Humans tornou-se a raça superior no planeta Terra após mais de um milhão de anos de evolução. Conquistamos a água, a terra e o ar e agora pretendemos ultrapassá-la. Enquanto há uma infinidade de definições que poderiam quantificar as conquistas do Homo sapiens, uma única que se destaca é a engenharia, especificamente a engenharia da aviação.
Deixe de lado a comodidade e os deslocamentos, os seres humanos têm travado uma guerra em torno do céu, o que define o quão avançada a tecnologia tem alcançado para nos dar a confiança de voar a centenas de metros do solo. Desde o nascimento da aviação, a idéia de uma embarcação que é leve o suficiente para voar mudou drasticamente. Hoje em dia, os aviões podem resistir às tempestades mais fortes da natureza e um grande crédito vai para os motores por que são movidos.
No início, deixe-nos dizer-lhe que não somos especialistas em avanços mecânicos no campo da aviação. Mas vamos tentar o nosso melhor para explicar os três tipos de motores mais utilizados em aviões na era moderna.
Motores a jacto turbo. (Fonte de imagem: Mech4Study)
Motores turbo-jacto
Antes de entrarmos nos aspectos técnicos de um motor, há três componentes que você precisa estar atento – um compressor que pressuriza o ar, uma câmara de combustão onde o combustível é queimado e uma turbina que, por sua vez, ajuda na condução do compressor. Um turbojacto em si é o tipo mais básico de motor a jacto. Em tal configuração, o ar aspirado da abertura na frente do motor é comprimido a cerca de 3 a 12 vezes a sua pressão original no compressor. Este ar é então queimado em combinação com o combustível na câmara de combustão para aumentar a temperatura da mistura do fluido para cerca de 600 a 700 graus Celcius. O ar quente resultante é então passado por uma turbina que por sua vez alimenta o compressor.
Se a turbina e o compressor forem eficientes, a pressão que chega à turbina será quase o dobro da pressão atmosférica e este excesso de pressão é enviado para o bico para produzir um fluxo de gás de alta velocidade que produz o impulso. Além disso, um impulso substancial pode ser criado com a ajuda de uma segunda câmara de combustão que é posicionada após a turbina e antes do bico. Isto resulta num aumento da temperatura e, subsequentemente, num aumento de cerca de 40 por cento do impulso.
Em resumo, o turbo-jacto é um motor de reacção onde os gases em expansão empurram contra a parte frontal do motor. O turbo-jacto aspira o ar e ou o comprime ou aperta. Estes gases saltam para trás e disparam para fora da traseira do escape, empurrando o avião para a frente.
Motores a Jacto Turbopropulsor. (Fonte de imagem: AviationStackExchange)
Turboprop Jet Engines
No caso de um motor a jato turboélice, a turbina na parte de trás é girada por gases quentes e isto em giros um eixo que gira a hélice. Este tipo de motor é mais comum em aviões de pequeno porte e aviões de transporte.
Similiar a um motor turbo-jato, um turboélice também tem um compressor, uma câmara de combustão, e uma turbina. O ar e o gás são combinados para fazer funcionar a turbina, que então alimenta o compressor. Em relação a um motor turbo-jato, um motor turboélice tem melhor eficiência de propulsão a velocidades abaixo de 500 milhas por hora.
Motores turbopropulsores modernos vêm com uma hélice de menor diâmetro com mais número de pás para operação eficiente em velocidades mais altas. Para lidar com as velocidades de vôo mais altas, as pás são feitas em forma de cimitarra com bordas de ataque nas pontas das pás. Este tipo de hélices é chamado de hélices.
Motores Turbofan Jet. (Fonte de imagem: Wikimedia)
Turbofan Jet Engines
Não parecido com um turbo-jacto que aspira todo o ar dentro do motor, um turbo-jacto desportivo um grande ventilador na frente que aspira a maior parte do fluxo de ar em torno do exterior do motor. Isto torna o motor mais silencioso e com maior impulso a baixas velocidades. A maioria dos aviões é propulsionada por este motor.
Uma pequena parte do ar entra no motor e o resto passa através de um condensador de baixa pressão. Este ar sai então como jacto frio que é depois misturado com um gerador de gás para produzir um jacto quente. O objetivo deste tipo de sistema de bypass é aumentar a impulsão sem aumentar o consumo de combustível. Ele consegue isso aumentando o fluxo total de ar-massa e reduzindo a velocidade dentro do mesmo suprimento total de energia.