¿Es porque los inversores de empuje en frío son mejores para los turboventiladores y la mayoría de los aviones civiles tienen motores turboventiladores?
Los aviones más pequeños con motores montados en la parte trasera y debajo del ala solían tener inversores de tipo "cubo", que capturaban los gases de escape fríos y calientes. Sin embargo, una cubeta no es una solución viable para motores de gran diámetro. Afortunadamente, en los turboventiladores modernos, el empuje en frío es la gran mayoría de la confianza, por lo que no tiene sentido intentar crear un cubo lo suficientemente grande. Por lo tanto, los diseños axiales se hicieron predominantes.
En primer lugar, todos los grandes aviones civiles (y todos los aviones de reacción civiles) hoy en día usan turboventiladores, no solo "la mayoría".
En segundo lugar, casi todos los grandes aviones civiles que todavía están en servicio utilizan específicamente turboventiladores de derivación alta , con una relación de derivación 1 de 5:1 o mayor. Con estos motores, la gran mayoría del empuje del motor proviene del aire de derivación frío, no del aire caliente del núcleo, por lo que, incluso si invierte las corrientes fría y caliente, solo obtendrá un poco más de fuerza de desaceleración de empuje inverso. de lo que lo haría si invirtiera solo la corriente fría (dejando intacto el escape del núcleo caliente).
Los aviones a reacción que utilizan turboventiladores de derivación baja (relación de derivación inferior a 5:1 y, por lo general, inferior a 2-3:1) generan una mayor parte de su empuje a partir del escape del núcleo (en la mayoría de los motores de derivación baja, el escape del núcleo produce la mayor parte del empuje total del motor), por lo tanto, para que el empuje inverso genere una fuerza de desaceleración útil con estos aviones, debe invertir las corrientes de escape frías y calientes. 2 Sin embargo, pocas de estas aeronaves permanecen en servicio, debido al alto consumo de combustible y la producción de ruido de los turboventiladores de derivación baja. 3
La mayoría de los aviones de pasajeros con turboventilador de alto bypass de primera generación tenían inversores para las corrientes de escape frías y calientes (conocidos como inversores de turbina e inversores de ventilador , respectivamente), utilizando una serie de sistemas diferentes para hacerlo . Sin embargo, invertir solo la corriente de derivación fría demostró tener algunas ventajas importantes:
Dado que los inversores de la turbina proporcionaron solo una pequeña fuerza de desaceleración adicional (recuerde, la gran mayoría del empuje de un motor de derivación alta proviene del aire de derivación), desactivarlos resultó en aumentos marginales en las distancias de frenado, al tiempo que alivió en gran medida los dolores de cabeza de mantenimiento asociados con los reversos. 8 Las generaciones posteriores de aviones a reacción con turboventiladores de derivación alta omitieron por completo los inversores de turbina.
1 : La relación entre la cantidad de aire que pasa por el conducto de derivación y la cantidad que pasa por el núcleo del motor.
2 : La mayoría de los aviones equipados con turboventilador de derivación baja usan (d) los cubos icónicos detrás del motor (conocidos en la industria como inversores de tipo objetivo ), aunque existen otros métodos .
3 : Los únicos aviones de pasajeros de paso bajo que todavía se usan con relativa frecuencia (y sobre todo en países del tercer mundo) son el DC-9-80 y el 737-200, e incluso estos se están retirando día a día. Los turboventiladores de derivación baja siguen siendo algo más comunes en los jets de negocios, pero están siendo reemplazados lentamente por la nueva cosecha de bizjets de derivación alta. La única área en la que los turboventiladores de derivación baja no pierden terreno es en los aviones militares de combate, donde su volumen y sed son menos importantes que su rápida respuesta del acelerador 4 y su buen desempeño en vuelo supersónico.
4 : Los turboventiladores de derivación alta tienen rotores de ventilador pesados y de gran diámetro, que se toman su tiempo para alcanzar la velocidad. Los ventiladores más pequeños de un motor de derivación baja tienen mucha menos inercia angular, lo que permite que el motor acelere y desacelere más rápidamente.
5 : Incluso el aire de derivación "frío" de un turboventilador de derivación alta todavía está bastante caliente según los estándares humanos, debido a la cantidad considerable de compresión esencialmente adiabática 6 producida por el ventilador giratorio (que también se conoce como ventilador de baja presión 7) . compresor ; no solo arroja aire por el conducto de derivación, sino que también ayuda a precomprimir el aire que ingresa al núcleo); sin embargo, el escape del núcleo, que ha sido sometido a la compresión no solo del ventilador sino también de todas las demás etapas del compresor, y luego se usa para quemar combustible en la(s) cámara(s) de combustión, está aún mucho más caliente.
6 : La compresión adiabática es una compresión que ocurre lo suficientemente rápido como para que no haya tiempo para que el calor se filtre dentro o fuera del material que se comprime, lo cual es una aproximación bastante buena de lo que le sucede al aire de derivación en un turboventilador .
7 : "Baja presión", aquí, es muy relativo.
8 : A este respecto, la historia de los inversores de turbina recuerda a la del freno de rueda de morro , otro sistema de desaceleración instalado en algunos de los primeros aviones de pasajeros, cuyo mantenimiento resultó ser más problemático de lo que podría justificar la mejora marginal en las distancias de frenado que proporcionaba y, en consecuencia, , desactivado o eliminado.
usuario14897