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Outros motores a jato

Além do turbofan, existem outros motores a jato. Neste post é mostrado o funcionamento e as aplicações na aviação do turbojato, turbohélice e turboeixo.

Turbojato

motores a jato turbojato
O turbojato J58 da Pratt & Whitney. Fonte: Hill Air Force Base.

Também chamado de turboreator. Este é o motor a jato mais antigo e simples. Não possui uma grande hélice na frente, o que o torna menos eficiente que o motor usado em aviões comerciais. O funcionamento dos motores a jato por etapas já foi explicado no post sobre o turbofan.

TurbofanClique aqui

Este tipo de motor é usado em muitas aeronaves militares, que priorizam maior velocidade e menor peso, além de poderem ir para altitudes mais elevadas, onde a pressão do ar é menor. Porém, são muito mais ruidosos.

O pós-combustor

Para alcançar velocidades supersônicas, acima da velocidade do som produzido pelo avião, muitos caças usam motores com pós-combustor. Este componente foi introduzido nos caças de segunda geração.

O motor PW-F100 com o pós-combustor ligado. Fonte: Softpedia.

Este componente fica na parte de trás do motor a jato, entre a turbina e o bocal. Injeta o combustível diretamente para realizar a combustão com o oxigênio restante, criando um impulso adicional e aumentando ainda mais a temperatura. Consiste de injetores de combustível, tubo para levar o querosene, portadores de chama e um bocal ajustável.

motores a jato com pós-combustor
O bocal ajustável na saída serve para o motor funcionar com o pós-combustor ligado ou desligado.

Com o pós-combustor, é possível aumentar o empuxo sem acrescentar muito peso e muita complexidade. O uso do pós-combustor consome uma grande quantidade de combustível, reduzindo muito a autonomia do avião.

Turbohélice

A hélice e o eixo da turbina são ligados por uma caixa de redução, para evitar que as pontas da hélice alcancem velocidades supersônicas e consequentemente, gerar pequenas ondas de choque que destruiriam a hélice. Na parte das turbinas, há mais um estágio de lâminas em forma de aerofólio, para adicionar mais potência no eixo do motor, reduzindo a velocidade de exaustão na saída. A maior parte do impulso do avião é produzida pela hélice.

esquemático do turbohélice
Fonte: pinterest.

Este tipo de motor é muito eficiente para aviões pequenos de baixa velocidade. Alguns turbohélices possuem motores com fluxo reverso, onde o ar atmosférico vai para a parte de trás e o duto de exaustão (Exhaust duct) fica próximo da caixa de redução (Reduction gearbox).

turbohélice PT6
Os modelos da família PT6 da Pratt & Whitney são exemplos de motores com fluxo reverso. Fonte: StackExchange.

A vantagem do motor de fluxo reverso é que o fluxo de ar pode ser usado para limitar a alta temperatura na câmara de combustão, evitando a fusão da câmara.

Turboeixo

tipos de motores turboeixo

Este motor é usado exclusivamente em helicópteros. Também prioriza a potência no eixo. O eixo do motor é ligado mecanicamente ao eixo da hélice principal do helicóptero. As turbinas (turbines) e os compressores (compressor) devem girar em sentidos opostos para eliminar o momento angular total, pois este torna difícil o controle do helicóptero.

momento angular nos motores a jato
O momento angular (vetor laranja paralelo ao eixo de rotação) é produzido por um objeto em rotação. Dois objetos no mesmo eixo, com velocidade angular e momento de inércia iguais, girando em sentidos opostos, cancelam o momento angular. Fonte: Lagrangianos.

Fórmula do vetor momento angular \vec{L}.

\vec{L}=I\cdot \vec{\omega}

Onde I é o momento de inércia e \vec{\omega} é a velocidade angular.

Outros motores a jato

Existem também o RAMJET e o SCRAMJET, mas estes precisam de posts dedicados, pois o funcionamento é diferente.

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About Pedro Ney Stroski

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