a 4 TIPOS DE MOTOR 4 TIPOS DE MOTOR a.4 TIPOS DE MOTOR

MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) CONSTITUCIÓN DE LA AERONAVE.
a.4 TIPOS DE MOTOR
4 TIPOS DE MOTOR
DE LAS AERONAVES.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) CONSTITUCIÓN DE LA AERONAVE.
AVISO
ESTA PRESENTACIÓN HA SIDO PREPARADA COMO APOYO AL ENTRENAMIENTO DE MANTENIMIENTO AERONÁUTICO. NO ENMIENDA NI SUSTITUYE A LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN LAS PUBLICACIONES OFICIALES DE LOS AVIONES (MANUAL DE
CONTENIDA EN LAS PUBLICACIONES OFICIALES DE LOS AVIONES (MANUAL DE VUELO, MANUAL DE MANTENIMIENTO, DIAGRAMAS DE CABLEADO, MANUALES DE MANTENIMIENTO DE COMPONENTES, BOLETINES DE SERVICIO, ETC).
PARA EL FUNCIONAMIENTO Y EL MANTENIMIENTO DE UN AVIÓN, SE UTILIZARÁ PARA
EL FUNCIONAMIENTO Y EL MANTENIMIENTO DE UN AVIÓN SE UTILIZARÁ
EXCLUSIVAMENTE LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN LAS PUBLICACIONES OFICIALES.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) CONSTITUCIÓN DE LA AERONAVE.
ÍÍndice del MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
di d l
i ió
ió d l
a) CONSTITUCIÓN DE LA AERONAVE.
AERONAVE.
b) AERODINÁMICA DE LAS AERONAVES DE ALA FIJA Y DE ALA ROTATORIA.
c) CONCEPTOS GENERALES DE ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS.
AERONÁUTICAS
d) LA AERONAVE COMO INTEGRACIÓN DE SISTEMAS.
e) DOCUMENTACIÓN Y CONTROL DE CONFIGURACIÓN
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) CONSTITUCIÓN DE LA AERONAVE.
Í di
Índice General del MP11 Constitución y navegación de las aeronaves. a) ld l
i ió
ió d l
)
a)) CONSTITUCIÓN DE LA AERONAVE.
a.1 Introducción.
a.2 Tipos de Aeronaves.
Clasificación de las Aeronaves
Formas geométricas diferentes:
del fuselaje
del ala
del empenaje de cola
El helicóptero, fuselaje, rotor principal y de cola.
a.3 Denominación de los elementos de las Aeronaves
a.4 Tipos
i
d motor
de
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4
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) CONSTITUCIÓN DE LA AERONAVE.
a.4) Tipos de Motor.
) i
d
INTRODUCCIÓN
MOTORES DE EJE
Motores de explosión
Motor en línea
Motor rotativo
Motor en V
Motor radial
Motor de cilindros en oposición
Diferencias entre motores con cilindros en oposición
Motores de turbina
Turbohélice
T b j
Turboeje
Motores eléctricos
MOTORES DE REACCIÓN
Turborreactor
Turbofán
Cohete
Otros
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN.
Ó .
Los motores pueden emplearse en una aeronave para dos fines:
Ir en contra de la resistencia, produciendo tracción, directamente o a
través de una hélice.
Favorecer la sustentación, igualmente ya sea de modo directo o a través
de unas palas (hélice o rotor).
La división es pues entre los que necesitan un eje para transmitir la potencia a
una hélice o rotor y los que emplean el chorro de gases de escape para dar esa
potencia
Se pensó en utilizarlos en aeronáutica a finales del siglo XIX y el primer vuelo, el de los
hermanos Wright, fue en 1.903. Utilizaron un motor de explosión alternativo con un
peso de 170 libras que producía una potencia de unos 12 CV a 1.025 RPM. El proceso
termodinámico, de combustión interna, que utilizan estos motores se llama ciclo Otto.
Más tarde (1.940) aparecen los motores a reacción y se emplean en la Segunda
Guerra Mundial.
