Turbofan
motor a reaición de respiración por aire diseñáu p'apurrir emburrie al conducir un ventilador From Wikipedia, the free encyclopedia
motor a reaición de respiración por aire diseñáu p'apurrir emburrie al conducir un ventilador From Wikipedia, the free encyclopedia
Los motor d'aviación motores d'aviación tipu turbofan —dacuando turbofán— son una xeneración de motores de reaición que reemplazó a los turborreactores o turbojet. Tamién se suelen llamar turborreactores de doble fluxu.[1]
Carauterizar por disponer d'un ventilador —fan— na parte frontera del motor. L'aire entrante estremar en dos caminos: fluxu d'aire primario y fluxu secundario o fluxu derivao —bypass—. El fluxu primario enfusa al nucleu del motor —compresores y turbinas— y el fluxu secundario derivar a un conductu anular esterior y concéntricu col nucleu. Los turbofan tienen delles ventayes al respeutive de los turborreactores: peracaben menos combustible,[2] lo que los fai más económicos, producen menor contaminación y amenorguen el ruiu ambiental.
L'índice de derivación, tamién llamáu rellación de derivación, ye'l cociente de la masa del fluxu secundario ente la del primariu. Llógrase estremando les seiciones tresversales d'entrada a los sos respeutivos conductos.
N'aviones civiles suel interesar caltener índices de derivación altos yá que mengüen el ruiu, la contaminación, el consumu específicu de combustible y aumenten el rendimientu. Sicasí, aumentar el fluxu secundario amenorga l'emburrie específicu a velocidaes cercanes o superiores a les del soníu, polo que p'aeronaves militares supersóniques utilícense motores turbofan de baxu índiz de derivación.
El turbofan más potente anguaño ye'l General Electric GUE90-115B con 512 kN d'emburrie.
El so índice de derivación ta ente 0,2 y 2.[3] Foi'l primeru en desenvolvese y foi llargamente utilizáu na aviación civil hasta que se sustituyó polos d'altu bypass. Ye habitual qu'esista un carenado a lo llargo de tol conductu del fluxu secundario hasta la tobera del motor. Operen de forma óptima ente Mach 1 y Mach 2, polo que na actualidá utilícense principalmente n'aviación militar. Sicasí, delles aeronaves comerciales siguen faciendo usu d'ellos, como'l MD-83 col Pratt & Whitney JT8D y el Fokker 100 col Rolls-Royce Tay.
Tienen un índiz de derivación considerablemente cimera (mayor que 5).[3] Estos motores representen una xeneración más moderna, especialmente usaos n'aeronaves civiles. La mayor parte del emburrie, alredor d'un 80 %, provién del primer compresor o ventilador (n'inglés fan), que tien una función básicamente propulsiva, similar a una héliz. Ta asitiáu na parte delantera del motor y movíu per una exa conectáu a la última etapa de la turbina. El restante 20 % de la fuercia impulsora provién de los gases d'escape de la tobera. Los más recién tienen un índiz de derivación en redol a 10, como los qu'usen el Boeing 787 o'l Airbus 380.
En motores con rellaciones de derivación bien altes, sobremanera xunto a rellaciones de compresión tamién elevaes, apaecen problemes de diseñu por cuenta de que'l ventilador tien de xirar a una velocidá bien inferior a los compresores y turbinas d'alta presión. Por esti motivu, suelen incorporar dos exes concéntricos que dexen afaer les velocidaes de rotación de forma independiente.[3]
El motor propfan, tamién llamáu unducted fan o turbofan d'ultra altu índiz de derivación (UHB, del inglés ultra-high-bypass turbofan), ye un amiestu ente un turbofan y un turbohéliz. Consiste nun turbofan con una héliz descubierta acoplada a la turbina. Esti diseñu pretende ufiertar la velocidá d'un turbofan xunto cola eficiencia d'un turbohéliz.
