Grupos Motores de Suministro de Impulso

a) Generalidades: Poco a poco, llevando a cabo experimentos con planeadores de madera ytela, se descubrieron reglas básicas de aerodinámica. Finalmente en la última parte del siglo19, se llevaron a cabo vuelos con planeadores, los cuales tuvieron cierto grado de éxito. Coneste acontecimiento, se presentó la necesidad de algún tipo de fuente de energía que pudieramantener el planeador suspendido en el aire. Las aleaciones de metales liviano no habían sidodescubiertas, y las piezas de los motores tenían que ser fabricadas de materialesextremadamente pesados. Como resultado de estos inconvenientes, los motores erandeficientes.

En 1903. Los hermanos Wright no tenían disponible ningún motor con suficiente fuerza para suavión. Construyeron su propio motor. Desarrollaba 12 caballos de fuerza y pesaba 74, 745 Kgs.Por caballo de fuerza. Con el descubrimiento de metales más livianos y el desarrollo de losmotores radiales, se lograron enormes rebajas en el peso. Muchos motores de hoy pesansolamente 0,45 Kgs. por caballo de fuerza.

b) El motor radial: probablemente el motor más conocido es el de tipo radial en que loscilindros estában colocados como los rayos de una rueda. Este tipo es liviano y fácil demantener. En su funciona miento no es tan suave como el motor de tipo en línea. Más aún, nose adapta bien a las condiciones aerodinámicas. La ventaja principal del motor radial es lafacilidad de su enfriamiento por aire, en lugar de líquido circulante.

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c) Los motores en línea: la principal diferencia entre los motores radiales y los motores enlínea está en la manera y método de enfriamiento. Debido a que los cilindros se encuentrancolocados en filas largas, es necesario el uso de líquidos (refrigerantes) para un enfriamientoadecuado y suficiente. Es­to hace al motor más vulnerable a los disparos. Sin embargo laforma de este motor lo hace más adaptable a acondicionamientos aerodinámicos que el motorradial. Los primeros motores en línea eran del tipo "V", los últimos desarrollos incluyen más filas decilin­dros en forma de abanico o de una x. 

d) Motores a reacción: el motor de reacción o de chorro no es un descubrimiento moderno.Allá por el año 100 de la Era Cristiana, un grie­go de nombre Heroinventó una pequeña má­quina de vapor que funcionaba mediante el principio de reacción. El vapor a presión era introducido de unos tu­bos en un globo el cual descansaba en un eje. Elvapor escapaba a través de unas boquillas colocadas en la superficie del globo y la fuerza dereacción hacia que el globo girara sobre su eje. Los motores de reacción difieren de los de acción alternativa en que hace uso de la fuerza dereac­ción más bien que de la fuerza de acción de la combustión, y constituye una demostraciónde la Ter­cera Ley de Movimiento de Newton. Usted recuerda que la ley manifiesta: Por cadaacción hay una reacción igual y opuesta. Un globo que se desinfla, el retroceso de un arma de fuego y el movimiento del irrigador deagua, son todos ejemplos de esta ley.

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1) Impulso — 2) Fuerza resultante del gas — 3) Condiciones estáticas. — 4) Cámaras decombustión — 5) Bala 6) Cañón — 7) Retroceso — 8} Dirección del movimiento — 9) Cabezadel ¡nrrigador — 10) Eje hueco — 11) Movimiento En estos motores no es el escape del chorro contra el aire lo que produce el impulso. Es lareacción o "retroceso" del flujo del chorro. En realidad la presencia de la presión atmosféricaestorba el flu­jo del escape del chorro en lugar de ayudarlo. A bajas velocidades el chorro es de poca eficiencia. Por esta razón la aceleración no es muybuena y los aviones a chorro necesitan más pista para despegar que los aviones impulsadospor hélice. El "COHETE" constituye la forma más sencilla de motor a reacción y la másconocida. El cohete ordinario que se lanza al espacio es un ejemplo. La chispa que proviene dela mecha, enciende la su­perficie de la pólvora en las paredes de la cámara de explosión. Lapólvora no explota sino que un encendido continuo se desarrolla con mucha rapidez, dejandoescapar grandes cantidades de gas a una temperatura elevada. Una considerable presión se produce inmediatamente en la cámara, ya que el gas se produceen una proporción mayor de la que puede escaparse con facilidad a través de la reducción enla boquilla.  