Mundial
Los motores cohete se utilizan en los mismos años, aunque los cohetes se conocían y empleaban desde muchos siglos antes. p
g
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTORES DE EJE
MOTORES DE EJE..
Llamamos así a aquellos que van a utilizar un eje para mover un tipo de hélice.
Podemos agruparlos de esta forma:
Motores
Motores de explosión
de explosión Veamos éstos primero.
Motor en línea
Motor rotativo
Motor en V
Motor radial
Motor de cilindros en oposición
Diferencias entre motores con cilindros en oposición
Motores de turbina
Turbohélice
Turboeje
Motores eléctricos
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTORES DE EJE
MOTORES DE EJE. Motores de explosión. . Motores de explosión. d
l ió
También llamados alternativos, tienen cilindros que se mueven dentro de pistones con
un movimiento de vaivén,
vaivén de ahí este nombre.
nombre Y el de explosión porque dentro se
producen explosiones que son las que mueven los pistones. En estos motores el eje
primario es el cigüeñal del motor. Si el cigüeñal está en la parte superior, se le llama
invertido.
invertido
La refrigeración puede ser por aire o por líquido.
Se clasifican por la disposición de los cilindros:
p
p
Motor en línea
Motor rotativo
Motor en V
Motor radial
Motor de cilindros en oposición
Diferencias entre motores con cilindros en oposición
p
RMB
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTORES de eje, de explosión y MOTORES d j d
de eje, de explosión y EN LÍNEA .
l ió EN LÍNEA .
Í
Tiene los cilindros alineados en una sola fila.
VOLVER
Cualidades
Inconvenientes
el avión puede ser diseñado con
un área frontal reducida que
ofrece
menor
resistencia
aerodinámica.
Escasa relación potencia a peso,
debido a que el cárter y el
cigüeñal son largos y por tanto
más pesados.
Ranger L‐440, motor en línea invertido de
seis cilindros refrigerado por aire, usado
en el Fairchild PT
PT‐19
19
Si, además, es refrigerado por
agua, ya que los últimos
cilindros refrigeran peor, el peso
aumenta.
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTOR de eje, de explosión y MOTOR d j d
de eje, de explosión y ROTATIVO.
l ió ROTATIVO.
Tiene todos los cilindros distribuidos
circularmente en torno al cárter como el
posterior motor radial, pero con la diferencia
de que el cigüeñal está atornillado a la
estructura del avión,
avión y la hélice está
atornillada a la carcasa del motor. De este
modo el motor entero gira junto a la hélice.
Dejaron de fabricarse.
fabricarse
No confundir con el motor Wankel.
Cualidades
Inconvenientes
Gran flujo de aire para la
refrigeración, no ligado a la
velocidad de avance de la
aeronave.
Severos efectos giroscópicos de
un pesado motor rotando a altas
velocidades hacían que el avión
fuera más difícil de pilotar.
Algunos de estos motores eran
de dos tiempos, con una gran
relación potencia a peso.
Consumían grandes cantidades
de aceite de ricino, que se
propagaba por todo el fuselaje y
creaba humos repugnantes para
los pilotos.
pilotos
RMB
Motor rotativo Le Rhône 9C
Muy poco fiables
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motor Wankel
Motor Wankel
k l
•
•
•
Es un tipo de motor de combustión interna, inventado por Félix Wankel en 1924,
que utiliza rotores en vez de los pistones de los motores alternativos.
Se desarrollan los mismos 4 tiempos
p p
pero en lugares
g
distintos de la carcasa o
bloque; con el pistón moviéndose continuamente de uno a otro. Más
concretamente, el cilindro, "estator" o "epitrocoide", es una cavidad con forma
de 8, dentro de la cual se encuentra un rotor triangular o triángulo lobular que
realiza un ggiro de centro variable delimitando así tres compartimentos
p
separados.
p
Este pistón comunica su movimiento rotatorio a un cigüeñal que se encuentra en
su interior, y que gira ya con un centro único.
A medida que el rotor gira dentro de la cámara, cada uno de los 3 volúmenes se
expande
p
y contrae alternativamente;; es esta expansión‐contracción
p
la q
que
succiona el aire y el combustible hacia el motor, comprime la mezcla, extrae su
energía expansiva y la expele hacia el escape.