Magar que foi plantegáu mientres la crisis del petroleu de 1979 como una alternativa económica a los motores de la dómina, nun terminó de convencer ente los fabricantes debíu al ruiu qu'emitíen, les fuertes vibraciones que producen fatiga del fuselaje y el peligru que trai l'usu de hélices al descubiertu, especialmente en casu de desprendimientu.[4]
Nos últimos años ta volviendo recuperar ciertu interés; General Electric ta plantegándose fornir al Cessna Citation con estos motores ya inclusive s'embaraxa la posibilidá de probalos con prototipos posteriores al Boeing 787 y al Airbus A350.[4]
Cuando l'avión vuela nuna atmósfera húmeda y a una temperatura próximo al puntu de conxelación de l'agua, esti mugor depositar nes superficies del avión en forma de xelu. Esto alteria'l fluxu d'aire por cuenta de la xeneración de vórtices, desequilibra l'aeronave, produz vibraciones y facilita la entrada en perda.[6]
Los turbofan tán forníos con un sistema qu'esanicia'l xelu acumulao —destemple— y torga la so formación —antihielo—. Dambes funciones realizar por aciu el sangráu d'aire caliente del compresor, esto ye, esviar a otres partes del motor o del restu del avión (pa renovación del aire interior y presurización de la cabina). Los componentes asitiaos detrás del ventilador van caleciéndose mientres la operación normal del motor, de cuenta que'l xelu solo atrópase a velocidaes de rotación baxes y nun ye necesariu deshelarlo. Por ello, l'aire del sangráu conducir hasta la entrada d'aire y otros puntos susceptibles de sufrir engelamiento, xeneralmente'l ventilador.[7]
El Vuelu 110 de TACA foi un vuelu regular comercial internacional operáu por TACA Airlines, viaxando de Belize a Nueva Orleans. El 24 de mayu de 1988, atopar con fuertes precipitaciones, xarazo, y turbulencias. A 16 500 pies (5029,2 m), y a pesar de configurar correutamente dambos motores, éstos apagar, dexando al avión entamando y ensin potencia llétrica dalguna. Apelar a la Unidá de Potencia Auxiliar (APU) cuando l'avión pasaba a 10 500 pies (3200,4 m), restaurando la potencia llétrica, y los pilotos llograron efectuar un increíble aterrizaxe d'emerxencia satisfactoriu ensin motores na MAF (Michoud Assemby Facility) de la NASA en Nueva Orleans. Nun hubo mancaos y l'aeronave terminó ensin el menor rascuñu; salvo'l dañu nos motores causáu pola ingestión de xarazo, y el sobrecalentamientu del so motor del llau derechu (númberu 2).
L'incidente del TACA 110 sirvió pa un rediseño de los motores y el desenvolvimientu de sistemes FADEC (Full Authority Dixital Electronic Controlled), d'esta forma se prevee que similares condiciones meteorolóxiques nun van producir una salida de serviciu de los impulsores.
Cuando'l motor ta paráu en tierra, precisa una fonte esterna d'alimentación por que'l compresor empiece a rotar y el combustible apúrra-y la enerxía que precisa. Si'l combustible quemar nun motor ensin rotación, esti se encharcaría y nun produciría nengún fluxu significativo.
Pa evitar esto, móntase un motor d'arranque neumáticu na caxa accesoria (n'inglés accesory gearbox) que s'alimenta con aire procedente d'otru motor, de l'APU o dende tierra. Tamién esisten motores d'arranque llétricos, menos habituales por cuenta del so eleváu pesu.[8]
El fluxu de combustible contrólase curioso p'afaese a la baxa eficiencia del compresor a baxes revoluciones y realícense sangraos hasta qu'adquier una velocidá autosostenible. Mientres esti procesu ye posible que'l motor paeza nun tar acelerando n'absolutu. Una vegada algamada esta velocidá, se desacopla el motor d'arranque pa evitar daños per operación enllargada.[7]
La incorporación de los turbofan nos aviones modernos ye una gran meyora pal equilibriu ecolóxicu de los mesmos, por cuenta de qu'utilicen como combustible JET A 1, un desenvolvimientu muncho más ecolóxicu que'l JP 1 utilizáu nos turborreactores. La capacidá de los motores turbofan ye enforma mayor utilizando un menor porcentaxe de combustible. El compresor toma un 100 % d'aire pa comprimir estremáu en dos partes: una d'elles pasa direutamente al sector de carburación y turbines y un 30 % que va ser comprimíu, combináu col combustible pa xenerar la carburación necesaria esaniciando nel escape un 100 % d'aire caliente que va impulsar al avión. Poro, del aire caliente que s'espulsa solo'l 30 % foi entemecíu con combustible.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
