El motor a reacción es un motor térmico en el que la energía liberada en la combustión, se transforma en energía cinética de la corriente del gas que sale del motor, y la fuerza de reacción que se obtiene de dicha corriente. Para su estudio, el motor se divide en varias secciones ó estaciones, cada una de las cuales tiene una función. 1.- Sección de admisión. Permite la entrada del aire al motor a través de varios álabes fijos, que reciben aire muy caliente proveniente del motor para evitar la formación y la ingestión de hielo en el motor. 2.- Sección de compresión. Formada por dos compresores, uno de baja velocidad denominado N-1, y otro de alta velocidad denominado N-2. Cada uno tiene 7 etapas formadas a su vez por un disco de álabes rotores ( giratorios ), y otro de álabes estatores ( fijos ), cuya función es forzar el aire al interior del motor comprimiéndolo, acelerándolo ycalentándolo, debido al efecto Venturi logrado por la reducción del diámetro exterior del motor, y la reducción de volumen en el interior. 3.-Sección de combustión. El aire caliente pasa por un difusor que reduce su velocidad, su presión y su temperatura a los valores que puede soportar la cámara de combustión. Aquí, se mezcla con el combustible que es inyectado para lograr el encendido que se mantiene por sí mismo. Solamente el 25% del aire que ingresa al motor se quema, en tanto que el resto, circula por el exterior de la cámara de combustión para enfriarla, y posteriormente, se mezcla con el aire ya quemado en la sección de escape. 4.- Sección de turbinas. Se tienen dos turbinas, una de alta velocidad y otra de baja. La de alta se encuentra inmediatamente después de la cámara de combustión y enseguida la de baja, Ambas se localizan en un área de difusión paraque el aire quemado alcance los valores que requieren ambas turbinas para su buen funcionamiento. A través de una flecha axial, la turbina de alta velocidad convierte una tercera parte de la energía liberada en la combustión, en energía mecánica para mover el compresor de alta velocidad y la caja de accesorios. Lo mismo ocurre con la turbina y el compresor de baja velocidad, a través de la flecha axial que contiene en su interior la flecha de alta velocidad. 5.- Sección de escape. La tobera de escape permite la salida de los gases quemados a gran velocidad y a temperaturas elevadísimas. La energía liberada en la combustión, se transforma en energía cinética debido a la corriente de gas caliente que sale del motor, produciendo el empuje que impulsa al avión de acuerdo con la ley de acción y reacción. 6.- Sección de post-combustión. La post-combustión constituye un método eficaz de aumento de empuje en un reactor. El post-quemador es una enorme cámara de combustión tubular situada al final del motor, en la cual se mezclan los gases quemados con el aire no quemado. Durante la combustión, se quema solamente el 25% del aire que ingresa al motor, el 75% restante es el que hace posible la post-combustión mediante la inyección de combustible. El incremento de empuje varía entre un 10 % a un 15 % que permite un mayor performance en el despegue. En el Concorde, la post-combustión se usaba como reserva de empuje para la aceleración trans-sónica que le permitía romper la barrera del sonido a una mayor altitud, reduciéndose así el efecto del " boom " sónico en el suelo.
Ficha Tecnica 2
FICHA TÉCNICA NO. 2
MOTOROLYMPUS593MK610DESPIEZADO
ROLLS ROYCE ( INGLATERRA )
SNECMA( FRANCIA )
TURBO JET, FLUJO AXIAL,
DOBLE COMPRESOR.
EMPUJE: 38,000 LBS.
El motor a reacción es un motor térmico en el que la energía liberada en la combustión, se transforma en energía cinética de la corriente del gas que sale del motor, y la fuerza de reacción que se obtiene de dicha corriente. Para su estudio, el motor se divide en varias secciones ó estaciones, cada una de las cuales tiene una función.
