Turborreactor

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Diagrama del funcionamiento de un turborreactor.

El turborreactor (en inglés: turbojet)[1] es el tipo más antiguo de los motores de reacción de propósito general. El concepto fue desarrollado en motores prácticos a finales de los años 1930 de manera independiente por dos ingenieros, Frank Whittle en el Reino Unido y Hans von Ohain en Alemania; aunque el reconocimiento de crear el primer turborreactor se le da Whittle por ser el primero en concebir, describir formalmente, patentar y construir un motor funcional. Von Ohain, en cambio, fue el primero en utilizar el turborreactor para propulsar un avión.

El ciclo de trabajo de este tipo de motores es el de Brayton, es similar al del motor recíproco por contar con la misma disposición de los tiempos de trabajo ( Admisión, Compresión, Combustión y Escape). Un turborreactor consiste en una entrada de aire, un compresor de aire, una cámara de combustión, una turbina de gas (que mueve el compresor del aire) y una tobera. El aire entra comprimido en la cámara, se calienta y expande por la combustión del combustible y entonces es expulsado a través de la turbina hacia la tobera siendo acelerado a altas velocidades para proporcionar la propulsión.[2]

Los turborreactores son bastante ineficientes (si se vuela por debajo de velocidades Mach 2) y muy ruidosos. La mayoría de los aviones modernos usan en su lugar motores turbofán por razones económicas. No obstante los turborreactores todavía son muy comunes en misiles de crucero de medio alcance, debido a su gran velocidad de escape, baja área frontal y relativa simplicidad.

== Funcionamiento == 383

Vista en corte de un de Havilland Goblin, un turborreactor de flujo centrífugo utilizados en los primeros aviones de reacción británicos.
Vista en corte de un de Havilland Goblin, un turborreactor de flujo centrífugo utilizados en los primeros aviones de reacción británicos.
Diagrama que muestra el funcionamiento de un motor turborreactor de flujo centrífugo.
Diagrama que muestra el funcionamiento de un motor turborreactor de flujo centrífugo.
Vista en corte de un General Electric J85, un turborreactor de flujo axial diseñado en los años 1950 utilizado por el Northrop F-5 y otros aviones militares.
Vista en corte de un General Electric J85, un turborreactor de flujo axial diseñado en los años 1950 utilizado por el Northrop F-5 y otros aviones militares.
Diagrama que muestra el funcionamiento de un motor turborreactor de flujo axial.
Diagrama que muestra el funcionamiento de un motor turborreactor de flujo axial.

Para la fase de compresión, se usan compresores axiales o centrífugos que comprimen grandes volúmenes de aire a una presión de entre 4 y 32 atmósferas. Una vez comprimido el aire, se introduce en las cámaras de combustión donde el combustible es quemado en forma continua. El aire a alta presión y alta temperatura (o sea, con más energía que a la entrada) es llevado a la turbina, donde se expande parcialmente para obtener la energía que permite mover el compresor (similar al funcionamiento del turbocompresor que se encuentra en los automóviles). Después el aire pasa por una tobera, en la que es acelerado hasta la velocidad de salida.

En este tipo de motores la fuerza impulsora o empuje se obtiene por la cantidad de movimiento. Al lanzar grandes volúmenes de aire hacia atrás a gran velocidad, se produce una reacción que impulsa la aeronave hacia adelante. En el caso de los aviones militares, el empuje proviene prácticamente en su totalidad de los gases de escape. En el caso de aviones comerciales (como los Boeing y Airbus), una parte del aire es desviado por los costados de la cámara de combustión (By-pass) generando parte del empuje de manera similar a un avión con turbohélice. Actualmente, estos motores alcanzan empujes de hasta 50 toneladas.

Comparación con otros motores similares[editar]

Este tipo de motores es ampliamente utilizado en aeronáutica, dado que presenta varias ventajas frente a los motores alternativos:

  • Es más eficiente en términos de consumo de combustible.
  • Es más sencillo y tiene menos partes móviles.
  • Tiene una mejor relación peso/potencia.
  • Requiere menor mantenimiento.
  • La vida útil es más larga.

Si bien el turborreactor es más eficaz en algunos aspectos respecto de otros tipos de motores de uso aeronáutico, comparado a los estatorreactores tiene desventajas técnicas a la hora de la construcción y del mantenimiento. Los estatorreactores, a diferencia de los reactores, pulsorreactores y motores de combustión interna, ofrecen el sistema valveless (sin válvula como los tipo Lockwood Hiller) y que tienen ventajas significativas tales como:

  • Carencia de piezas móviles.
  • Relaciones peso/empuje mayores que los reactores.
  • Imposibilidad de fallo por ingestión de partículas sólidas.
  • Posibilita usar otros combustibles como aceites naturales, alcoholes o gases licuados sin modificación alguna.
  • Construcción simple.
  • Fácil disponibilidad de materiales.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Jorge García de la Cuesta Terminología aeronáutica
  2. «Turbojet Engine» (en inglés). NASA Glenn Research Center. Consultado el 16-4-2010.