¿Por qué los aviones no usan pulsorreactores?

Según mi investigación, el empuje de un pulsorreactor crece a medida que aumenta la velocidad del aire. La mayoría de los pulsorreactores no requieren piezas móviles, lo que facilita su fabricación. También son muy livianos, lo que puede tener grandes efectos en los aviones.

Son muy lentos a velocidad aerodinámica cero, pero muy rápidos a velocidades aerodinámicas altas. Por lo tanto, simplemente podría tener un motor a reacción normal para impulsar el despegue y luego cambiar después del despegue a los pulsorreactores.

Aquí hay un ejemplo en el que he etiquetado un DC-10 de cómo podría verse un avión de chorro de pulso con motor a reacción:

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El avión rodaría hacia la pista usando el motor a reacción como potencia, luego se alinearía en la pista. Luego encendería su motor a reacción y despegaría. Poco después del despegue, cambiaría a los motores de pulso y, opcionalmente, apagaría el motor a reacción.

Entonces, ¿por qué los aviones no usan pulsorreactores? Seguramente permitirían que los aviones fueran más rápidos y, a su vez, les permitirían llegar a sus destinos más rápido. Además, los pulsorreactores son más fáciles y baratos de producir que los motores a reacción y son más livianos que los motores a reacción.

Hay bastantes inconvenientes enumerados en el artículo de Wikipedia al que se vinculó, que deberían responder a su pregunta.
Se ha intentado, no funcionó.
@DeerHunter Realmente funcionó. Los usan para aviones no tripulados objetivo y otros aviones.
"Son muy lentos a velocidad aerodinámica cero, pero muy rápidos a velocidades aerodinámicas altas". Supongo que eso es cierto para todo lo que se mueve.
@PeterKämpf Quise decir que producen más empuje a altas velocidades que a cero velocidades.
@Hyden: Lo entiendo, pero no pude resistirme ;-)
¿No tendría más sentido, si quisieras usar un pulsorreactor con todos sus inconvenientes, invertir la configuración del motor? 2 motores convencionales, y 1 pulso? De esa manera, habría suficiente potencia disponible para el despegue/aterrizaje, y también se cubriría el crucero de baja potencia. Además, con una falla, siempre habría al menos 1 motor convencional para aterrizar.
@Jeffiekins Tal vez, solo estaba sugiriendo cómo podría verse un pulsorreactor.
@Jeffiekins: El crucero a gran altura (= baja densidad) es mucho más económico, por lo que el crucero también es un asunto de alta potencia .
Mejor aún, mejore la tecnología Pulse Jet para que produzca más empuje a baja y alta velocidad sin agregar peso o reducir aún más su peso.

Respuestas (3)

2 razones realmente:

  1. Los aviones necesitan la mayor parte de su empuje justo cuando su velocidad es baja. (para obtener más velocidad aerodinámica en el despegue y motor y al aire).

  2. La velocidad aerodinámica máxima en crucero no está dictada por la cantidad de empuje que pueden generar los motores. En cambio, está dictado por las fuerzas aerodinámicas en el fuselaje. Navegan justo por debajo de la velocidad del sonido, donde las reglas de la aerodinámica cambian drásticamente. Ir demasiado rápido destrozaría un avión.

Yo añadiría otra: ruido y vibraciones. Los chorros de pulso, o el motor de detonación de pulso (PDE) más prometedor, no son precisamente famosos por su silencio.

En su diseño propuesto, una falla del motor a baja velocidad resultaría esencialmente sin empuje. Por lo tanto, además, necesitaría llevar un segundo motor de turbina de gas para redundancia. Luego, durante el crucero, estarías cargando estos dos motores adicionales que no se están utilizando, por lo que son solo un peso muerto. En general, la selección del motor de un avión de pasajeros depende en gran medida de la eficiencia del combustible. Wikipedia informa que los jets de pulso tienen un bajo consumo específico de combustible.
Además, los chorros de pulso tienden a ser muy ruidosos, lo que puede ser un problema de ruido.

¿Activar el motor a reacción o dejarlo encendido? Ignorando el hecho de que un avión realmente no debería volar a baja velocidad en ningún punto, excepto en el despegue y el aterrizaje, en los cuales utilizará el motor a reacción. A menos, por supuesto, que el avión esté haciendo loop-de-loops.
@Hyden Lo que Adam dice es que si el motor de la turbina fallara, casi no tendría empuje durante el despegue, que es exactamente el momento en que es más crítico tener el mayor empuje posible. Tendría que tener al menos 2 motores de turbina en caso de que uno de ellos fallara durante o poco después del despegue y los motores restantes tendrían que ser lo suficientemente grandes como para tener suficiente empuje para completar el despegue y salir en caso de tal fracaso. Esto ya es un requisito legal para las aeronaves de categoría de transporte.
Además, no es muy estable a largo plazo, especialmente el tipo con válvula: el motor V1 probablemente estaba demasiado desgastado para reutilizarlo, incluso si no se usó de una manera que PRETENDA quemarlo y romperlo en pedazos al llegar a su destino....
@Hyden sin empuje en TO/aproximación = choque = choque contra la ciudad = muerte masiva

Existen múltiples razones por las que los pulsorreactores no se utilizan en aeronaves (o en aeronaves tripuladas en general).

  • Son bastante ruidosos. De hecho, la mayoría de los aviones de reacción son (in)famosos por su ruido. Una de las razones por las que el Ejército de los EE. UU. Rechazó el XH-26 impulsado por pulsorreactor fue el ruido inaceptable.

XH-26

" XH-26 Jet Jeep en vuelo " por los Archivos del Museo del Aire y el Espacio de San Diego - http://www.flickr.com/photos/sdasmarchives/4561399305/in/photostream/ . Con licencia de dominio público a través de Commons .

  • La operación intermitente (combustión) significa que la vibración es un problema serio. Para los motores de aeronaves esto causa un problema serio; especialmente para las aerolíneas comerciales, tales niveles de vibración serían inaceptables.

  • Aunque los pulsorreactores pueden funcionar a velocidades aerodinámicas bajas (e incluso nulas), utilizan la presión dinámica del aire para la compresión. Por lo tanto, el motor producirá poco empuje en las fases más críticas de operación (despegue y ascenso).

  • La cámara de combustión de los Pulsejets opera a alta temperatura y requiere materiales resistentes al calor. La refrigeración por aire puede mejorar esto, pero complicará el motor.

  • Hay otras cosas aquí: tener un motor muerto (suponiendo que el turboventilador se apague en algún momento) simplemente aumenta la penalización por arrastre y peso.

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