MOTORES
A REACCIÓN
Una de las principales aplicaciones de la turbina de gas,
son los motores a reacción, que s
emplean sobre todo en aviones de alta velocidad y gran altitud, en
misiles o en cohetes y naves espaciales. Estos motores se basan en la
propulsión a chorro,
procedimiento
por el que se impulsa hacia delante un objeto como reacción
a
la expulsión hacia atrás de una corriente de
líquido
o gas a gran velocidad.
La
propulsión de
una turbina está explicada de manera muy simple por la
tercera
ley de Newton. En el
caso de un avión a reacción, los gases de escape
que
generan sus turbinas son lo que impulsan a esa aeronave hacia
adelante con la misma intensidad que la de los gases que escapan
hacia atrás.
Vamos a estudiar los
tres tipos de motores a reacción más importantes:
- Turborreactor:
los
motores atmosféricos más empleados son los
turborreactores. Después de que el aire pase al motor, su
presión se aumenta mediante un compresor antes de entrar en
la
cámara de combustión. La potencia necesaria para
mover
el compresor proviene de una turbina situada entre la cámara
de combustión y la tobera. A continuación, el
aire comprimido entra en la
cámara de
combustión, donde se mezcla con combustible vaporizado y se
quema. En
la turbina, que actúa de forma inversa al compresor, los
gases
se expanden parcialmente al pasar de forma alternativa por estatores
y rotores. Al entrar en cada grupo de aspas, la velocidad es baja; el
gas se expande y acelera a la vez que hace girar el rotor. La turbina
mueve el compresor, al que está unido por un eje que pasa
por
el centro del motor, y también proporciona la potencia
necesaria para la bomba de combustible, el generador
eléctrico
y otros accesorios.
En la siguiente animación podrás ver su funcionamiento:
Turboreactor
- Turbohélice:
el
turboventilador es una mejora del turborreactor básico.
Parte
del aire entrante se comprime sólo parcialmente y se
desvía
para que fluya por una carcasa exterior hasta el final de la turbina.
Allí se mezcla con los gases calientes que salen de la
turbina, antes de llegar a la tobera. Un reactor de doble flujo tiene
mayor empuje para el despegue y el ascenso y es más
eficiente;
el aire que fluye por el exterior refrigera el motor y reduce el
nivel de ruido.
En la siguiente animación podrás ver su funcionamiento:
Turbohélice
- Turboventilador: un
motor de turbohélice, una
hélice montada
delante del
reactor es propulsada por una segunda turbina —o turbina
libre— o
por etapas adicionales de la turbina que mueve el compresor.
Alrededor de un 90% de la energía de los gases expandidos se
absorbe en la parte de la turbina que mueve la hélice, con
lo
que sólo un 10% se emplea para acelerar el chorro de gases
de
escape. Esto hace que el chorro sólo suponga una
pequeña
parte del empuje total. Las turbohélices tienen determinadas
ventajas para aviones pequeños y medianos a velocidades de
hasta 500 o 600 km/h. Sin embargo, no pueden competir con los
turborreactores o turboventiladores en aviones muy grandes o
velocidades mayores.
En la siguiente animación podrás ver su funcionamiento:
Turboventilador
