Hay dos sistemas de tracción que permiten volar a un aeroplano: la hélice y la propulsión a chorro. La hélice puede ser movida tanto por
un motor de combustión interna como por un motor turborreactor. Debido a su diseño, empuja el aire hacia atrás con sus palas, que penetran
en el aire como un tornillo. La propulsión a chorro produce el empuje al descargar los gases de escape, producto de la combustión, a una
velocidad mucho mayor que la que tenía el aire al entrar en el motor. En modelos especiales se han usado motores cohete para proporcionar
empuje adicional, basándose en el mismo principio de acción y reacción. Un motor de aviación tiene que satisfacer un número importante de
requerimientos: alta fiabilidad, larga vida, bajo peso, bajo consumo de combustible y baja resistencia al avance. El factor más importante
es el de la fiabilidad, ya que afecta de modo directo al primer requisito del transporte aéreo: la seguridad. La vida larga tiene repercusiones
económicas interesantes para la aviación comercial. El peso y el bajo consumo son interdependientes, a mayor peso más consumo y más combustible
a cargar que a su vez también pesa. La baja resistencia al avance se consigue reduciendo el área frontal, obteniendo con ello menos consumo.
Motores de Pistón
El motor de pistón se utiliza en los aviones propulsados por hélice. Puede ser de dos tipos: de cilindros y rotativo. En el primero,
la energía mueve los pistones que trabajan dentro de cilindros colocados en línea, opuestos horizontalmente o en estrella. Para refrigerarlo
se usa aire o un líquido refrigerante, y como combustible quema distintos tipos de gasolina. Su ventaja estriba en la fiabilidad y el bajo
consumo. El motor rotativo sustituye los cilindros por un mecanismo rotatorio con menor número de piezas móviles, que produce, por tanto, menos
vibraciones. Se utiliza para pequeños aeroplanos. El motor turboalimentado consiste en un conjunto de cilindros provisto de una turbina accionada
por la energía cinética de los gases de escape. La turbina mueve a su vez un compresor que aumenta la presión de entrada del combustible en la
cámara de combustión. Esto compensa en parte la pérdida debida a la altura y permite que el motor opere con suficiente potencia a grandes altitudes.
Una variante de esta idea utilizaba la misma energía de los gases de escape por medio de turbinas para aplicar empuje mecánico al cigüeñal.
Estos tipos de motores turboalimentados equiparon a los aviones estadounidenses e ingleses durante la II Guerra Mundial.
Motores de Reacción
El motor de reacción se basa en el principio de acción y reacción y se divide en tres grupos: el turborreactor, el turbopropulsor y el cohete.
En el turborreactor, el aire que entra en el motor pasa a través de un compresor, donde aumenta su presión. En la cámara de combustión se le
añade el combustible, que se quema y aumenta la temperatura y el volumen de los gases. Los gases de la combustión pasan por la turbina, que a
su vez mueve el compresor de entrada, y salen al exterior a través de la tobera de escape, diseñada para aumentar su velocidad, produciendo
así el empuje deseado. Este motor puede alcanzar velocidades supersónicas. El turbopropulsor o turbohélice es un motor de reacción en el que
la energía cinética de los gases de escape se usa para mover la hélice. Se instala en aviones de tamaño medio y desarrolla velocidades entre
480 y 640 km/h. Por último, el cohete es el que contiene el comburente y el combustible, y es el que impulsa los proyectiles teledirigidos.
También se han usado cohetes con combustible sólido para suministrar empuje adicional durante la carrera de despegue a aviones de hélice con
mucha carga. El motor turbofán es una modalidad del de propulsión a chorro en el que parte del flujo de aire, impulsado por los compresores,
sale directamente al exterior produciendo empuje igual que una hélice; también se llama de doble flujo y en los motores grandes la potencia
así suministrada puede superar a la del flujo primario. Lo utilizan la mayor parte de los grandes aviones comerciales, ya que consume menos
combustible, hace menos ruido y es muy fiable; no puede alcanzar velocidades supersónicas, pero se aproxima a ellas. Se desarrollaron algunos
otros tipos de motores de reacción, como el pulsorreactor, que impulsaba la bomba volante alemana V-1, o el estatorreactor, que necesita
grandes velocidades para arrancar, usándose sólo como motor auxiliar para aviones supersónicos de velocidad superior a Mach 2. Ambos motores
tienen un consumo de combustible muy alto. |
