¿Qué es Aeroplano?

Un avión que usa un motor a reacción para inyectar un flujo de aire de alta velocidad hacia atrás para generar empuje. Según los diferentes tipos de motores a reacción utilizados, se divide en aviones turborreactores, aviones a reacción ramjet, aviones cohete y aviones a reacción con unidad de potencia combinada.

Casi todos los aviones a reacción utilizados en los tiempos modernos son aviones turborreactores, que se refieren a una clase de aviones propulsados por motores turborreactores o turborreactores. Otros tipos de aviones a reacción solo se utilizan como aviones de destino, aviones no tripulados y aviones de investigación experimental en una pequeña cantidad.

Una breve historia Elprimer avión cohete fue el alemán Heinkel 176 (He-176), que voló por primera vez el 115 de junio de 1939. El 27 de agosto del mismo año, se probó con éxito el primer avión turborreactor (He-178). Está equipado con un motor turborreactor axial y solo se utiliza para vuelos de prueba. En 1941, Gran Bretaña probó un avión (E-28/39) equipado con un motor turborreactor centrífugo.

Al final de la Segunda Guerra Mundial, un pequeño número de aviones a reacción entraron en servicio. El primer avión cohete que se puso en funcionamiento fue el alemán Me-163B (primer vuelo de prueba en 1944). Su velocidad máxima es de 960 kilómetros por hora, debido a su alto consumo de combustible, solo puede volar durante 8-10 minutos en el aire. Los primeros turborreactores utilizados fueron el alemán Me-262 y el británico Meteor.

Están equipados con dos motores turborreactores, un solo empuje de aproximadamente 8830 N (900 kgf), velocidades de 871 km / hy 794 km / h respectivamente, superando la velocidad del caza de pistón más rápido en ese momento (750 km / h) ).

Después de la guerra, una gran cantidad de aviones de combate desarrollados por varios países se pusieron en servicio y pronto reemplazaron a los aviones de combate de pistón. Estos aviones están equipados con motores turborreactores, pero la forma sigue siendo similar a la del avión de hélice, con una velocidad máxima de 900 km / h.

A fines de la década de 1940, el empuje del motor turborreactor aumentó, junto con el uso de alas en flecha, la velocidad del avión a reacción aumentó a aproximadamente 1,000 km / h. Los aviones representativos de este período incluyen el F-86 y B-47 de los Estados Unidos y el MiG-15 y la Figura 16 de la Unión Soviética (Figura 2).

Los aviones de combate a reacción en la década de 1950 usaban turborreactores con postcombustión y una forma de avión que cumplía con los requisitos de la ley del área. La velocidad excedía la velocidad del sonido y pronto alcanzó el doble de la velocidad del sonido. Más tarde aparecieron los bombarderos a reacción supersónicos y los aviones de reconocimiento.

Los jets supersónicos representativos incluyen el F-4 y F-104 de los Estados Unidos, el MiG-21 de la Unión Soviética y el "Phantom" 3 de Francia. Durante este período, también se estudiaron y probaron ampliamente otros tipos de aviones a reacción. El 14 de octubre de 1947, un avión cohete X-1 utilizado para estudiar el vuelo supersónico en los Estados Unidos rompió la barrera del sonido por primera vez y alcanzó un número de Mach de 1.015.

En 1967, el avión cohete X-15A creó un Mach número de 6,72 a una altitud de 30.000 metros El récord de velocidad de la aeronave tripulada. En 1949, Francia voló el primer avión a reacción ramjet "Lydac", y en 1953 otra prueba voló un avión a reacción con potencia combinada de ram y turborreactor. El 28 de julio de 1976, el avión estadounidense SR-71A estableció el récord de velocidad del turborreactor en 3.529,56 km / h.

Características de la aeronave a reacciónLa potencia de propulsión requerida por la aeronave aumenta de acuerdo con la tercera potencia de la velocidad, y la potencia requerida aumenta aún más rápido cuando se acerca la velocidad del sonido.

Los aviones de hélice no pueden volar a altas velocidades subsónicas y supersónicas, porque la eficiencia de la hélice cae bruscamente durante el vuelo de alta velocidad, y la potencia de salida del motor de pistón es demasiado pequeña para satisfacer las necesidades de vuelo de alta velocidad, incluso si es reemplazado por una potencia mayor En los motores de turboeje, la potencia que pueden absorber las hélices también es limitada.

