hélice clásicos. Por ello, siempre basándose en el principio de reacción, se diseñaron otros motores que aportaban una solución intermedia: el turbohélice y el turbofán o turboventilador.
El motor turbohélice
El turbohélice consiste en un motor a reacción a cuyo eje de la turbina se ha unido una hélice. Esta simple modificación permite aprovechar la energía de la turbina cuando la velocidad es baja.
Habitualmente, alrededor de un 90% de la energía que produce los gases expandidos es absorbida por la turbina que mueve la hélice, siendo el 10% restante empleado para la producir la aceleración de los gases de escape, por tanto, el chorro de salida supone solo una pequeña parte del empuje total. Dependiendo del diseño, la hélice puede emplear hasta una tercera parte de la energía generada, mientras que las otras dos partes se emplean como en cualquier otro motor de reacción convencional.
Ilustración de un motor
turbohélice
Los motores turbohélice se prefieren en aviones medianos que no desarrollen velocidades superiores a 600 km/h. Para aviones más grandes y de mayor velocidad no pueden competir con los turbofan y turborreactores convencionales.
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