Cualidades
RMB
Inconvenientes
Funcionamiento suave.
Emisiones, como un 2 tiempos.
Funcionamiento silencioso.
Mantenimiento, es desconocido.
Fiable.
Consumo, forma de las cámaras
Menos piezas móviles
Difícil estanqueidad.
Menor velocidad de rotación
Sincronización encendido crítica.
Menores vibraciones
Temperatura alta la misma zona
Menor peso
Elección de materiales.
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Ejempos
j
d vehículosw
de vehículosw
de hí l
con Motor Wankel
con Motor Wankel
k l
Mazda RX‐7 y 8 producidos por Mazda desde el año 1978 y 2003.
NSU Spider fue el primer coche de
producción en el mundo propulsado
por un motor rotativo Wankel.
El motor Wankel en aviación
•
Curtiss‐Wright ha fabricado diversos prototipos de motor
para automoción y aviación general.
•
La línea de rotativos p
para aviones ligeros
g
desarrollados a
partir de los modelos de Norton, fabricados con la marca
Mid‐West Aeroengines, pasó luego a la austriaca Diamond
engines.
Diamond DA20 con Diamond Engines
g
Wankel
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTOR de eje, de explosión y MOTOR d j d
de eje, de explosión y EN V.
l ió EN V.
Los cilindros están dispuestos
p
en dos
bancadas, inclinadas con una diferencia
de entre 30 y 60 grados.
Rolls‐Royce Merlin, un motor en
configuración
g
V12 refrigerado
g
por
p
líquido del Supermarine Spitfire
Cualidades
Inconvenientes
Relación potencia a peso mayor
que un motor en línea
Refrigerado por líquido, sigue
siendo algo pesado.
Mantiene
M
ti
reducida.
RMB
una
á
área
f t l
frontal
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTOR de eje, de explosión y RADIAL.
MOTOR de eje, de explosión y d j d
l ió RADIAL.
El motor radial o en estrella apareció
hacia 1925. Este tipo de motores tienen
una o más filas de cilindros distribuidos
circularmente en torno al cárter. Cada fila
tiene un número impar de cilindros para
que ell motor
t
t
tenga
un buen
b
funcionamiento.
Dejaron de producirse en los 60.
Wright R‐2600, un motor radial de
14 cilindros dispuestos en dos filas
C lid d
Cualidades
I
Inconvenientes
i t
La disposición de los cilindros da
una buena refrigeración.
El avión tiene un perfil
aerodinámico ineficiente.
Refrigerado por aire,
aire poco peso.
peso
Al parar,
parar los cilindros inferiores
se llenan de aceite a vaciar.
Carter y cigüeñal pequeños,
poco peso.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTOR de eje, de explosión y DE CILINDROS EN OPOSICIÓN.
MOTOR de eje, de explosión y d j d
l ió DE CILINDROS EN OPOSICIÓN.
Ó
Tiene dos bancadas de cilindros
ubicadas en los lados del cárter una en
contraposición de la otra.
Los motores de cuatro o seis
cilindros opuestos refrigerados por aire
son de
d
l j
lejos
l
los
motores
t
más
á
comúnmente usados en pequeñas
aeronaves de aviación general que
requieren una potencia no superior a
400 HP (300 kW) por motor.
C lid d
Cualidades
I
Inconvenientes
i t
Relativamente
pequeños,
livianos y económicos
El avión tiene un perfil
aerodinámico ineficiente.
ULPower UL260i,
ULP
UL260i un motor
t
d
de
cilindros horizontalmente opuestos
refrigerado por aire.
