¿Pueden los ventiladores de elevación utilizados en un F-35 ser accionados por un motor de turboeje en lugar del motor a reacción? ¿Si sí, cual? [cerrado]

Esto es para una historia de ciencia ficción que estoy escribiendo, por lo que la respuesta no tiene que ser perfecta, solo lo más cercana posible.

¿Pueden los ventiladores de elevación en un F-35 ser accionados por un turboeje en lugar del motor a reacción? En caso afirmativo, ¿cuál? El motor a reacción que impulsa los ventiladores de elevación en un F-35 se llama motor Pratt & Whitney F135. El motor descarga 20.000 caballos de fuerza en el eje que hace girar los ventiladores. Pero necesito una manera de hacer esto con una turbina, no un motor a reacción con empuje proveniente de la parte trasera.

Supongo que se necesita una cierta cantidad de shp (caballos de fuerza en el eje) para hacer girar los ventiladores del elevador a las rpm correctas. El vtol ficticio es tener 4 ventiladores de elevación impulsados ​​por cuatro turbinas con poca firma de calor para evitar el infrarrojo.

Aunque diría que esto está fuera de tema, la respuesta es sí, por supuesto que puedes. Los motores de turbina se utilizan en una variedad de aplicaciones; debería buscar un turbohélice, que es básicamente lo que describe en una configuración diferente.
worldbuilding.SE es probablemente un mejor lugar para este tipo de pregunta semi-ficticia
¿Alguien puede explicar cómo esto está fuera de tema? La pregunta es sobre un sistema de energía de aeronaves que parecería encajar aquí.
Podría alimentarlo con un motor separado, pero eso costaría más peso y espacio. Si fuera beneficioso, lo habrían hecho. Para deshacerse de la firma de calor, uno podría mezclar el escape con aire ambiental y hacer que salga por la parte superior del centro de su embarcación. Eso enmascararía el calor del suelo con bastante eficacia. Otra opción si es de ciencia ficción es que sea todo eléctrico sin apenas producción de calor

Respuestas (1)

  1. No hay diferencia entre el motor turboventilador, turbohélice y turboeje excepto por lo que está montado en el eje. Hay muchos núcleos que se utilizan en todos los motores turbofan, turbohélice y turboeje. Entonces sí, pueden ser impulsados ​​​​por turboeje. En cierto sentido, el motor que los impulsa califica como turboeje simplemente porque los impulsa.

  2. Dicho esto, el ventilador de elevación del F-35 es absurdamente ineficiente . La cuestión es que la sustentación es igual al flujo de masa a través del ventilador/hélice por el cambio de velocidad del aire, pero la potencia requerida es igual al flujo de masa por el cuadrado del cambio de velocidad, más la resistencia que crece con RPM.

    Ahora el ventilador es pequeño, por lo que tiene un flujo másico pequeño y necesita acelerar el aire a gran velocidad y para hacer eso también necesita altas rpm, lo que aumenta en gran medida la potencia requerida para hacerlo girar.

    El F-35 puede vivir con eso, porque solo pasa muy poco tiempo en vuelo estacionario y mucho tiempo a alta velocidad, por lo que puede cambiar la eficiencia en vuelo estacionario por una baja resistencia a la velocidad. Pero cualquier cosa que debería funcionar como un helicóptero debería tener un rotor grande como un helicóptero, porque se necesita mucha menos energía para hacerlo girar (y por lo tanto tiene un consumo de combustible mucho menor).

Excepto que nunca escuché a nadie referirse a un ventilador turbo como un motor de eje turbo. Creo que es un área gris
@ChrisV. hasta ahora, todos los motores tenían ventilador o eje, por lo que se llamaba turboventilador en el primer caso y turboeje en el último caso. Algunos núcleos ya se usaron en ambas configuraciones, pero el PW F135 en F-35B es único porque tiene ventilador y eje al mismo tiempo.
Lo que probablemente sea otro factor distintivo entre un turboeje y un turboventilador es que con un turboeje el objetivo es solo la potencia. Con un turboventilador, el motor central aún producía empuje, aunque en estos días suele ser inferior al 20-30%. Tienes razón, el F135 es único en ese aspecto.
@ChrisV, de hecho. Y F135 es un turboventilador de derivación baja , por lo que probablemente genera alrededor de la mitad del empuje desde el núcleo (aunque no puedo encontrar rápidamente la relación de derivación).
Me sorprendería si fuera más del 30%. Creo que el F16 tiene un 10% de derivación
@ChrisV, ¿el 10 % de derivación no significa que el 90 % es básico?
Si, eso es correcto. Fue uno (si no el) primer motor a reacción de derivación en un avión de combate. Antes de eso, casi todos eran jets rectos. Un desvío más alto generalmente da como resultado una respuesta lenta del motor (de ralentí a empuje máximo), lo cual no es preferible en un caza.
@ChrisV, la razón principal por la que los luchadores no pueden tener un bypass alto es que un bypass más alto significa una velocidad de escape más baja, lo que, si bien es excelente para la eficiencia, limita la velocidad máxima. La relación de desvío aumentó un poco en los cazas desde el F-16, pero probablemente aún esté por debajo de 1, por lo que más del 50 % es flujo central (la relación de desvío es desvío/núcleo, no desvío/total).
jaja aprendi algo nuevo
¿Pueden los ventiladores de elevación utilizados en un F-35 ser accionados por un motor de turboeje en lugar del motor a reacción? ¿Si sí, cual? [cerrado]
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