¿Cómo se inventó el concepto de derivación alta?

La necesidad de un turboventilador se dio cuenta ya a mediados de los años 30.

Los primeros aviones a reacción eran subsónicos y la poca idoneidad de la tobera propulsora para estas velocidades debido al alto consumo de combustible se entendió y se propuso el desvío ya en 1936 (Patente del Reino Unido 471,368). El principio subyacente detrás de la derivación es intercambiar la velocidad de escape por un flujo másico adicional que aún brinda el empuje requerido pero usa menos combustible. Whittle lo llamó "disminuir el flujo".

A mediados de los años 60, los programas USAF AX y CX-XX aceleraron el desarrollo de los motores a reacción de derivación alta. Los ganadores de los programas fueron el Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II y el Lockheed C-5 Galaxy, respectivamente.

Para cumplir con las especificaciones de potencia y rango [CX-XX] con solo cuatro motores, se requería un motor nuevo con una eficiencia de combustible dramáticamente mejorada.

El TF39 en el C-5 Galaxy fue el primer motor a reacción de alta potencia y alto bypass de producción. Funcionó por primera vez en 1964. El demostrador inspirado en el ventilador de elevación del XV-5 ayudó a confirmar a GE la viabilidad de los motores a reacción de derivación alta.

El demostrador fue el GE1/6 (variante de ventilador de crucero), que presentaba un motor central GE1 que energizaba un ventilador de crucero de derivación alta impulsado por una turbina de punta remota. (Lamentablemente, no puedo encontrar fotos/ilustraciones).

Casi al mismo tiempo, el Convair 990 Coronado fue impulsado por el CJ805-23 , que contó con uno de los primeros ventiladores montados en la popa.

( Fuente ) CJ805-23 con el ventilador de popa.

El servicio transatlántico necesitaba una versión de mayor empuje del turborreactor existente y se puso en marcha un motor de demostración con un ventilador frontal de una etapa conectado al compresor. Fue difícil de poner en marcha y operar. Esta experiencia condujo al ventilador de popa que no comprometió el funcionamiento del generador de gas.

Para su época, el TF39 tenía características únicas, a saber, la etapa de ventilador de 1½, que resultó en una impresionante relación de derivación de 8: 1, cifras más altas se vieron solo décadas después en el GE90 del Boeing 777 .

( Wikimedia ) TF39.

La parte delantera del motor cuenta con un miniventilador que gira dentro de paletas estacionarias. Detrás de esta primera ½ etapa hay un ventilador de tamaño completo. Una buena proporción del aire que ingresa a la etapa ½ también se conduce a la corriente de derivación.

( FLIGHT International, 13 de marzo de 1969)

El General Electric CF6 de derivación alta de dos carretes (sección de la mitad superior) se basa en el mismo generador de gas y turbina que el TF39 (sección inferior) que alimenta el Lockheed C-5A Galaxy.

El CF6 , en su mayoría civil y mucho más simple , se basó en el T39, se encuentra en el Airbus A300/310/330, Boeing 747/767, DC-10/MD-11 y otros.

Menciones honoríficas

Dos años antes del programa AX, Avco Lycoming estaba trabajando en los primeros turboventiladores experimentales, pero no necesariamente de derivación alta. Con desarrollo y varios derivados que contribuyen al Lycoming ALF 502 que impulsó la entrada Northrop YA-9 para el programa AX.

( FLIGHT International, 10 de febrero de 1972)

El único motor de ventilador de producción que utiliza un ventilador montado en popa es el CF-700, unidad de potencia del Fanjet/Mystere 20.

( Fuente )

Fuentes: Varios números de FLIGHT , Wikipedia y The Power to Fly: An Engineer's Life .