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Postcombustión
Desde el mito de Ícaro, en el que el héroe fabricaba alas con plumas de pájaro y volaba, el ser humano ha tratado de entender cómo alzan el vuelo ciertas especies para reproducirlas con máquinas. Leonardo da Vinci desarrolló los primeros conceptos en el siglo XVI. Pero en aquella época, la única fuerza motriz conocida era la de los músculos humanos. Los principios fundamentales que luego ayudarían a entender cómo vuelan los aviones no aparecieron hasta los siglos XVII y XVIII, con científicos como Newton y Bernoulli. En el siglo XIX, la revolución industrial permitió el desarrollo de muchos avances técnicos. El francés Clément Ader fue el primero en hacer despegar un avión con un motor de vapor, inspirado en un murciélago. Unos diez años más tarde, los hermanos Wright realizaron los primeros vuelos controlados y motorizados de la historia, en 1903.
El principio es sencillo. El aire es aspirado por un soplador; se comprime continuamente antes de pasar por una cámara de combustión donde reacciona con el queroseno y se enciende. La reacción inducida dilata los gases, que son proyectados hacia atrás por una tobera, haciendo que el avión avance. Los gases salen a gran velocidad porque pasan por un reactor cuya forma se va reduciendo.
Principio de funcionamiento del motor a reacción pdf
Desde que los hermanos Wright realizaron su primer vuelo con motor en 1903, se han utilizado muchas variantes de arranque de motores de aviación. Los métodos utilizados se han diseñado para ahorrar peso, simplificar el funcionamiento y aumentar la fiabilidad. Los primeros motores de pistón se arrancaban a mano, mientras que en el periodo de entreguerras se desarrollaron sistemas de arranque manual, eléctricos y de cartucho para los motores más grandes.
Los motores de turbina de gas, como los turborreactores, los turboejes y los turbofanes, a menudo utilizan el arranque neumático, con el uso de aire de purga de las unidades de potencia auxiliares (APU) incorporadas o de compresores de aire externos, que ahora se considera un método de arranque común. A menudo, sólo es necesario arrancar un motor utilizando la APU (o el compresor remoto). Después de arrancar el primer motor utilizando el aire de purga de la APU, se puede utilizar el aire de purga cruzado del motor en marcha para arrancar el resto de los motores.
El arranque manual de los motores de pistón de las aeronaves mediante el balanceo de la hélice es el método más antiguo y sencillo, ya que la ausencia de un sistema de arranque a bordo supone un ahorro de peso apreciable. La posición de la hélice con respecto al cigüeñal está dispuesta de manera que los pistones del motor pasen por el punto muerto superior durante la carrera de oscilación.
Cómo fabricar un motor de reacción
Para los coches en tierra, crear una fuerza que nos impulse hacia adelante es sencillo: el motor hace girar las ruedas, que empujan el suelo impulsando el coche hacia adelante. Para los aviones en vuelo, no hay nada que empujar, por lo que se requiere un principio diferente para crear la propulsión.
Imagina que estás sobre un monopatín sosteniendo un extintor. Si abriera el extintor, crearía un chorro de gas que le impulsaría en la dirección opuesta. Sir Issac Newton describió por primera vez la ciencia subyacente a este principio, allá por el siglo XVII, en sus tres leyes del movimiento. El motor de turbina funciona según el mismo principio: al forzar el aire a salir rápidamente por la parte trasera del motor, se crea una fuerza que empuja el avión hacia delante. Para crear esta corriente de gas que se mueve rápidamente, se utiliza el motor de turbina a reacción. Funciona según el modelo “Suck-Squeeze-Bang-Blow”. El siguiente diagrama muestra un ejemplo de motor con las distintas partes y su función etiquetadas.
Turbofan
Un motor a reacción es un tipo de motor de reacción que descarga un chorro de movimiento rápido que genera empuje por propulsión a chorro. Aunque esta amplia definición puede incluir la propulsión de cohetes, chorros de agua e híbridos, el término motor a reacción suele referirse a un motor a reacción de combustión interna con respiración de aire, como un turborreactor, un turbofán, un ramjet o un jet de impulso[1] En general, los motores a reacción son motores de combustión interna.
Los motores a reacción de respiración de aire suelen tener un compresor de aire giratorio accionado por una turbina, y la energía sobrante proporciona empuje a través de la tobera de propulsión; este proceso se conoce como ciclo termodinámico de Brayton. Los aviones a reacción utilizan este tipo de motores para los viajes de larga distancia. Los primeros aviones a reacción utilizaban motores turborreactores que eran relativamente ineficaces para el vuelo subsónico. La mayoría de los aviones a reacción subsónicos modernos utilizan motores turbofán de alta derivación más complejos. Proporcionan una mayor velocidad y una mayor eficiencia en el consumo de combustible que los motores de pistón y de hélice en distancias largas. Unos pocos motores de respiración de aire fabricados para aplicaciones de alta velocidad (ramjets y scramjets) utilizan el efecto ram de la velocidad del vehículo en lugar de un compresor mecánico.
