¿Qué causa el ruido parecido a una bocina durante el arranque de algunos motores a reacción?

Aquí está el sonido específico del que estoy hablando (comienza específicamente a los 56 segundos del video, así como a las 2:02 para el segundo motor):

Realmente solo escuché ese sonido en motores de derivación baja (F / A-18, BAE Hawks, etc.); no ocurren justo al arrancar el motor (por lo que yo sé, no se trata solo de aire de purga que se inyecta en una turbina para girar); Estaba pensando que tal vez sea el flujo de combustible lo que causa un aumento en el flujo de escape a través de una turbina que se mueve lentamente, o que podría ser la bomba hidráulica (o algo similar) conectada a la transmisión de accesorios del motor.

También puede escuchar eso en los motores de derivación alta. Creo que esto está relacionado con la estabilización de la llama en la cámara de combustión a bajas velocidades. La combustión no es estacionaria causando fluctuaciones de presión y por lo tanto el sonido

Respuestas (1)

Casi todos los motores a reacción tendrán una o más condiciones de "resonancia" en las que la combinación de las RPM de la turbina, la elasticidad mecánica y la aeroelasticidad se refuerza constructivamente para provocar vibraciones mecánicas o aerodinámicas.

Piénselo de esta manera: si tiene un juguete con resorte (mecánicamente elástico), puede sostenerlo por un extremo y dejar que el resto caiga libremente debajo de él. Ahora, si mueve la mano hacia arriba y hacia abajo a diferentes frecuencias (arriba y abajo y de nuevo hacia arriba en 5 segundos, 4 segundos, 3 segundos, 2 segundos, 1 segundo, 1/2 segundo) encontrará que hay una tasa que causará la mayor desviación/movimiento del juguete de resorte aunque esté moviendo la mano exactamente la misma distancia. Este es el más cercano a su resonancia.

Ahora, los conductos y los carretes de un motor de turbina de gas son un poco más complicados que nuestro juguete Slinky, pero siguen siendo un sistema mecánico (en este caso, aeromecánico) susceptible a las condiciones de resonancia. El truco consiste en diseñar el sistema de modo que estas condiciones de resonancia, que pueden ser mecánicamente destructivas, no ocurran con frecuencia o durante mucho tiempo. A medida que las RPM de la turbina aumentan a través del rango de resonancia, las cosas comienzan a vibrar (en este caso a ~ 250-275 Hz) lo suficientemente salvaje como para crear ese sonido adicional.

De hecho, los diseñadores de ese motor GE F414 podrían decirle exactamente el rango de RPM donde sucede eso. Los aviadores y el personal de tierra están en sintonía con los sonidos de esta máquina y probablemente apagarían las cosas y observarían más de cerca si este fenómeno en particular no ocurriera como se esperaba.

Por lo tanto, el ruido similar a una bocina es la vibración de las partes mecánicas de los conductos del motor y el aire que fluye a través de ellos durante el breve período de tiempo en que las RPM del motor y el flujo de aire se alinean para que ocurra esta condición.