La enorme potencia de propulsión y la eficiencia de propulsión de los aviones a reacción lo convierten en un avión ideal para vuelos de alta velocidad, especialmente vuelos supersónicos. En el rango subsónico alto, los aviones a reacción equipados con motores turbofan son más económicos que los aviones de hélice.

Los motores y hélices de la mayoría de los aviones de hélice están instalados en la góndola del ala o en la cabeza del fuselaje. El motor de los aviones turborreactores es mucho más conveniente y flexible (Figura 3). Las posiciones típicas son: en la cápsula debajo del ala, dentro del vainas a ambos lados de la cola del fuselaje y en la cola del fuselaje.

Las principales consideraciones son la eficiencia de la admisión y el escape del motor y la facilidad de uso e instalación. Los turborreactores consumen mucho combustible, por lo que el avión tiene una gran capacidad de combustible. Los aviones a reacción de largo alcance pueden transportar más de la mitad del peso total del avión.

Una gran cantidad de combustible no solo se instala en las alas, sino en el fuselaje, como en los aviones de combate. También se suspenden múltiples tanques de combustible auxiliares externos. Los aviones a reacción tienen una eficiencia relativamente baja a bajas velocidades y un rendimiento deficiente de despegue y aterrizaje.

Los grandes aviones de pasajeros modernos deben despegar y aterrizar en una pista de más de 3.000 metros. Para mejorar el rendimiento de despegue y aterrizaje, los aviones a reacción modernos generalmente utilizan inversores de empuje, paracaídas de desaceleración de aterrizaje y dispositivos complejos para aumentar la sustentación. El enorme ruido y la gran cantidad de contaminación de los gases de escape producidos por los aviones a reacción afectan el entorno de vida.

El avión cohete está equipado con un motor cohete y viene con una ayuda de combustión. Todavía puede volar en la parte superior de la fina atmósfera. Debido a la extremadamente alta velocidad del chorro, solo es económico volar a grandes altitudes a más de 5 veces la velocidad del sonido. Los jets Ramjet no pueden despegar solos y su desarrollo está restringido. La unidad de potencia combinada de turbina y estatorreactor es un intento de superar esta deficiencia.

AplicaciónDebido a la economía de los vuelos de alta velocidad y al excelente rendimiento supersónico, los turborreactores se utilizan ampliamente en la aviación militar y civil.

Entre los aviones militares, no solo los aviones de combate y bombarderos supersónicos son de tipo jet, sino que también los aviones de transporte militar de alto nivel subsónico con largo alcance y gran carga son en su mayoría aviones a reacción. La enorme potencia y el peso ligero (alta relación empuje / peso) de los motores turborreactores pueden aumentar la capacidad de carga de la aeronave.

Por ejemplo, la aeronave de transporte C-5A pesa 348 toneladas y la capacidad de carga máxima puede alcanzar las 120 toneladas. está diseñado para mejorar la economía de crucero y el rendimiento de despegue Equipado con 4 motores turbofan con alta relación de flujo, cada uno con un empuje estático de 182,400 N (18,600 kgf).

En los cazas supersónicos, a menudo se utilizan uno o dos motores turbofan con postcombustión, que se instalan en la cola del fuselaje. El avión vuela a velocidades supersónicas en un estado de postcombustión y realiza un vuelo subsónico en un estado sin postcombustión. Los entrenadores militares, los aviones de alerta temprana y los aviones cisterna también son aviones a reacción. En el uso civil, los aviones a reacción se utilizaron por primera vez para rutas de largo alcance y luego se desarrollaron en rutas de mediano y corto alcance.

En la aviación general, los aviones a reacción también están aumentando, especialmente en los aviones comerciales que requieren velocidad y comodidad, el número de aviones a reacción está creciendo rápidamente. Además de su gran capacidad de carga, alta velocidad, economía, seguridad y confiabilidad, los aviones de pasajeros también son más fáciles de crear un ambiente confortable debido a su gran altitud de vuelo (el alto flujo de aire es estable) y la baja vibración del motor. La aplicación de aviones cohete se limita al campo de la investigación científica.