Refrigerado por aire,
aire poco peso.
peso
Carter y cigüeñal pequeños,
poco peso.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTOR de eje, de explosión y MOTOR d j d
de eje, de explosión y DE CILINDROS EN OPOSICIÓN. DIFERENCIAS
l ió DE CILINDROS EN OPOSICIÓN. DIFERENCIAS
Ó
Diferencias entre motores con cilindros en oposición
p
En la disposición Boxer
Boxer, los pistones que están enfrentándose (dos o tres
bancadas de cilindros con pares que se oponen en torno al cigüeñal) se acercan y se
alejan del cigüeñal al mismo tiempo que su opuesto,
opuesto ya que las bielas comparten un
mismo muñón perpendicular. Es el tipo Porsche
Otra forma de motor con cilindros en oposición es la V de 180º
180º, en la cual los
cilindros confrontados comparten la misma posición en el muñón del cigüeñal (como
ocurre con los motores en V de 45, 60, 75 o 90º de apertura) y la configuración del
orden de encendido se distribuye entre las distintas bancadas. Así en una bancada de
cilindros que se oponen,
oponen mientras un pistón se acerca al cigüeñal el otro se aleja.
aleja
En los motores con cilindros horizontalmente opuestos (los que se usan
comúnmente en aviación), el orden de encendido se ha distribuido de forma tal que
los p
pistones en oposición
p
no comparten
p
la misma p
posición en el cigüeñal
g
y todos
están a destiempo: en el motor Boxer los pistones se alejan y acercan al tiempo del
cigüeñal, y en la V de 180º los pistones confrontados se alejan a medida que el otro
se acerca al cigüeñal.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de eje. TURBINAS.
Motores de eje. d j TURBINAS.
MOTORES DE EJE
MOTORES DE EJE..
Motores de explosión
Motor en línea
Motor rotativo
Motor en V
Motor radial
Motor de cilindros en oposición
Diferencias entre motores con cilindros en oposición
Motores
de turbina
Motores de turbina Motores de turbina . Veamos ahora como son
Turbohélice
Turboeje
Motores eléctricos
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de eje. Turbina. Motores de eje. Turbina. TURBOHÉLICE
d j
bi
TURBOHÉLICE
É
Es una turbina de gas acoplada a una
hélice tradicional. Estos motores no
producen empuje directamente del
chorro de gases que circula a través
de la turbina, sino que la potencia
que producen se emplea en su
totalidad para mover la hélice, y es
ésta la que genera la tracción para
propulsar la aeronave. Si la turbina
que mueve la hélice está separada del
resto se conocen como motores de
turbina
bi libre.
lib
Cualidades
Alta Potencia
Mantenimiento
bajo.
RMB
Inconvenientes
El avión tiene
aerodinámico.
un
perfil
relativamente
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de eje. Turbina. Motores de eje. Turbina. TURBOEJE
d j
bi
TURBOEJE
Es una turbina de ggas q
que entrega
g la
potencia a través de un eje que sale del
motor. La diferencia con el motor
turbohélice es pequeña. Es el tipo
utilizado en los helicópteros.
Vista en corte de un Lycoming T‐53, un motor turboeje
b j diseñado en los años 1950 utilizado di ñ d
l
ñ 1950 ili d
en varios tipos de helicópteros.
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de eje. ELÉCTRICOS.
Motores de eje. d j ELÉCTRICOS.
É
MOTORES DE EJE
MOTORES DE EJE..
Motores de explosión
Motor en línea
Motor rotativo
Motor en V
Motor radial
Motor de cilindros en oposición
Diferencias entre motores con cilindros en oposición
Motores de turbina
Turbohélice
Turboeje
Motores eléctricos Vamos a hablar ahora sobre ellos.
Motores eléctricos Motores
eléctricos
RMB
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTORES DE EJE
MOTORES DE EJE. Motores eléctricos.. . Motores eléctricos.. lé i
Los motores eléctricos, al igual que en automoción, se están intentando introducir en el
campo de la aviación.
El progreso en el campo de las baterías ha sido uno de los factores que ha propiciado su
aplicación en este campo.
Las pilas de combustible (la de hidrógeno‐oxígeno es la más usada) son otra de las formas de
suministrar energía eléctrica.
eléctrica
Últimamente, la asociación con las células solares ha hecho todavía más interesante su
desarrollo, al permitir el “reabastecimiento “ en vuelo.
El apoyo de entidades como la NASA y las grandes compañías aeronáuticas, así como la
presión medioambiental, ayudan a conseguir los fondos para la experimentación.