1.- Sección de admisión. Permite la entrada del aire al motor a través de varios álabes fijos, que reciben aire muy caliente proveniente del motor para evitar la formación y la ingestión de hielo en el motor. 2.- Sección de compresión. Formada por dos compresores, uno de baja velocidad denominado N-1, y otro de alta velocidad denominado N-2. Cada uno tiene 7 etapas formadas a su vez por un disco de álabes rotores ( giratorios ), y otro de álabes estatores ( fijos ), cuya función es forzar el aire al interior del motor comprimiéndolo, acelerándolo ycalentándolo, debido al efecto Venturi logrado por la reducción del diámetro exterior del motor, y la reducción de volumen en el interior. 3.-Sección de combustión. El aire caliente pasa por un difusor que reduce su velocidad, su presión y su temperatura a los valores que puede soportar la cámara de combustión. Aquí, se mezcla con el combustible que es inyectado para lograr el encendido que se mantiene por sí mismo. Solamente el 25% del aire que ingresa al motor se quema, en tanto que el resto, circula por el exterior de la cámara de combustión para enfriarla, y posteriormente, se mezcla con el aire ya quemado en la sección de escape. 4.- Sección de turbinas. Se tienen dos turbinas, una de alta velocidad y otra de baja. La de alta se encuentra inmediatamente después de la cámara de combustión y enseguida la de baja, Ambas se localizan en un área de difusión paraque el aire quemado alcance los valores que requieren ambas turbinas para su buen funcionamiento. A través de una flecha axial, la turbina de alta velocidad, convierte una tercera parte de la energía liberada en la combustión, en energía mecánica para mover el compresor de alta velocidad y la caja de accesorios. Lo mismo ocurre con la turbina y el compresor de baja velocidad, a través de la flecha axial que contiene en su interior la flecha de alta velocidad. 5.- Sección de escape. La tobera de escape permite la salida de los gases quemados a gran velocidad y a temperaturas elevadísimas. La energía liberada en la combustión, se transforma en energía cinética debido a la corriente de gas caliente que sale del motor, produciendo el empuje que impulsa al avión de acuerdo con la ley de acción y reacción. 6.- Sección de post-combustión. La post-combustión constituye un método eficaz de aumento de empuje en un reactor. El post-quemador es una enorme cámara de combustión tubular situada al final del motor, en la cual se mezclan los gases quemados con el aire no quemado. Durante la combustión, se quema solamente el 25% del aire que ingresa al motor, el 75% restante es el que hace posible la post-combustión mediante la inyección de combustible. El incremento de empuje varía entre un 10 % a un 15 % que permite un mayor performance en el despegue. En el Concorde, la post-combustión se usaba como reserva de empuje para la aceleración trans-sónica que le permitía romper la barrera del sonido a una mayor altitud, reduciéndose así el efecto del " boom " sónico en el suelo.
Ficha Tecnica 3
FICHA TÉCNICA NO. 3
MOTORROLLSROYCE593
Válvulas de descarga.
A lo largo de la sección de compresores, se tienen una serie de válvulas de descarga neumática llamadas
" Bleeds ", mediante las cuales, se alimentan diferentes sistemas que requieren presión neumática y calen-
tamiento, para el sostenimiento de la vida humana y el correcto funcionamiento de la aeronave.
Dichas válvulas se localizan en el exterior del motor, en la sección de compresores, de donde se toma aire
limpio no quemado de diferentes etapas, para alimentar el sistema de formación de hielo en aquellas partes del
avión más expuestas al congelamiento, debido al impacto del aire durante el vuelo a gran altitud, en donde las
temperaturas suelen ser inferiores a los 50° C bajo cero.
Por ejemplo, la sección de admisión del motor requiere aire muy caliente proveniente del compresor de alta
Velocidad, que se encuentra ya, muy presionado y muy caliente. De esta manera, se evita la formación y la
posible ingestión de hielo en los motores, que por ser abiertos, pudieran recibir daños estructurales. De igual
manera se usa para el calentamiento de los bordes de ataque de las alas y el timón de dirección.
La presurización de la cabina de pasajeros, se obtiene igualmente de los bleeds asignados a esa función
proporcionando el aire necesario, mezclándolo con oxígeno y acondicionando su temperatura desde la
cabina de mando, obteniendo asíuna atmósfera interna muy agradable, eliminando todas las molestias que
ocasionan los cambios de presión atmosférica.
