Para que un avión se eleve y se mantenga en el aire, es necesario mantenerlo en constante movimiento. Esto se logra gracias a los propulsores, como los motores de hélices y los turborreactores. Los turborreactores, en comparación con los motores de hélices, permiten alcanzar velocidades mucho mayores y ofrecen una mejor relación entre el tamaño del motor y la potencia de empuje que generan.
Entendiendo el funcionamiento de un turborreactor
Los turborreactores son esos grandes cilindros que se observan en las alas de los aviones comerciales, con grandes aspas en forma de ventilador en su parte frontal. Para comprender su funcionamiento, imaginemos el siguiente proceso:
- Entrada de aire: Durante el vuelo, el aire se acumula en la boca del motor a una velocidad de aproximadamente 800 km/h.
- Compresor: El aire es succionado por un compresor , formado por varias hileras de aspas. Estas aspas empujan el aire hacia el interior del motor, comprimiéndolo y aumentando su temperatura.
- Cámara de combustión: El aire comprimido llega a la cámara de combustión, donde se inyecta combustible (keroseno). La mezcla de aire y combustible se enciende, generando una combustión que eleva la presión dentro de la cámara.
- Expansión de gases: Los gases calientes y de alta presión se expanden, buscando una salida. Al salir por la parte trasera de la cámara de combustión, los gases pierden presión pero ganan velocidad.
- Turbina de salida: En su camino de salida, los gases calientes pasan a través de una serie de turbinas, cuyas aspas giran impulsadas por la corriente de aire caliente. La turbina de salida funciona de manera similar a un molino de viento.
- Transmisión de energía: El giro de la turbina de salida se transmite a través de un eje a los compresores situados en la parte delantera del motor.
El principio de acción y reacción
El motor hace que el aire salga de su interior a una velocidad mucho mayor que la que tenía cuando entró. Para que el aire gane velocidad, el motor ejerce una fuerza sobre él, empujándolo hacia atrás. Según el principio de acción y reacción, cada vez que se aplica una fuerza sobre un cuerpo, este cuerpo responde con una fuerza igual pero de sentido opuesto. El turborreactor empuja el aire hacia atrás y el aire, como respuesta, empuja al motor hacia delante.
Comprobando el principio de acción y reacción
Se puede observar este principio realizando una sencilla experiencia:
- Dos personas se colocan frente a frente sobre patines en un suelo liso.
- Una persona empuja suavemente a la otra, manteniendo ambos el equilibrio.
- Se observa que la persona que empujó se mueve en sentido contrario a la persona empujada.
- Si ambas personas tienen el mismo peso, se desplazarán la misma distancia. Si una persona pesa más, la otra se moverá más.
El turborreactor funciona moviendo un avión proyectando hacia atrás un chorro de aire a gran velocidad. El aire como respuesta empuja al turborreactor hacia adelante. Este proceso se basa en la Ley de acción y reacción de Newton.
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