¿Podrían los pequeños estatorreactores en la punta de las hélices permitir el giro supersónico de las palas de la turbina?

Bueno, por supuesto, si fuera práctico, alguien ya lo habría hecho, pero sigo teniendo curiosidad.

Como pueden imaginar, soy un analfabeto en el tema de la aerodinámica , y aunque los aviones propulsados ​​​​por hélices supersónicas no son factibles debido a las tremendas fuerzas que sufrirían, lo veo como una especie de "barrera". "¿Qué sería posible si esto no fuera un problema?" , por así decirlo.

Bueno, puedo imaginar que poner un estatorreactor en la punta de una hélice aumentaría la complejidad y aumentaría el tamaño de dicha hélice (para que todos los componentes pudieran encajar), lo que aumentaría la resistencia, pero podría permitir que se empuje más aire.

Lo más parecido que pude encontrar fue " Tip Jet ", un tipo de helicóptero que utiliza combustión en la punta de las palas. Uno de los varios intentos tenía estatorreactores en las puntas, el " Doblhoff WNF 342 ", pero no hay mucha información, y tengo más curiosidad por las aplicaciones en turbinas (que serían tremendamente complejas).

Esta pregunta parece muy similar; ¿ayuda?
Parece que te refieres a "turbina" como una palabra genérica para el motor a reacción. Técnicamente, la turbina es algo opuesto a una hélice (gira cuando se le sopla en lugar de soplar cuando gira). ¿Estás hablando de hélices/ventiladores, es decir, propulsión?
@Zeus un poco de ambos. Si puedes hacer que una hélice se mueva tan rápido, ¿por qué no un ventilador?
Las hélices supersónicas hacen mucho ruido. Tanto que los aviones equipados con hélices supersónicas lesionaban a la tripulación. E incluso personas en tierra, ya que despegarían, aterrizarían o simplemente volarían por encima. Busque el "Thunderscreech" como ejemplo.
La turbina suele hacer girar la hélice, no al contrario. Si esta es la hélice que impulsa la turbina, entonces no hay necesidad de una turbina. " Soy un analfabeto en el tema de la aerodinámica ", eso no es un tema de aerodinámica, parece que te perdiste los principios de los motores en primer lugar.

Respuestas (1)

Girar rápido no es un problema. De hecho, para un motor accionado por turbina, es más fácil: la turbina es un dispositivo inherentemente de giro rápido. Tanto es así que las puntas de los ventiladores del compresor suelen ser supersónicas: reducir su velocidad requeriría una caja de cambios pesada y/o una gran turbina multietapa. (Aunque ambas soluciones se utilizan hasta cierto punto).

Tampoco hay un problema particular con las "fuerzas tremendas" (que podrían ser ayudadas por el empuje de la punta). Las fuerzas centrífugas sobre los álabes/aspas superan con creces las fuerzas aerodinámicas (que provocan torsión y podrían ser anuladas por los chorros de las puntas). Sea testigo de las hélices plegables que puede ver en muchos drones y modelos de aviones: las palas generalmente no tienen ningún bloqueo y se mantienen en su lugar únicamente por fuerzas centrífugas. En los motores a reacción, las paletas a menudo traquetean cuando no giran: también tienen cierta libertad de movimiento. Entonces, la hoja debe soportar una "fuerza tremenda" de todos modos, y más si es supersónica.

El problema es solo la eficiencia aerodinámica. El flujo de aire supersónico es significativamente menos eficiente para aprovechar la fuerza útil de él, por lo que los diseñadores hacen todo lo posible para evitarlo, en lugar de hacer trucos para lograrlo como sugieres. Aún así, como mencioné, para las turbinas puede ser difícil y es posible que lo permitan .

Los chorros de punta solo son útiles para helicópteros. Y ahí, no se utilizan para lograr mayor velocidad, sino para eliminar torque en el eje, lo que reduce o elimina la necesidad del rotor de cola.

Por lo general, las palas del compresor son completamente subsónicas. Es solo el ventilador donde las puntas de las aspas alcanzan una velocidad supersónica.