Caja de controles
Esta caja de controles se usa para las pruebas en tierra, dando seguimiento a los parámetros de operación del
motor en vuelo. En su banco de pruebas, el motor recibe una serie de sensores que registran los valores del
flujo de aire. midiendo su velocidad, su presión, y su temperatura en cada una de las secciones, con lo cual se
cumple con las lineamientos de seguridad implantados por las autoridades aeronáuticas.
Depósito de aceite.
Se presenta un tanque de aceite seccionado para apreciar su interior, y se muestra también, instalado en su
posiciónnormal en el motor.
Sistema de arranque y transmisión
.
La fuente neumática de arranque se alimenta con aire a presión proveniente de una planta auxiliar,
transmitiendo su energía a la caja de transmisión, la cual a su vez, la envía hacia el motor, iniciando el giro de
los compresores. Primero el de baja velocidad ( N-1 ) y enseguida el de alta velocidad ( N-2 ). Al obtener cierto
porcentaje de R.P.M. se inyecta combustible y el motor arranca. Al arrancar el motor, la fuente de arranque se
desconecta automáticamente.
Aquí se muestra una transmisión seccionada para su estudio, y otra ocupando la posición que le corresponde
en el motor.
Ficha Tecnica 4 FICHA TÉCNICA NO. 4
TOMASDEAIRE
SNECMA( FRANCIA )
TOMAS DE GEOMETRÍA VARIABLE Generalidades 1.- La función fundamental de las tomas de aire es recuperar al máximo la presión total del aire y enviarla al compresor con un mínimo de pérdidas a lo largo del mismo. 2.- A esta función se le denomina " Efecto de recuperación de la presión " 3.- El conducto de entrada no debe presentar fenómenos de turbulencia y su resistencia aerodinámica debe ser mínima, para no restar características ni rendimientos al avión. 4.- La cantidad de aire que suministra al motor depende del porcentaje de r.p.m. de los compresores, de la velocidad del avión y de la densidad del aire. 5.- Las tomas de aire no forman parte del motor, sin embargo, es tan importante para el funcionamiento del mismo, que ambos estudios deben ir paralelos. Las tomas de aire son diseñadas por el fabricante del avión, y no del motor. 6.- El sistema de tomas de aire es una de las innovaciones incorporadas al Concorde que le permitió alcanzar velocidades bi-sónicas. 7.- A velocidades de Mach 2.2 las tomas de aire controlaban el flujo del mismo reducién- do su velocidad a Mach 0.5 al ingresar al motor, es decir, de 1,350 m.p.h. a 350 m.p.h. aproximadamente, en una distancia de 11 piés, la longitud de las tomas de aire. Dicho de otro modo, en vuelo supersónico, el flujo de aire debe ser sub-sónico antes de en- trar al compresor. 8.- Además de esto, las tomas de aire ajustaban la masa del flujo de aire como fuera requerida por el motor, de acuerdo a sus rangos de velocidad. 9.- Estas variaciones de la masa del flujo del aire, se podían obtener solamente por la alteración del espacio volumétrico en el interior de la toma de aire, la cual se lograba gracias a dos rampas móviles ubicadas en las paredes de la misma, así como una entrada de flujo equipada con un pequeño fla, ubicados en el piso, y que servían co- mo auxiliares permitiendo el flujo de aire al interior, cuando así era requerido. Este diseño se denomina de geometría variable. 10.- Los sensores de presión instalados en el interior de las tomas de aire, proporciona- ban información continua para que la unidad de control electrónica, calculara la po- sición correcta de las rampas operando los mecanismos correspondientes en forma automática. 11.- Durante el despegue, el ascenso, y el aterrizaje, las rampas están abiertas, la entrada de flujo cerrada, y el flap auxiliar abierto. Acelerando durante el ascenso, el flap va cerrando gradualmente pero las rampas permanecen abiertas, hasta que la aeronave alcanza Mach 1.3 ( aproximadamente 1,000 m.p.h. ) 12.-A mayor velocidad, las rampas descendían totalmente, ocasionando una serie de ondas de choque controladas en el interior de la toma, frenando la velocidad del flujo del aire antes de alcanzar la sección de admisión del motor.
13.- Se considera que el diseño y construcción de estas tomas de aire de geometría variable era uno de los factores que permitían el magnífico performance del Concorde.
