turbohélice
Un turbopropulsor consta de una admisión , una caja de cambios reductora , un compresor , una cámara de combustión , una turbina y una tobera propulsora . [2] El aire ingresa a la entrada y es comprimido por el compresor. Luego se agrega combustible al aire comprimido en la cámara de combustión, donde luego se quema la mezcla de aire y combustible . Los gases de combustión calientes se expanden a través de las etapas de la turbina, generando energía en el punto de escape. Parte de la energía generada por la turbina se utiliza para accionar el compresor y el generador eléctrico . Luego, los gases se expulsan de la turbina. A diferencia de un turborreactor, los gases de escape del motor no proporcionan suficiente energía para crear un empuje significativo, ya que casi toda la potencia del motor se utiliza para impulsar la hélice. [3]
El empuje de escape en un turbohélice se sacrifica en favor de la potencia del eje, que se obtiene extrayendo potencia adicional (más allá de la necesaria para accionar el compresor) de la expansión de la turbina. Debido a la expansión adicional en el sistema de turbinas, la energía residual en el chorro de escape es baja. [4] [5] [6] En consecuencia, el chorro de escape produce alrededor del 10% del empuje total. [7] Una mayor proporción del empuje proviene de la hélice a bajas velocidades y menos a velocidades más altas. [8]
Los turbohélices tienen relaciones de derivación de 50-100, [9] [10] aunque el flujo de aire de propulsión está menos definido para las hélices que para los ventiladores. [11] [12]
La hélice está acoplada a la turbina a través de un engranaje reductor que convierte la salida de altas RPM / par bajo en bajas RPM/par alto. La hélice en sí es normalmente un tipo de hélice de velocidad constante (paso variable) similar a la que se usa con motores alternativos de aeronaves más grandes , excepto que los requisitos de control de la hélice son muy diferentes. [13]
Para hacer que el motor sea más compacto, se puede utilizar el flujo de aire inverso. En un motor turbohélice de flujo inverso, la admisión del compresor está en la parte trasera del motor y el escape está situado en la parte delantera, lo que reduce la distancia entre la turbina y la hélice. [14]
A diferencia de los ventiladores de pequeño diámetro que se utilizan en los motores a reacción turboventiladores , la hélice tiene un gran diámetro que le permite acelerar un gran volumen de aire. Esto permite una menor velocidad de la corriente de aire para una determinada cantidad de empuje. Dado que es más eficiente a bajas velocidades acelerar una gran cantidad de aire en un grado pequeño que una pequeña cantidad de aire en un grado grande, [15] [16] una carga de disco baja (empuje por unidad de área de disco) aumenta la capacidad de la aeronave. la eficiencia energética, y esto reduce el uso de combustible. [17] [18]
