Turborreactor

Diagrama del funcionamiento de un turborreactor.

El turborreactor (en inglés: turbojet)[1] es el tipo más antiguo de los motores de reacción de uso general. El concepto fue desarrollado en motores prácticos a finales de los años 1930 de manera independiente por dos ingenieros, Frank Whittle en el Reino Unido y Hans von Ohain en Alemania; sin embargo el reconocimiento de crear el primer turborreactor se le da Whittle por ser el primero en concebir, describir formalmente, patentar y construir un motor funcional. Von Ohain, en cambio, fue el primero en utilizar el turborreactor para propulsar un avión.

El ciclo de trabajo de este tipo de motores es el de Brayton, es similar al del motor recíproco por contar con la misma disposición de los tiempos de trabajo (admisión, compresión, combustión y escape o expansión). Un turborreactor consiste en una entrada de aire, un compresor de aire, una cámara de combustión, una turbina de gas (que mueve el compresor del aire) y una tobera. El aire entra comprimido en la cámara, se calienta y expande por la combustión del combustible y entonces es expulsado a través de la turbina hacia la tobera siendo acelerado a altas velocidades para proporcionar la propulsión.[2]

Los turborreactores son solo eficientes a velocidades supersónicas[3] y son muy ruidosos. Es por ello que la mayoría de los aviones modernos usan en su lugar motores turbohélice a velocidades bajas o turbofan a velocidades altas, que consumen menos combustible y son más silenciosos. No obstante, los turborreactores todavía son muy comunes en misiles de crucero de medio alcance debido a su gran velocidad de escape, baja área frontal y relativa simplicidad.

Por este mismo motivo, su utilidad en otro tipo de vehículos es muy limitada. Han sido utilizados en casos aislados para batir récords de velocidad en tierra, como en el caso del Thrust SSC.

Funcionamiento

Vista en corte de un de Havilland Goblin, un turborreactor de flujo centrífugo utilizados en los primeros aviones de reacción británicos.
Diagrama que muestra el funcionamiento de un motor turborreactor de flujo centrífugo.
Vista en corte de un General Electric J85, un turborreactor de flujo axial diseñado en los años 1950 utilizado por el Northrop F-5 y otros aviones militares.
Diagrama que muestra el funcionamiento de un motor turborreactor de flujo axial.

Para la fase de compresión, se usan compresores axiales o centrífugos que comprimen grandes volúmenes de aire a una presión de entre 4 y 32 atmósferas.[ cita requerida] Una vez comprimido el aire, se introduce en las cámaras de combustión donde el combustible es quemado de forma continua. El aire a alta presión y alta temperatura (es decir, con más energía que a la entrada) es llevado a la turbina, donde se expande parcialmente para obtener la energía que permite mover el compresor (similar al funcionamiento del turbocompresor que se encuentra en los automóviles). Después, el aire pasa por una tobera en la que es acelerado hasta la velocidad de salida.

En este tipo de motores la fuerza impulsora o empuje se obtiene por la variación de la cantidad de movimiento según la Tercera Ley de Newton, que establece que toda acción conlleva una reacción igual de sentido contrario. Al propulsar grandes volúmenes de aire hacia atrás a gran velocidad, se produce una reacción que impulsa la aeronave hacia adelante. Actualmente, estos motores alcanzan empujes de hasta 50 toneladas.[ cita requerida]

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