Tenía un poco dejada de lado la serie, así que es hora de continuarla. Ya hemos visto la estructura de un turborreactor pero a ese diseño, llamémosle básico, se le pueden añadir varias cosas más. Para hablar de una de ellas quiero que se fijen en esta foto:
Lo que más llama la atención es precisamente la lengua de fuego de varios metros que sale por la tobera. Por lo que hemos visto hasta ahora, el único lugar donde se quema combustible es en la cámara de combustión en medio del motor. Aparentemente esa llama que vemos en la foto ha atravesado toda la turbina, lo cual no tiene mucho sentido si recordamos que esa llama está a mayor temperatura de la que aguantan los materiales de los que está hecha la turbina.
En realidad la llama de la cámara de combustión no llega hasta la tobera, ni siquiera hasta la turbina, se queda en la cámara de combustión y no se ve desde fuera del motor. ¿Entonces dónde se produce la llama que vemos en la foto? Es lo que se llama postcombustión, en inglés reheat o afterburner. Consiste en poner después de la turbina y antes de la tobera una nueva remesa de inyectores de combustible con el propósito de aumentar el empuje del motor, ya que detrás de la postcombustión no hay una trubina que se pueda fundir y por lo tanto se puede quemar combustible casi de manera ilimitada. Digo casi porque por supuesto tenemos la limitación del depósito de combustible y de las bombas y tubos que lo distribuyen. Con ello se logra casi el doble de empuje que sin postcombustión, pero el precio a pagar es alto. Para empezar el consumo de combustible crece mucho más que el incremento de empuje que se logra y por lo tanto su uso está limitado a emergencias y por poco tiempo. También por supuesto hacemos el motor más largo, pesado, complejo y caro.
Nuestro ya conocido J85 en una versión con postcombustión
Además obliga a hacer la tobera de área variable, es decir que pueda aumentar o reducir su área de salida, lo que implica de nuevo más complejidad y peso al hacerse necesario un sistema de actuadores para poder controlar este área.
Toberas de un F-15, una en su posición de apertura máxima y la otra en mínima (Estos motores no son este tipo de turborreactor pero para ilustrar las toberas de área variable nos vale)
Además genera un estruendo tremendo que de estar cerca puede dañar permanentemente el oído. Por todo ello solo los aviones militares, principalmente cazas y algún bombardero, tienen postcosmbustión. No esperen montar en un avión de pasajeros y ver salir estas llamaradas del motor. De hecho si ven llamas salir por la tobera en alguno de sus viajes empiecen a preocuparse.
Bombardero B-1 Lancer despegando con postcombustión
El único avión civil con postcombustión fue el Concorde que usaba la postcombustión durante el despegue y durante el paso de Mach 1, que como veremos en algún momento es un régimen en que la resistencia crece mucho.
Si lo miran de otro modo, y recuerdan el primer tipo de motor que vimos, el estatorreactor, se puede considerar que la postcombustión es como añadir un estatorreactor a un turborreactor, el cual funciona como un generador de corriente de aire para alimentar al estatorreactor. De hecho, al conjunto compresor + cámara de combustión + turbina se le conoce como generador de gas, gas que después alimenta la tobera o la postcombustión + la tobera o incluso otras cosas que veremos más adelante en otros tipos de motores.
Les dejo con un vídeo muy interesante en el que pueden ver la tobera de área variable y la postcombustión de un turborreactor General Electric J79 (les recuerdo que es el motor del famoso Phantom o del F-104 entre otros) en funcionamiento.
Y si quiren ver más en detalle todos los componentes pueden ver este otro.
Nada más de momento. En la siguiente entrada seguiremos añadiendo componentes al turborreactor, no uno nuevo como es la postcombustión, sino que, en cierto modo, duplicaremos unos ya existentes.