Thrust Vs. Altitud

Conceptos básicos que siempre hay que recordar • Por Arturo E. Grandinetti*

El Trent 1000 TEN, de Rolls-Royce Aerospace. Foto: Rolls-Royce.

Thrust” es la fuerza aerodinámica que se ejerce hacia adelante de la aeronave y puede ser producida por una hélice, un fan o un motor a reacción a medida que impulsa una masa de aire hacia atrás de la aeronave a la cual está unido.

Una hélice genera “thrust” moviendo una masa de aire relativamente grande, a la cual acelera en forma relativamente moderada en comparación con el motor a reacción. En castellano se denomina a esa fuerza tracción.

 

 

El turborreactor, que es el motor a reacción más difundido de la aviación contemporánea, produce “thrust” moviendo una masa de aire relativamente menos voluminosa que una hélice, pero a la que le imprime mucho mayor aceleración.

El “turbofan”, se encuentra entre la hélice y el turborreactor, en cuanto a volumen de aire y aceleración de la misma se refiere.

En los motores que mueven hélices, ya sean turbohélices o motores a pistón “thrust” es, en la práctica, la potencia real que el motor y su hélice transforma en acción.

Normalmente se la expresa en unidades de potencia como por ejemplo, el HP (Horse Power).

En los motores turborreactores y turbofans, la potencia producida por ellos en HP equivalente al “thrust”, se expresa como fuerza de empuje y se mide comúnmente en libras de empuje.

El efecto de la altitud sobre los motores, tanto de pistones como a reacción, a excepción del motor de cohete, se manifiesta en una reducción de potencia a medida que se asciende respecto a la que tendría a nivel del mar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los motores a pistón de aspiración natural, tienden a perder potencia a medida que ascienden en forma casi proporcional a la disminución de la presión atmosférica del aire. Como consecuencia, un motor de este tipo entregará a 1800 pies de altitud sobre el nivel del mar, aproximadamente la mitad de la potencia que produciría a nivel del mar.

Desde 1930 se comenzó a emplear en los motores pistón turbocompresores o “supercharger”. Estos motores fueron destinados a aviones de guerra o a transportes comerciales. Con este motor se puede mantener la potencia sin que disminuya a medida que se va ascendiendo hasta casi 30.000 pies.

 

 

Los motores a reacción también se ven afectados a medida que se asciende y van reduciendo su “thrust” a un régimen ligeramente menor que el de la densidad del aire. Comparativamente con el motor a pistón de aspiración natural, el motor a reacción mantiene mucho mejor su rendimiento con la altura, pero a 25.000 pies ya perdieron la mitad de la potencia que entregarían a nivel del mar (ver gráfico ilustrativo con las variaciones típicas de “thrust”).

Al nivel de la tropopausa (digamos como referencia, a unos 42.000 pies MSL, pues varía con la latitud y la estación), la temperatura del aire deja de descender y se mantiene constante. Los motores JET, en particular, se benefician con la disminución de la temperatura del aire a medida que ascienden, pero sobre la tropopausa este beneficio desaparece. De allí en más la reducción de la potencia con la altura es cada vez mayor. Como consecuencia, el nivel a la que se encuentre la tropopausa es un dato importante para la performance de los turborreactores y para la planificación de los vuelos. Es por eso que los datos pertinentes se proporcionan en las PRONAREAS.

Para un motor a pistón con “supercharger” el dato equivalente será la “altitud crítica”. Esta altitud será la cota barométrica más alta a la que este tipo de motores podrán mantener su potencia máxima.

 

 

*Arturo Grandinetti fue Comandante de la Aviación del Ejército Argentino. Tiene las más altas licencias de la Argentina y los Estados Unidos, tanto militares como civiles.
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1 comentario
  1. Tovomi dice

    Muy linda nota. Sencilla y clara. Muchas gracias

Comentarios

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