¿Cuáles son las formas en que los fabricantes de motores actualmente minimizan el daño causado a los motores en un choque con aves?
Colocación en aviones que vuelan por encima de las aves.Esta es la razón número 1 por la que no escuchamos sobre los choques de aves con aviones todos los días en las noticias; La altitud de crucero para los aviones de pasajeros es de alrededor de 30,000 pies, mientras que solo se han registrado dos especies de aves volando a esa altura, una en África Central y la otra alrededor del Himalaya, ninguna de las cuales es una ruta común para los aviones de pasajeros. El momento crítico para la mayoría de los choques con aves es por debajo del techo de nubes y/o la altitud de transición, por encima del cual el aire se vuelve más delgado y las aves tienen que esforzarse más para mantenerse en el aire. Por lo tanto, la mayoría de las aves vuelan por debajo de la transición, mientras que los aviones pasan la mayor parte de su tiempo de vuelo posible por encima de ella, ya que el aire más delgado reduce la resistencia y reduce el consumo de combustible (los "estratos" de aire más denso en el punto de transición, además de la simple reducción de SPL en el cuadrado de la distancia,
Fuertes aletas del ventilador de admisión. El primer conjunto de aletas de turbina que ves mirando hacia una góndola son las que están en la línea directa de fuego. También son las aletas más grandes, pero a su favor hay tolerancias aceptables más altas para esas aletas en comparación con las de las etapas del compresor. Por lo tanto, están construidos con fuerza para sobrevivir con la esperanza de ingerir un ganso promedio. Aquí hay un YouTube de la prueba de colisión con pájaros del motor A380 ; el motor continúa funcionando a pesar de que la hoja que fue golpeada está desalineada en el cubo de la turbina durante algunas rotaciones.
Efecto triturador de basura. En los niveles de aceleración de ascenso, los motores de un avión de pasajeros giran entre 10,000 y 15,000 RPM. Incluso viajando a velocidades de crucero de 500 a 550 nudos, la velocidad de rotación de la turbina cortará la mayor parte de la materia orgánica en carne picada en una fracción de segundo. De hecho, las pruebas de choque con aves muestran que los cadáveres de las aves explotan literalmente por la fuerza del impacto con las cuchillas giratorias. Estas piezas más pequeñas causan menos problemas al pasar por el motor.
Derivación alta. Alrededor del 80% del volumen de aire que ingresa a la mayoría de las góndolas de los motores de los aviones de pasajeros pasa alrededor de la cámara de la turbina en lugar de atravesarla, lo que aumenta el empuje y reduce el consumo de combustible. Los motores montados en el fuselaje de los aviones más antiguos tenían relaciones de derivación más bajas (una de las razones por las que esos diseños se están eliminando gradualmente de las flotas modernas). Un pájaro que ingresa al motor tiene una posibilidad similar de pasar sin encontrar la cámara de combustión.
Carcasa de góndola reforzada. En caso de que el impacto de un pájaro desprenda algo del motor, la carcasa de la góndola está diseñada específicamente para contener la metralla, lo que minimiza la posibilidad de dañar las líneas de combustible y control en las alas y, por supuesto, el fuselaje. ( Aquí hay un YouTube de una "prueba de aspas" para los motores Rolls-Royce del A380 ) Los pilotos recibirán una alerta de que el motor ha fallado y cortarán el suministro de combustible, activarán la extinción de incendios y funcionarán con los motores restantes. .
Sobreespecificación del empuje requerido del motor. Una de las principales pruebas que debe pasar el diseño de un avión comercial antes de obtener la certificación de la FAA es una prueba de "apagado del motor en la decisión". Un avión se carga a MTOW, se desplaza a la pista, los motores se aceleran, el avión sale rodando, luego, a la "velocidad de decisión" por encima de la cual el piloto debe comprometerse a un despegue, se deja un motor en ralentí. La aeronave aún debe poder salir de la pista y alcanzar una tasa de ascenso mínima. Esa prueba, para la mayoría de los jets de dos motores modernos, muestra que el avión es perfectamente capaz de volar con un motor (si tal cosa sucediera en el despegue en la vida real, el jet daría vueltas y aterrizaría nuevamente, pero no tendría que arriesgarse a un vuelo abortado). despegue por encima de la velocidad de decisión).
En resumen, estos motores están construidos y probados con dureza, al igual que el resto de la aeronave (los fabricantes construyen componentes y subsistemas equivalentes a varios aviones con el propósito expreso de realizar pruebas de tortura, y eso si lo hacen todo bien la primera vez) . Además de los choques con aves, los motores se prueban para la ingestión de agua, granizo, ingestión de arena, ingestión de humo (un 747 de British Airways perdió los cuatro motores después de volar a través de la nube de eyección superior de un volcán en erupción; dos reiniciaron y aterrizaron de manera segura, pero las futuras pruebas de motores se hicieron aún más estrictas para evitar una repetición del rendimiento), y una serie de otras cosas que simplemente no son buenas para los motores a reacción.
El incidente de colisión con aves más famoso de los últimos tiempos, el amerizaje de emergencia de Sully Sullenberger en el río Hudson, fue causado por chocar no con uno o dos, sino con toda una bandada de pájaros, y no con gorriones o palomas, sino con gansos canadienses, que pueden pesar hasta a 20 libras cada uno . Este incidente sigue siendo un buen ejemplo de lo bien diseñados que están estos motores; ambos motores habrían estado a toda velocidad cuando el avión salía de LaGuardia, pero AFAIK las turbinas, aunque deformadas, ni siquiera se separaron del centro, guardando las superficies de control y las líneas para el intento de zanja, lo que no provocó muertes. y sólo una hospitalización.
"and the engine can operate at least for a little while with a fan blade broken or even missing."
¿Tienes una fuente para esto? Eso requeriría algunas tolerancias de vibración serias . Me sorprendería mucho si un ventilador desequilibrado de 11 pies de diámetro con puntas volando a Mach 1.3 terminara bien. Debería contener la hoja lanzada dentro de la cubierta, como dijiste, pero continuar operando es otra cuestión completamente diferente.
Víctor Julieta
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