Imagine entrar num avião sabendo que o motor lá fora está mais quente do que o ponto de fusão do próprio metal e, ainda assim, nada derrete. Os motores a jato operam em temperaturas que desafiam a lógica, em um ambiente cheio de poeira, forças brutais e variações extremas de pressão, mas giram por milhares de horas com regularidade quase automática.
O turbofan, usado na maioria dos aviões comerciais, começa com um grande ventilador que puxa toneladas de ar por segundo. Cerca de 10% desse fluxo entra no núcleo do motor, é comprimido em várias etapas até atingir dezenas de vezes a pressão atmosférica e se aquece sozinho para algo em torno de 600 ºC.
Eles funcionam seguindo o ciclo de Brayton (compressão → combustão → expansão): o ar entra, é comprimido por estágios de compressor, recebe combustível na câmara de combustão e é inflamado, criando gases quentes que giram as turbinas e geram empuxo.No turbofan, um ventilador grande na frente puxa ar; parte passa pelo núcleo para gerar energia e outra parte contorna o núcleo para gerar empuxo extra.
Em aviões de passageiros, mais de 80% do empuxo vem do grande ventilador frontal, não do jato de gases quentes. Apenas uma pequena fração do ar passa pela combustão; o restante contorna o núcleo e é acelerado “friamente” para trás, como uma hélice dentro de um tubo.
Empurrar muito ar um pouco mais rápido é energeticamente mais eficiente do que acelerar pouco ar a altíssima velocidade. Além disso, o anel de ar frio ao redor abafa ruído, melhora o rendimento em cruzeiro e explica por que os motores foram ficando maiores ao longo das décadas.
Para transformar calor em trabalho útil, os projetistas exploram o contraste entre o gás quente interno e o ar gelado da alta atmosfera, que pode chegar a -55 ºC. Quanto maior a temperatura na câmara de combustão, maior o potencial de eficiência, mas mais severo é o ambiente para as pás de turbina.
Entre para comentar.