Ti sei mai chiesto/a come funzionano, e cosa c'e' dentro quei grossi "barili" appesi sotto le ali del tuo aereo? Come fanno a muovere ad alta velocità' un bestione cosi' grande?
I motori degli aerei sfruttano il principio fisico dell' "azione e reazione" (da qui il nome "motore a reazione"): spingono all'indietro una massa d'aria per ottenere uno spostamento in avanti; esattamente come quando gonfi un palloncino e poi lo lasci andare.
Vediamo come funziona:
nella parte anteriore, l'aria esterna viene convogliata in un gruppo di palette rotanti, detto compressore, che la comprime e ne aumenta la pressione .
Da qui, essa passa in dei recipienti dette camere di combustione dove viene miscelata con del carburante nebulizzato e viene incendiata. Questo processo fornisce una grandissima energia al miscuglio incandescente, che trovando unico sfogo nella parte posteriore del motore, esce all'indietro ad alta velocità.
Durante la sua fuoriuscita, la massa d'aria cede una parte della sua energia per fare girare un altro gruppo di palette rotanti, detto turbina (ne più ne meno come un mulino a vento), che a sua volta e' collegata al compressore (ricordi? Quello all'ingresso!). A questo punto abbiamo un getto d'aria che esce all'indietro ad alta velocità; questo sarebbe già sufficiente a spingere il nostro aereo, ed e' in effetti quello che succede in molti piccoli jet o alcuni caccia militari.
Il problema e' che un "getto" cosi' piccolo, per avere la forza necessaria a muovere un grosso aereo, andrebbe accelerato a velocità molto alte, e questo non e' pratico, ed e' molto dispendioso in termini di energia da impiegare; in maniera molto semplificata, ti basti pensare infatti che per raddoppiare la velocita' dell'aria in uscita dal motore, avremmo bisogno del quadruplo di carburante!
Allora si ricorre ad un espediente: invece di aumentare la velocita' dell'aria, se ne accelera una quantita' più grande; In questo caso, l'aumento di consumo di carburante va di pari passo con l'aumento della massa di aria, rendendo questo metodo più efficiente del precedente.
Per fare ciò, si fa in modo che quasi tutta l'energia dell'aria incendiata nella camera di combustione venga trasferita alla turbina, che a sua volta, oltre che al compressore per il funzionamento stesso del motore, la trasferisce ad una serie di pale molto più grandi, detto fan, un "ventolone" di fronte al motore (quello che vedi guardando il motore dalla parte anteriore), che come un ventilatore, spinge all'indietro una massa d'aria per tutta la sua grandezza.
Viene da pensare allora che più grande e' il fan, più efficiente e' il motore; in realtà, un motore di diametro esagerato diventerebbe un grosso ostacolo all'avanzamento dell'aereo quando vola ad alta velocità.
Gli ingegneri studiano quindi il compromesso ideale, in base al tipo e caratteristiche dell'aereo.
Gli ingegneri studiano quindi il compromesso ideale, in base al tipo e caratteristiche dell'aereo.
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| Un "fan" visto da dietro |
Il motore a turbina e' molto diffuso in ambiente aeronautico.
Anche i moderni aerei ad elica usano dei turbogetti (vedi L'aereo ad elica); la differenza e' che l'energia raccolta dalla turbina, invece di andare al fan, viene trasmessa all'elica. Il vantaggio e' un'efficienza maggiore in certe condizioni ed a bassa velocità, lo svantaggio e' che la velocità massima raggiungibile e' limitata.
Lo stesso generatore ausiliario, infine, (detto APU, Auxiliary Power Unit, che serve a dare corrente elettrica ed altri servizi all'aereo quando i motori sono spenti) e' un piccolo motore a turbina (vedi Piccole stranezze e curiosità).
Adesso che sai come funziona un motore aeronautico, ti verrà facile capire il perché del suo caratteristico frastuono (vedi questo link).
Quanto e' affidabile un motore aeronautico?
Beh, tantissimo... I turbogetti degli aerei di linea, in fase di progettazione, sono sottoposti a test molto severi, mentre poi nel loro impiego normale funzionano sempre molto al di sotto delle loro possibilità.
Durante la loro vita operativa, inoltre, sono periodicamente soggetti ad accurati controlli.
Dovesse comunque andare in avaria un motore, gli aerei di linea ne hanno sempre almeno un altro, e l'aereo e' studiato per volare benissimo con un motore in meno!
Se vuoi approfondire un po' di piu', ma sempre in maniera semplice, il funzionamento di un motore a getto, ho trovato per te questo video online, molto interessante e ben fatto da "Oneira", sul cui canale youtube troverai molte altre spiegazioni di carattere aeronautico.
Vola senza paura!