¿Es posible tener un postquemador en un turboventilador con una relación de derivación superior a 1:1?

fooot ha señalado que el GE F101 (alimenta al B-1 Lancer) tiene una BPR (relación de derivación) de >2:1 y viene con un dispositivo de poscombustión.

Otros ejemplos son el Turbo-Union RB199 (1,1:1) y el Volvo RM8 (0,97:1). En general, cualquier valor por debajo de 4:1 es un BPR bajo y se necesita aire de derivación para el enfriamiento. Los turborreactores puros recurren a otros medios de enfriamiento, como la entrada de aire ram en un J75 , o funcionan de manera ineficiente a bajas temperaturas de combustión.

No puedo hablar del funcionamiento interno de un motor militar clasificado, pero un motor supersónico ideal sería un motor de ciclo variable (VCE). Operando con bypass en régimen subsónico, y sin en régimen supersónico de alta demanda de potencia.

Estos ejemplos teóricos (al menos para el público) de los años 90 se muestran (y enlazan) a continuación. Tenga en cuenta que la idea detrás del VCE es la eliminación del poscombustión ruidoso y derrochador.

Entonces, es una situación de uno u otro. Una operación dual de postcombustión y derivación alta en un VCE no tendría beneficios.

( Vuelo—PDF ) La imagen muestra cómo un VCE enruta el aire de derivación en ambos modos de operación. Otras variaciones de RR y Snecma se pueden ver aquí . Tenga en cuenta el diseño novedoso del Snecma con la turbina libre: ventilador adicional. Los VCE definitivamente serían motores más pesados ​​y complejos.

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¿Se puede agregar recalentamiento a un motor turboventilador de derivación alta? Por supuesto. La verdadera pregunta es ¿cuál es el propósito de hacerlo?

La relación de derivación de un turboventilador se basa en gran medida en su régimen de funcionamiento. Los turborreactores o los turboventiladores de derivación baja son excelentes opciones para operaciones por encima de Mach 1 a alrededor de Mach 2-3. Las relaciones de derivación más grandes son más adecuadas para operaciones subsónicas y transónicas altas. Las relaciones de derivación de 3:1 a 5:1 funcionan bastante bien para las operaciones transónicas, por ejemplo, el motor Rolls Royce BR725 con una relación de derivación de 4:1, que alimenta el Bombarider Global Express o el Gulfstream G650 a velocidades de crucero de Mach 0,9. Las relaciones de derivación de alrededor de 7:1 a 10:1 son excelentes para operaciones subsónicas altas alrededor de Mach 0,85, razón por la cual se seleccionan comúnmente para aviones comerciales o de transporte que navegan a esas velocidades.

El recalentamiento ofrece mucho empuje, alrededor de un 50 % más que el empuje seco máximo, pero consume mucho combustible, lo que lo hace poco atractivo para los operadores comerciales. Los aviones militares están dispuestos a sacrificar la eficiencia del combustible por un empuje superior en operaciones de uso intensivo de energía como ACM o despegues con grandes cargas útiles. Como los cazas militares requieren un vuelo supersónico para velocidades de crucero o de carrera, se debe utilizar un motor de derivación bajo para este propósito. Además, los motores de relación de derivación baja suelen ofrecer una mayor relación peso-empuje del motor, en algunos casos de hasta 10:1 frente a alrededor de 4:1-6:1 para los turboventiladores de derivación alta, lo que los hace muy atractivos para aplicaciones militares.

Como resultado, si bien es técnicamente factible construir un turboventilador de derivación alta con recalentamiento, no existe una aplicación práctica para ello.

A finales de la década de 1960 y principios de la de 1970, P&W propuso un motor (el JTF17) para el proyectado Transporte Supersónico de EE. UU. (SST) que habría introducido la postcombustión en la sección del flujo de aire generada por el ventilador: un ventilador-quemador.

Esto no coincide con el sentido de la descripción del interrogador, pero siempre debe tener cuidado de no asumir que los caminos más transitados son los únicos.