¿Cuáles son las razones por las que un motor instalado produce menos empuje que un motor sin instalar?

¿Esto se debe únicamente a las diversas condiciones de vuelo encontradas durante la operación, como vientos laterales y turbulencia, o hay otras razones? Además, ¿está involucrada la interferencia entre el fuselaje y la planta de energía?

Respuestas (2)

No, estas pérdidas son bien conocidas y se denominan pérdidas de instalación.

Sus razones son:

  • Pérdidas de admisión. En una prueba en tierra, el motor estará equipado con una pantalla para evitar daños por objetos extraños , pero ninguno de los largos tubos de admisión que son comunes, especialmente en los aviones supersónicos.
  • Cargas del generador: El motor impulsa los generadores para suministrar electricidad a la aeronave. Esto se puede simular en una carrera en tierra, pero a menudo la carga del generador es mayor en vuelo.
  • Purga de aire: parte del aire comprimido dentro del motor se canaliza a un intercambiador de calor y luego a la cabina para presurización y calefacción , o se usa para descongelar el borde de ataque. Nuevamente, esto se puede simular en la prueba estática, pero a veces las pérdidas de aire sangrado son mayores en vuelo.

La interferencia entre el fuselaje y la planta de energía solo es de esperar con motores montados en el fuselaje. Esto puede ser beneficioso (como en la precompresión con un alto ángulo de ataque y velocidad en el Rafale o el F-16 ), o puede distorsionar el flujo cuando las tomas montadas en los costados se operan con un alto ángulo de deslizamiento lateral.

También tenga en cuenta que tales pérdidas no ayudan a "vender" el motor a los clientes, y también evitan las comparaciones de manzanas con manzanas, por lo que los fabricantes tienen un interés personal en tener el mayor empuje de prueba. Depende del fabricante de la aeronave determinar qué otras cargas pueden estar aplicando y cómo afectará eso al empuje real.
Y en muchos aviones comerciales, muchas de esas pérdidas son opcionales , en el sentido de que si realmente necesita un empuje máximo, es posible usar la APU para proporcionar cargas de purga y generador.
@Harper Eso no es realmente cierto, no lo creo. No puede diseñar el avión sin esperar esas cargas o su APU se convierte esencialmente en una PU y necesitará una copia de seguridad para ello. Si la APU muere, está en un motor y el otro no puede mantenerlo volando y proporcionar aire de purga y energía del generador, entonces está en un problema bastante serio. Puede que me equivoque, pero no creo que encuentre muchos aviones comerciales diseñados de esa manera.
@J... No creo que estemos en la misma página. Parece que estamos tratando de hablar de cosas diferentes.
@Harper Supongo que lo que quiero decir es que, en cualquier avión, nunca debería necesitar un impulso más allá del diseño del sistema. Seguramente, siempre puede cambiar el generador y purgar cargas a la APU para obtener más empuje de los motores principales, pero no debería necesitarlo nunca , incluso en una emergencia, no lo creo. Desde una perspectiva de diseño, debe diseñar con el verdadero impulso disponible después de descontar esas cargas "opcionales": no puede confiar en que sean opcionales porque en realidad no lo son. Necesita purgar aire, necesita energía eléctrica; y necesita que la APU sea realmente una copia de seguridad para ellos.
@J... ¿No estás familiarizado con un despegue sangrante? Es un procedimiento normal para la mayoría de los grandes aviones de transporte, si no para todos, y bastante rutinario. Si se aplaza la APU, puede partir sin presión y comenzar a presurizar poco después del despegue.
@RalphJ No lo soy, y aprendí algo, ¡gracias! Sin embargo, me imagino que el avión aún podría despegar con seguridad en esas circunstancias con hemorragias. De todos modos, la mayoría de las veces no despega con el máximo empuje, generalmente, simplemente para reducir el consumo de combustible y el desgaste del motor. Supongo que estaba haciendo una excepción particular a la noción de "si alguna vez necesita el máximo empuje": no es una cuestión de necesidad , creo que es solo una medida de economía. Entendía que la necesidad significaba un caso en el que la aeronave no puede funcionar a menos que se purgue y los generadores estén apagados.
@RalphJ En cualquier caso, estoy feliz de aceptar la declaración de que si alguna vez desea ese rendimiento o quiere esa economía, entonces la opción está ahí, pero que la aeronave necesite ese rendimiento de forma rutinaria sería un diseño inaceptablemente arriesgado.

El empuje estático es mucho más que el empuje en vuelo, porque la eficiencia de cualquier motor o hélice que genere empuje está directamente relacionada con el flujo entrante.

Si no hay entrada, el aire acelerado generará más empuje. Si hay flujo de entrada por otro lado, el empuje será menor. Los motores no instalados están haciendo un trabajo más simple.