El efecto es de expulsar un chorro de gas a gran velocidad directamente hacia atrás. Estoimpulsa el cohete con gra fuerza en dirección opuesta. El motor de cohete de combustible seco, de hoy, quema combustibles sólidos tales como lapólvora. Es el tipo usado en la Bazooka y en la mayoría de los cohetes de aviones. Elcombustible de pólvora de los cohetes ha cambiado muy poco en los últimos cincos siglos. Los cohetes de combustibles líquidos pueden funcionar en un vacío debido a que portan sudotación completa de combustible, incluyendo el oxígeno. Hay tres tipos básicos de motores a chorro, cada uno de los cuales sirve para las siguientesoperacio­nes: Un medio de introducir dentro del motor una gran cantidad de aire. Un método decomprimir ese aire. Un sitio donde quemarlo y una boquilla o escape adecuado para hacerlosalir. e) El turboreactor: es el más complicado de los motores de chorro de aire y funciona comosigue: Un dispositivo de puesta en marcha hace funcionar un comprensor, el cual recoge airede la atmós­fera que lo rodea y lo comprime dentro de la cámara de combustión.  

El combustible es inyectado dentro de la cámara de combustión y encendido mediante unachispa. Los gases bajo presión salen a través de la rueda de la turbina al tubo de escape,haciendo que esta gire. La turbina está conectada al mismo eje que el comprensor. Una vez que este conjunto entra enmo­vimiento, no se necesita el dispositivo de puesta en marcha, porque la turbina mueve alcomprensor. El turborreactor fue inventado por el comodoro del Aire Frank WhittJe, de la RealFuerza Aérea, y más tarde llevado a los EE.UU. Es el tipo comunmente usado en los aviones achorro. f) Motor de reacción intermitente: (Pulso Jet) Consiste principalmente en un tubo largo con una serie de válvulas de aletas en su extremodelantero. A medida que el motor se mueve rápidamente hacia adelante, el efecto de la presióndinámica de la atmósfera abre las válvulas y el aire penetra en la cámara de combustión.

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El combustible es inyectado y encendido. La explosión resultante cierra la persiana que seencuentra en extremo delantero, forzando hacia afuera por la parte posterior un chorro de airey gases. El aire de baja presión que resulta detrás de las persianas y el continuo efecto depresión dinámica de la atmosfera, abre entonces las persianas delanteras y el proceso serepite como 45, o 50 veces por segundo. El proyectil de reacción "V—1" usado primeramente contra Londres era de ese tipo. Su acción,siendo intermitente o de pulsación, producía un zumbido, lo cual le dio a la bomba el nombrede "Bomba de zumbido". Es interesante notar que este motor es eficiente a velocidades infrasónicas solamente o seamenos de la velocidad del sonido. g) Autorreactor: Este es un dispositivo de propulsión el cual produce movimiento hacíaadelante mediante un chorro de alta velocidad, el cual es expulsado hacia atrás. Es unverdadero motor a reacción. Su principio de funcionamiento, brevemente, es como sigue: lavelocidad de avance del motor introduce aire a presión dinámica dentro de un conducto abierto,luego se hace lento en una cámara de combustión un tanto más grande, debido a la expansión. El motor es acelerado por la combustión de un combustible inyectado a través de una traneratrase­ra. Se requiere una velocidad extremadamente alta antes de que el motor puedafuncionar, toda vez que de la velocidad y no de la turbina, se depende para comprimir el aire. No es eficiente a velocidades menores de las supersónicas, y no resulta práctico a menos de600Km/ hora. Su eficiencia máxima se alcanza cuando la velocidad del motores la misma quela velocidad a la cual son expulsados los gases hacia atrás: 5000 Km/hora. h) Turbo Hélice: Los motores turbo hélice usan los mismos principios de funcionamiento quelos de turborreacción, con la excepción de que el eje del comprensor ha sido prolongado a finde que im­pulse una hélice. Usualmente se emplean engranajes de reducción entre el eje y la hélice, a fin de que ésta girecon menor rapidez que el eje. En este tipo de arreglo la hélice proporciona la mayor parte delimpulso, pero a éste le agrega la expulsión del chorro.

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