¿Por qué los aceleradores de los motores a reacción deben moverse suavemente?

En el único avión con motor a reacción en el que estoy entrenado, el Bell 206B (motor Allison 250), me enseñaron a mover el acelerador lenta y suavemente, especialmente al abrir. También he visto esto hecho con Rolls Royce probando RB211 y los primeros Trent.

Me he dado cuenta de que en realidad no sé por qué es esto. ¿Es para evitar un posible incendio con un aumento repentino en el combustible sin un aumento correspondiente en la masa de aire ya que el motor se enrollará mucho más lentamente?

¿Los motores modernos necesitan este manejo? En este video aproximadamente a las 0:17 , el piloto comienza a rodar más o menos golpeando el acelerador. Mi suposición es que, como todos los demás controles controlados por computadora, el FADEC interpreta esto como "la mayor cantidad de combustible posible sin que se incendie".

Vale la pena señalar que mover el acelerador suavemente no es exclusivo de los motores a reacción: hay razones por las que también desea mover el acelerador suavemente en aviones de pistón (también aquí por algunas razones más generales de "ser amable con su motor"). Los resultados en los jets tienden a ser más inmediatos y dramáticos , como señaló Casey .
Sí, no tiene sentido pisar el acelerador hasta el tope en una décima de segundo cuando podría tomar 5 o más segundos pasar de vuelo inactivo a potencia TO. Como me enseñaron en la escuela de carreras, el auto no puede acelerar tan rápido como puedes mover el pie del acelerador, así que relájate.
Si eres Boeing (trabajando en el primer 747) , a veces lo haces. Si Pratt y Whitney no se toman en serio tus problemas, tomas a su presidente, haces estallar dos motores y luego les preguntas si quieren ir a por todas.
@Mazura El video en su enlace parece haber sido eliminado debido a un reclamo de derechos de autor.
El video fue: Smithsonian Channel 747 The Jumbo Revolution

Respuestas (2)

El bloqueo del compresor es solo una de las razones. Casey tiene razón: mover el acelerador demasiado rápido conduce a un exceso de suministro de combustible que, a su vez, agregará demasiada energía al aire en la cámara de combustión, lo calentará y permitirá que se expanda más rápido de lo que aceptará la turbina. Esto aumentará la presión en la cámara de combustión por encima de la de la última etapa del compresor, y el aire calentado escapará de la cámara de combustión en ambas direcciones. Esa es una forma elegante de decir que el compresor se detiene.

Sin embargo, el exceso de suministro de combustible en la cámara de combustión también sobrecalentará los componentes del motor. Dado que las cámaras de combustión de los reactores funcionan bastante pobres, quedaría mucho oxígeno para quemar el combustible adicional. La temperatura aumentaría rápidamente antes de que el flujo de masa de aire pueda ayudar a enfriar la cámara de combustión. Tanto la cámara de combustión como la turbina se sobrecalentarían y, en el peor de los casos, el motor quedaría destruido. Los motores modernos usan el control de la computadora para aumentar el suministro de combustible solo lentamente. Antes de eso, el piloto tenía que tener cuidado de no mover las palancas de empuje hacia adelante desde el ralentí demasiado rápido.

Un riesgo adicional en los motores de bobinas múltiples es el aumento de presión del compresor debido a un desequilibrio dinámico. La menor inercia del carrete de alta presión le permite acelerar por delante del carrete de baja presión, y ahora las últimas etapas del compresor funcionan demasiado rápido y carecen de aire, porque la parte de baja presión no puede bombear suficiente aire para mantener el compresor de alta presión se cale. Solo la aplicación cuidadosa de los comandos de empuje o el control por computadora puede limitar el calor adicional en la turbina de modo que el compresor de alta presión se mantenga dentro de sus límites de sobretensión.

Esto tiene mucho sentido y también explica por qué durante el procedimiento de inicio en el Allinson, observa el TOT como un halcón. Si se rompen los límites, corta el combustible y continúa arrancando.
¿No debería la FADEC prevenir esto?
@rbp - Donde existe uno, sí; el FADEC esencialmente sirve como un control "fly-by-wire" para el motor a reacción. Sin embargo, no todos los aviones los tienen, aunque prácticamente todos los aviones comerciales que vuelan actualmente tienen uno, ya que elimina el requisito del ingeniero de vuelo.
Entonces, la respuesta para propósitos prácticos en viajes aéreos comerciales es que el piloto no tiene que mover la palanca de empuje hacia adelante para evitar que el compresor se cale.
@rbp No sé si algún Jet Ranger tiene FADECS, pero los que volé no. El FADEC era el trozo de carne mojada que sujetaba el acelerador.
Además, con los helicópteros, tiene el problema adicional del enorme momento de inercia que cuelga de la turbina de potencia, lo que retrasa la aceleración. Aunque el generador de gas no está en el mismo eje, están acoplados aerodinámicamente :(
Sí, para motores sin FADEC, el FADEC am no hará nada. Tampoco funcionará la mezcla, el aire alternativo o el calor del carburador si no están instalados.

El problema es la posibilidad de que se detenga el compresor. La combustión responderá directamente a los cambios en la palanca de empuje, pero se necesita tiempo para que se enrolle la turbina que está conectada al compresor. Si el aire entrante del compresor no tiene la presión adecuada porque no se ha enrollado lo suficiente, corre el riesgo de que se sobrecargue el compresor. En estos motores, debe aumentar lentamente el empuje para que la turbina pueda enrollarse (y, por lo tanto, el compresor) para que el flujo de aire a través del motor siga siendo adecuado para la potencia del motor.

Los motores modernos con sistemas FADEC no deberían tener estos problemas, ya que FADEC puede hacer cumplir los límites de velocidad para los aumentos del flujo de combustible o calcular directamente el flujo de combustible seguro máximo a partir de los parámetros observados del motor. Los motores modernos también pueden tener compresores más sofisticados con estatores variables que pueden ayudar a mitigar las paradas/sobretensiones del compresor.

Estoy desgarrado. Acepté tu respuesta, pero debo decir que la de Peter creo que es más completa.
@Simon: A) Aceptar la primera respuesta, especialmente por aquí, no siempre es la mejor política, y B) puede desmarcar la respuesta de Casey y seleccionar la de Peter si cree que lo ayuda más: SE es la respuesta que mejor ayuda al Los puntos de Internet basados ​​en unicornios míticos y mágicos que preguntan no deberían tenerse en cuenta en la decisión de marcar. (Nada personal, por supuesto, Casey - ¡gran respuesta!)
@Simon acepte la respuesta que considere más útil para usted y que resuelva mejor su problema. Ninguno de nosotros se va a preocupar por las 15 repeticiones, así que no te preocupes por eso.
Los estatores variables no son algo nuevo; GE los estaba usando desde la década de 1950 .
¿Por qué los aceleradores de los motores a reacción deben moverse suavemente?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v