Ficha Tecnica 5
FICHA NO. 5 MOTOR ALLISON J-33
Turbojet de flujo axial
Compresor centrífugo de doble cara
Empuje 4,600LBS.( 2,086 KGS. )
Lockeed Aircraft Corporation
Este motor es uno de los precursores de las plantas de poder actuales,usado muy ampliamente en diferentes tipos de aviones, con diferentes roles de servicio, debido a su magnífico rendimiento. Estos motores han recibido diferentes nombres. En su principio, se conocían como motores de chorro, luego, de propulsión a chorro, posteriormente a reacción, de los cuales existen varios tipos, Ramjet,Turbojet, Turbofan, y Turbo hélice, cuyo funcionamiento y componentes suelen ser diferentes, pero siempre bajo el principio de acción y reacción.
El motor a reacción es un motor térmico en el cual, la energía liberada en la combustión, se transforma en energía cinética de la corriente del gas que sale del motor, y la fuerza de reacción que se obtiene de dicha corriente. Para su estudio, el motor se divide en tres secciones ó estaciones, cada una de las cuales tiene una función.
1.- Sección de rotor
En el motor de compresor centrífugo, la entrada de aire es prácticamente axial, es decir, paralela al eje del motor y debido al rotor dicho aire sale despedido por fuerza centrífuga hacia la periferia, conduciéndose hacia los ductos que le llevan hacia las cámaras de combustión.
2.- Sección de combustión.
El aire caliente pasa por un difusor que reduce su velocidad, su presión y temperatura a los valores que puede soportar la cámara de combustión. Aquí, se mezcla con el combustible que es inyectado para lograr el encendido que se mantiene por sí mismo. Solamente el 25% del aire que ingresa al motor se quema, en tanto que el resto, circula por el exterior de la cámara de combustión para enfriarla, y posteriormente, se mezcla con el aire ya quemado en la sección de escape.
3.- Sección de escape.
La tobera de escape permite la salida de los gases quemados a gran velocidad y a temperaturas elevadísimas. La energía liberada en la combustión, se transforma en energía cinética debido a la corriente de gas caliente que sale del motor, produciendo el empuje que impulsa al avión de acuerdocon la ley de acción y reacción. Este motor se ha utilizado para propulsar aviones como el Lockheed F-80 y el T-33. El motor se muestra seccionado para que se pueda apreciar el interior.
Ficha Tecnica 6
FICHA TÉCNICA NO.6
TRENDEATERRIZAJE.
Se presenta la pierna izquierda del tren principal del Concorde.
Ésta pieza importantísima fuÉ diseñada y construída por varias compañías como Bugatti, Masseratti, y Spano Suiza. Tenía capacidad para soportar el peso de aterrizaje del Concorde, aproximadamente 185 toneladas a la velocidad de contacto con la pista.
Se apoyaba sobre un juego de cuatro llantas, de las cuales aquí se muestran dos rines al frente , y dos juegos de discos de frenos atrás.
Durante la carrera de aterrizaje, la energía cinética que el avión acumulaba por el movimiento en vuelo, se transformaba en calor al momento de aplicar los frenos, manifestándose en un aumento muy notable de la temperatura en el interior de las llantas.
El Concorde contaba con ocho llantas en el tren de aterrizaje principal, así como también dos más en el tren de nariz. Para evitar un posible contacto del fuselaje posterior con la pista durante el despegue o el aterrizaje debido al ángulo de ataque tan pronunciado, el avión contaba con dos pequeñas llantas más instaladas en un amortiguador muy potente ubicado casi al final del fuselaje.
Durante la carrera de aterrizaje, la energía cinética que el avión acumulaba por el movimiento en vuelo, se transformaba en calor al momento de aplicar los frenos, manifestándose en un aumento muy notable de la temperatura en el interior de las llantas.
Para evitar un reventón, las llantas de todos los aviones comerciales incorporan una serie de fusibles integrados al caucho lateral, cuya función es fundirse por exceso de temperatura, permitiendo la salida lenta del aire, tan lentamente que el avión alcanza a salir de la pista, y llegar a su terminal antes de que las llantas terminen de vaciarse. Se muestra una caja control que se utilizaba para efectuar pruebas de calentamiento de las llantas en tierra.
