¿Los ventiladores con conductos tienen futuro en los aviones de vuelo hacia adelante? ¿Se pueden hacer más eficientes que los rotores abiertos?

Estoy fascinado por cómo los ventiladores con conductos tienen la capacidad de ser más eficientes que las hélices abiertas de igual diámetro en vuelo vertical mediante el uso de tolerancias estrechas, material de conducto liviano, forma adecuada del borde del conducto y otros factores. Sin embargo, al enterarme de que estos beneficios no se traducen en un vuelo horizontal debido al momento de cabeceo y arrastre inducido por el conducto, me pregunto si alguna vez veremos ventiladores con conductos en futuras aeronaves.

Estoy al tanto del proyecto de aeronave tripulada con ventilador de conductos de la NASA que fracasó en los años 60, pero hoy descubrí el Proyecto Cero de AgustaWestland y noté que inclinan los conductos e incluyen alas fijas para proporcionar suficiente sustentación. ¿Cómo se compararía un avión como este en términos de eficiencia con algo así como un helicóptero de dos rotores de tamaño similar?

AgustaWestland Project ZeroFoto

¿No es esto solo un turboventilador de derivación ultra alta sin el turbo (turbina)?
@user3528438, no realmente; todavía hay una gran diferencia entre una cubierta corta como esta y un conducto largo de un turboventilador.

Respuestas (1)

Las cubiertas de los ventiladores son una solución para un problema que normalmente se puede diseñar de otras formas más eficientes. Reducen las pérdidas de la punta, pero por lo general las pérdidas de la punta son menores que el peso y la penalización por arrastre de la cubierta.

Los fundamentos del diseño de hélice/ventilador/rotor son que el empuje es proporcional al aumento del impulso del flujo de aire, pero la potencia necesaria para obtener ese empuje es proporcional a la energía cinética añadida, es decir, el "cuadrado" del aumento de velocidad.

Por lo tanto, los ventiladores pequeños y muy cargados siempre serán ineficientes en comparación con el rotor de un helicóptero tradicional. El hecho de que sufran grandes pérdidas de propinas solo empeora las cosas.

Así que no, no veremos muchos más conductos en las futuras aeronaves, excepto que los jets ya usan conductos porque el tamaño de sus ventiladores está limitado por la distancia al suelo y por mantener las aspas del ventilador subsónicas.

Tenga en cuenta que los turboventiladores generalmente no mantienen las aspas de sus ventiladores subsónicas. La velocidad de punta sube a alrededor de M1.5. La verdadera razón del conducto es que el aire intercambia velocidad por presión en la entrada y fluye a través del conducto aproximadamente a la misma velocidad independientemente de la velocidad de la aeronave, por lo que las palas fijas pueden realizar un trabajo adecuado en un amplio rango de velocidades. Pero requiere no solo una cubierta, sino también un conducto de una longitud mínima.
¿Los ventiladores con conductos tienen futuro en los aviones de vuelo hacia adelante? ¿Se pueden hacer más eficientes que los rotores abiertos?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v