¿Cómo logra el Pratt & Whitney F119 sus características?

El artículo de Wikipedia sobre el Pratt & Whitney F119 que alimenta al F-22 dice lo siguiente:

  • Las turbinas de alta y baja presión son monoetapa y contrarrotatorias, acortando así el motor y ahorrando peso.
  • Turbina: turbinas de 1 etapa de alta presión y 1 etapa de baja presión contrarrotantes
  • Tipo: Turboventilador aumentado de flujo axial de doble bobina

También encontramos:

El aumento de empuje utiliza combustible adicional solo en el aire de derivación frío de un turboventilador, en lugar de los flujos combinados de gas frío y caliente como en un motor de postcombustión convencional .

  1. ¿Cuál es el beneficio de encender el aire de derivación en comparación con volver a encender el escape? ¿No se perderían los beneficios de enfriamiento del aire de derivación?
  2. ¿Significa eso que el " supercrucero " del F-22 podría ser "aumentado"?
  3. ¿Cómo al girar en sentido contrario los dos carretes, el motor se vuelve más corto y liviano?
  4. ¿Cómo se contrarrotan las turbinas?

Si bien es probable que las respuestas estén profundamente enterradas en el programa Tecnología integrada de motores de turbina de alto rendimiento , espero que algunas conjeturas fundamentadas puedan despertar mi curiosidad.

Mi única suposición para 4. es el uso de estatores convergentes y curvados agresivamente, que de otro modo detendrían una turbina LP normal que no gira en sentido contrario. O tal vez la falta de un estator en la sección de la turbina, ya que es una sola etapa LP, que también respondería 3.

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calentar aire frío es termodinámicamente más eficiente que calentar aire caliente. Similar a por qué volar en aire más frío aumenta la eficiencia.

Respuestas (1)

  1. El posquemador está detrás del núcleo de gas del motor en la tubería de chorro y el aire de derivación del ventilador ya se habría mezclado con los gases de escape del núcleo antes de pasar a través de los soportes de llama del posquemador.

  2. Supercruise es, por definición, un vuelo de crucero supersónico sin el uso de postcombustión, por lo que el aumento no estaría en uso aquí.

  3. La contrarrotación de los carretes reduce el par neto de los carretes sobre la estructura del motor que requiere menos metal y, por lo tanto, lo aligera. La longitud del motor se reduce al utilizar un rotor de turbina de alta eficiencia de una sola etapa por carrete en lugar de múltiples etapas de turbina por carrete, lo que haría que la sección caliente del motor fuera más larga.

De acuerdo, la longitud del motor es irrelevante para los carretes que giran en sentido contrario. El número de etapas en el compresor, la turbina y la eficiencia de la cámara de combustión determinan en última instancia la longitud del motor.
En un motor turboventilador de poscombustión de derivación baja, el aire del ventilador se mezcla con el escape después de la etapa final de la turbina antes de ingresar al posquemador. No hay separación de las corrientes de aire en ese punto. También el aumento es postcombustión; No sé quién escribió ese artículo de Wikipedia, pero están equivocados al respecto: sucede de vez en cuando.
Estás hablando de los sistemas de PCB en los motores RR Pegasus experimentales: es un animal un poco diferente al sistema de recalentamiento en los turboventiladores de derivación baja que se usan para los aviones de combate. El F-119 no utiliza capacidades de PCB en su diseño.
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