Parece que el futuro es prometedor.
C lid d
Cualidades
I
Inconvenientes
i t
Poco tamaño y peso del motor.
Baterías pesadas.
Posible
solares.
Poca autonomía.
carga
con
células
Limpio, no contaminante.
Fácil regulación.
Par motor elevado desde el
arranque.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTORES DE EJE
MOTORES DE EJE. Motores eléctricos.. . Motores eléctricos.. lé i
EXPERIMENTALES
El Solar Impulse los une a la energía solar.
El Solar Impulse
los une a la energía solar
Elektra One de PC‐Aero.
RMB
Cri‐cri tetramotor EADS
Flight of the Century para 2014.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) CONSTITUCIÓN DE LA AERONAVE.
a.4) Tipos de Motor: a.4) Tipos de Motor: MOTORES DE REACCIÓN
) i
d
MOTORES DE REACCIÓN.
Ó .
INTRODUCCIÓN
MOTORES DE EJE
Motores de explosión
Motor en línea
Motor rotativo
Motor en V
Motor radial
Motor de cilindros en oposición
Diferencias entre motores con cilindros en oposición
Motores de turbina
Turbohélice
T b j
Turboeje
Motores eléctricos
MOTORES
DE REACCIÓN
MOTORES DE REACCIÓN Vamos a verlos ahora.
MOTORES DE REACCIÓN V
l
h
Turborreactor
Turbofán
Cohete
Otros
RMB
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTORES DE REACCIÓN Ó
En estos motores, el flujo de aire, que se calienta en la cámara de combustión, es
acelerado al salir por la tobera, creando el empuje que, junto con las presiones que
actúan dentro del motor, empujan la aeronave hacia adelante.
Empecemos con el Turborreactor
Turborreactor
Turbofán
Cohete
RMB
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de reacción
Motores de reacción: TURBORREACTOR
d
ió : TURBORREACTOR
El turborreactor es el más
simple de todos los motores de
t bi
turbina
d
de
gas para aviación.
i ió
Generalmente se divide en zonas de
componentes principales que van a
lo largo
g del motor,, desde la entrada
hasta la salida del aire: en la zona de
admisión (parte delantera) hay un
compresor que toma el aire y lo Un de Havilland Goblin, de flujo centrífugo utilizado en los primeros
comprime,
i
una sección,
ió la
l cámara
á
aviones de reacción británicos.
de combustión, donde se inyecta y
quema el combustible mezclado
con el aire comprimido,
p
, a
continuación una o más turbinas
obtienen potencia de la expansión
de los gases de escape para mover
el compresor de admisión y
accesorios, y al final una tobera de
escape acelera los gases de escape
General Electric J85, un turborreactor de flujo axial diseñado en los años por la p
p
parte trasera del motor p
para 1950 utilizado por el Northrop
1950 utilizado por el Northrop F‐5 y otros aviones militares
F 5 y otros aviones militares
crear el empuje.
RMB
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de reacción: Motores de reacción
d
ió : TURBOFAN
TURBOFAN
En
el
también
llamado
turbosoplante o turboventilador, los
gases generados por la turbina son
empleados mayoritariamente en
accionar un ventilador (fan) situado
en la parte frontal del sistema que
produce la mayor parte del empuje,
dejando para el chorro de gases de
escape solo una parte del trabajo
(aproximadamente el 30%).
30%)
Cualidades
La salida es menos turbulenta y
entrega más potencia.
RMB
General Electric CF6, turbofán de alto índice de derivación, usado
en aviones comerciales modernos.
modernos
Inconvenientes
Mayor frontal.
General Electric F110, ejemplo de
turbofán de bajo
j índice de derivación,,
usado en aviones de combate modernos
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de reacción: COHETE.
Motores de reacción
d
ió : COHETE.
Es un motor de combustión
interna que genera empuje
mediante la expulsión a la
atmósfera de gases que provienen
al arder, en la cámara de
combustión, el combustible, que
suele ser queroseno o hidrógeno
líquido, con el comburente,
generalmente oxígeno líquido.
