Come funziona un motore a reazione?

La turbina a gas, o motore a reazione, è stata la prima alternativa all'elica come mezzo per fornire la spinta per muovere un aereo nel cielo. Come la maggior parte dei motori, il jet è un motore a combustione interna, che produce spinta attraverso il classico ciclo a quattro tempi: induzione , compressione , accensione e scarico . A differenza degli aerei a elica, che convertono lo scarico surriscaldato della combustione interna in potenza meccanica per guidare un rotore, la spinta del motore a reazione proviene direttamente dallo scarico, espulso dalla parte posteriore del motore a forma di tubo. Mentre la velocità massima di un aereo a elica è intorno a Mach 0,8, vari aerei possono raggiungere velocità di Mach 15 o superiore (vedi scramjet ), sebbene Mach da 1,0 a 2,0 sia più tipico.

Il primo aereo al mondo con motore a reazione, He 178, fu progettato alla fine degli anni '30 dall'ingegnere tedesco Hans von Ohain e volò dall'aeroporto di Marienehe dal pilota collaudatore Erich Warsitz il 27 agosto 1939. L'Inghilterra fece volare il suo primo aereo a motore nel 1941. Americano i progetti nati non furono attuati fino agli anni '60. La creazione del jetplane è stata una pietra miliare nel settore dell'aviazione non vista dal volo storico dei fratelli Wright a Kitty Hawk.

Il motore a reazione è stato originariamente sviluppato per superare i rendimenti decrescenti dei progetti basati sulle eliche quando la velocità radiale delle eliche ha iniziato ad avvicinarsi alla velocità del suono. Al contrario di accelerare un po 'una grande massa d'aria, come in un'elica, il motore a reazione lavora secondo il principio dell'accelerazione di una massa d'aria più piccola a una velocità molto elevata. Invece di essere montato nella parte anteriore dell'aereo come un'elica, un motore a reazione è montato sulle ali o sul retro di un aereo.

Il ciclo del getto inizia quando l'aria in rapido movimento viene aspirata in una camera nella parte anteriore del motore, quindi compressa da una serie di pale che si muovono a giri progressivamente più elevati. La porta di aspirazione, poiché aspira aria direttamente dalla traiettoria di volo del velivolo, è coperta da una rete metallica o da una griglia per impedire l'ingresso di corpi estranei. Quando l'aria in movimento ha raggiunto un alto livello di compressione, viene combinata con il carburante e accesa, espulsa dall'apertura di scarico sul retro del motore a reazione. A causa dell'enorme quantità di calore generato, sono necessari sofisticati sistemi di raffreddamento per evitare che gli interni del motore si sciolgano.

Esistono molte varianti nella progettazione del motore a reazione, che mescolano strutture e tecniche diverse per creare aeroplani adatti a diverse velocità e altitudini. Queste varianti includono turbogetto, turbofan, ramjet, scramjet, pulsejet e molti altri.