También hay cohetes de
combustible sólido.
Walter HWK 109‐509, motor cohete de combustible líquido del
Me 163, el único avión cohete en entrar en servicio
Reaction Motors XLR99, motor cohete del avión experimental X‐15.
Cualidades
Bell X‐1 primer avión en superar la
velocidad del sonido en un vuelo
horizontal.
RMB
Máximo empuje.
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Inconvenientes
Poca autonomía.
27
MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
• Motor cohete de combustible sólido
Influencia la forma del núcleo en la curva empuje
Influencia la forma del núcleo en la curva empuje‐‐tiempo
RMB
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
MOTORES DE REACCIÓN Ó
Aunque de forma menos habitual, también se emplearon otro tipo de motores de
reacción como el:
Pulsorreactor (desarrollado en Alemania durante la Segunda Guerra
Mundial para impulsar las bombas guiadas V1)
E
Estatorreactor
(
(ramjet)
j )
Estatorreactor de combustión supersónica (scramjet)
Motor de detonación por pulsos.
Empecemos con el Pulsorreactor Pulsorreactor del que hay dos tipos:
del que hay dos tipos:
Con válvulas
Sin válvulas
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de reacción: PULSORREACTOR CON VÁLVULAS
Motores de reacción
d
ió : PULSORREACTOR CON VÁLVULAS
Á
Su estructura consta de tres partes
fundamentales:
1.sistema de válvulas
2.cámara de combustión
3.tubo de salida de gases,
Su funcionamiento depende de un flujo de aire que entra a través de las válvulas situadas en la parte frontal del reactor donde se mezcla con el combustible (A) que sale de un
en la parte frontal del reactor donde se mezcla con el combustible (A) que sale de un conjunto de inyectores situados en el sistema de válvulas. Una bujía hace explotar la mezcla (B), haciendo que la fuerza de la explosión acelere los gases en ambas direcciones lo cual provoca que las válvulas de admisión de aire se cierren haciendo que el gas se vea
lo cual provoca que las válvulas de admisión de aire se cierren haciendo que el gas se vea forzosamente obligado a salir por el tubo de salida de gases (C), produciendo el empuje, y luego crea un vacío haciendo que las válvulas de admisión vuelvan a abrirse para posteriormente repetir la operación
posteriormente repetir la operación.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de reacción: PULSORREACTOR CON VÁLVULAS
Motores de reacción
d
ió : PULSORREACTOR CON VÁLVULAS
Á
Una vez iniciada la ignición parte de la
energía de la explosión se transforma
en calor que calienta el cuerpo del
reactor, lo cual facilita después la tarea
de la ignición pulsátil haciendo
innecesario después tener que utilizar
la bujía como fuente de ignición, lo
cual hace que el reactor tenga un
funcionamiento autosostenido sin la
intervención de ningún mecanismo de
ignición externa tras el encendido.
El mayor inconveniente de este sistema y
es principalmente la vida útil de las válvulas de admisión,.
Un pulsorreactor en una V1 alemana
Al ser simples tiras de acero flexible aguantan durante poco tiempo las tensiones y las Al
ser simples tiras de acero flexible aguantan durante poco tiempo las tensiones y las
temperaturas a las que el reactor las somete, haciendo que en muy pocos minutos empiecen a sufrir fatiga estructural, y empiecen a desintegrarse o a fundirse, haciendo de este sistema algo muy delicado y de vida efímera, aunque muy barato de construir en
este sistema algo muy delicado y de vida efímera, aunque muy barato de construir en comparación a otros tipos de reactor.
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MP11 Constitución y navegación de las aeronaves.
a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de reacción: PULSORREACTOR SIN VÁLVULAS
Motores de reacción
d
ió : PULSORREACTOR SIN VÁLVULAS
Á
Las válvulas han sido sustituidas por un método de retorno de gases
calientes. La explicación es la siguiente:
El pulsoreactor Lockwood Hiller es en realidad una tubería doblada con
forma de U en la parte central de uno de los dos lados hay un abultamiento
visible que es donde se encuentra la cámara de combustión, donde se alojan
el inyector de combustible y la bujía de encendido.
El proceso de encendido empieza cuando desde la tobera del lado de la U
donde esta situada la cámara de combustión se inyecta una corriente de aire
que ha de iniciar el correcto ciclo de combustión.
Acto seguido se inicia la inyección del combustible y se procede a quemarlo
mediante la bujía de encendido. En ese momento se produce una explosión
que hace que el aire dentro del reactor empiece a expandirse rápidamente
por toda la U produciendo así el empuje del reactor, pero el recorrido del aire
en las dos direcciones es desigual en distancias lo que provoca que en el
momento en el cual la explosión da lugar al vacío parte de los gases calientes
que han tenido que atravesar el camino más largo por el arco de la U
retornen a la cámara de combustión mientras el lado de la cámara de
combustión absorbe aire fresco del exterior,
exterior obteniendo así el retorno de una
parte del gas caliente de la explosión inicial, lo cual provoca la siguiente
explosión en la cámara de combustión, y finalmente de esta manera la
combustión se convierte en autosostenida sin falta alguna de válvulas, ni de
continuos chispazos de la bujía.
bujía
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de reacción: ESTATORREACTOR
Motores de reacción
d
ió : ESTATORREACTOR
Un estatorreactor es un tipo de motor de reacción que carece de
compresores y turbinas, pues la compresión se efectúa debido a la alta
velocidad a la q
que ha de funcionar. El aire yya comprimido
p
se somete a un
proceso de combustión en la cámara de combustión y una expansión en la
tobera de escape. El régimen de trabajo de este motor es continuo.
Tecnológicamente, el estatorreactor es el más sencillo
de los motores de reacción, ya que no contiene
ninguna pieza móvil, a excepción de la bomba de
combustible. Está abierto p
por ambos extremos y sólo
tiene inyectores de combustible en la parte central. Los
componentes principales de los estatorreactores desde
la entrada hasta el escape son:
El difusor de entrada
La cámara de combustión
La tobera de escape.
La tobera de escape puede tener dos formas: convergente o divergente. La principal diferencia está en su
utilización: las convergentes son utilizadas para la propulsión subsónica y las divergentes para velocidades
supersónicas.
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a) Constitución de la aeronave. a.4) TIPOS DE MOTOR.
Motores de reacción: POR PULSOS
Motores de reacción
d
ió : POR PULSOS
Un motor de detonación por pulsos, o "PDE" (del inglés, Pulse Detonation Engine), es un tipo de sistema de
propulsión aérea que utiliza ondas de detonación para producir la combustión de una mezcla de fuel y
oxidantes.
El motor se dice que funciona por pulsos debido a que
dicha mezcla debe renovarse dentro de la cámara de
combustión antes de que se genere cada onda de
detonación por una fuente de ignición.
ignición
Teóricamente, un PDE puede operar desde velocidades
subsónicas hasta hipersónicas, incluso alrededor de Mach 5.
Un diseño ideal de un PDE tendría una eficiencia
termodinámica mayor que otros tipos de motores,
motores como
turbojets o turbofans, debido a que cada onda de detonación
comprime rápidamente la mezcla y aporta calor manteniendo
un volumen constante. Por lo tanto, las partes móviles
presentes en otro tipo de motores,
motores como los compresores
axiales, no son necesarios en un PDE, lo cual puede reducir
significativamente tanto el peso como el coste.
Un prototipo de motor de detonación por pulsos
operando a una frecuencia de 35 Hz
Los PDEs se llevan estudiando como propulsores desde hace unos 70 años.[3] Los principales retos a los que se
enfrenta su desarrollo consisten en lograr una mezcla eficiente y rápida del fuel y los oxidantes, la prevención
de la autoignición, la refrigeración y la integración adecuada con el resto del sistema.
Hasta la fecha, ningún PDE ha sido puesto en producción, aunque algunos motores de este tipo han sido
construidos, y uno de ellos se integró de forma satisfactoria en un prototipo de aeronave de baja velocidad, la
cual voló gracias únicamente a un PDE en 2008.
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FIN
FIN del tema
• El próximo día un tema nuevo.
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