Sistemas Propulsivos

Franco Espejel Rodrigo Augusto Materia: Sistemas propulsivos

1 Evolucin y Comparacin de los Sistemas Propulsivos

Instituto Politcnico Nacional.

Escuela Superior De Ingeniera Mecnica y Elctrica,

Unidad Profesional Ticomn.

Materia: Sistemas Propulsivos.

Ttulo del trabajo: Comparativa y Evolucin de los sistemas propulsivos.

Nombre: Franco Espejel Rodrigo Augusto.

Grupo: 4AM2.

Lugar y Fecha: Mxico D.F. a 28 de Enero de 2014

Motor Trent 900 de la marca Rolls Royce, Fuente: http://www.rolls-royce.com/



Contenido:

1.- Introduccin.

2.-Captulo I: Evolucin de los sistemas propulsivos.

3.-Captulo II: Comparativa de los sistemas propulsivos.

4.-Conclusiones.

5.-Bibliografa.



1.-Introduccin:

El objetivo de esta investigacin es desarrollar un contenido simplificado e integrado,

del que se pueda apreciar tanto la comparativa entre los diferentes sistemas

propulsivos, como la evolucin que ha tenido lugar durante los pasados doscientos

aos, que nos ha llevado al desarrollo de sistemas propulsivos que proveen a la

aviacin moderna, la cual tiene aplicaciones comerciales, militares, aeroespacial y

muchas otras.

Esta compilacin se desarrolla en dos captulos, en el primero se abordar el progreso

tecnolgico que nos ha llevado desde las primeras ideas de motor hasta los ms

actuales e innovadores de los motores de reaccin, considerando tambin los

acontecimientos histricos que impulsaron o ralentizaron la creacin de los sistemas

propulsivos. Como la industria de los motores es un proceso de innovacin constante

se han incluido tambin algunas ideas que an se mantienen en la fase del sketch y

que se espera que sean una realidad en algunos aos. El desarrollo se presenta de

forma cronolgica, con una secuencia lgica, lo que significa que en algn momento

debido a la similitud entre dos motores que no hayan sido inventados ese mismo ao,

se haga referencia al ms actual antes de que hayan sido construidos.

F-1.1 Motor Tay de la maca Rolls Royce, Fuente:

http://www.rolls-royce.com/



El segundo captulo cubre la necesidad de encontrar las diferencias y semejanzas que

hay entre los varios sistemas propulsivos existentes hasta el momento; sta necesidad

surge del diseo de aeronaves, y de la pregunta: En qu se diferencia ste sistema

propulsivo de los dems y cul es el que mi aeronave necesita dependiendo de sus

especificaciones? Lo que lleva a otro tipo muy diferente de caracterizacin, ventajas y

desventajas a considerar en cada uno de los sistemas propulsivos.



2.-Captulo I:

70-10 Ac:

Hern de Alexandria desarroll lo que se cree es el primer sistema accionado por

vapor, llamado aeolipile, el cual constaba de una vela que haca girar el centro

mediante la direccin opuesta de dos fuerzas excntricas de gases excitados mediante

el calor que se transmita desde la vela. Esto demostraba lo que ahora se conoce como

propulsin a chorro, que es el principio de funcionamiento de un Aero-reactor.

1800:

El ingeniero y qumico francs Phillipe Lebon proyect un motor alimentado e

inflamado por una mquina elctrica, propuso el fundamento del movimiento de un

pistn, como la reaccin a una explosin de una mezcla de aire y gas dentro de un

cilindro.

1841:

Luigi de Cristoforis cre y mantuvo funcionando por ocho horas consecutivas un motor

que usaba petrleo como combustible, ya que la combustin ocurra dentro del motor

se clasific como un motor de combustin interna.

F1 El aeolipile de hern,

Fuente:

http://www.natureduca.co

m/



1848:

Alfred Drake fue el primer investigador que us gasolina en lugar de gas, dando as

pie al combustible que ms se usa en el mundo actualmente.

Jhon Stringfellow cre una mquina de vapor capaz de impulsar un modelo.

1854:

En este ao, Jhon Ramsbottom desarroll el anillo de presin del pistn, as

permitiendo el desarrollo de presiones de trabajo tales como las que se conocen hoy

en da.

1857:

Los italianos Barsanti Y Matteuci construyeron y obtuvieron la patente del primer motor

de combustin interna a gas que usaba como comburente una mezcla de aire e

hidrgeno para obtener una potencia mecnica de aproximadamente 5 kw, el motor

constaba de dos cilindros a gas enfriados con agua que desarrollaban 100 rotaciones

por minuto en el cigeal.

1861:

Nikolaus August Otto cre un primitivo motor de combustin interna que usaba gas de

alumbrado para realizar su combustin.

F2 El motor de Barsanti y Matteuci,

Fuente: www.barsantiematteucci.it



1863:

El francs Etienne Lenoir realiz en 1860 un motor que l mismo haba desarrollado,

aunque su modelo haba sido probado como imposible de montar en un vehculo, en

1863 se adapt al modelo de cuatro tiempos del Francs Beau de Rochas. El modelo

ms reciente de Lenoir produca 0.7kw y 80rpm, slo tena un cilindro que era enfriado

por agua.

1870:

El ciclo termodinmico Brayton bajo el que se rigen los actuales motores de turbina de

gas, fue propuesto por George Brayton por primera vez en el motor reciprocante que

quemaba aceite, el motor fue desarrollado por l; el motor no funcionaba ptimamente

y slo funcionaba a muy bajas velocidades.

F3 El motor de Etienne Lenoir, Fuente:

www.britannica.com

F4 Motor de Brayton,

Fuente: todayinsci.com



1876:

Otto perfeccion su motor aplicando el ciclo de cuatro tiempos planteado por Beau de

Rochas en 1870, separando los tiempos en admisin, compresin, expansin y

escape, el motor era encendido por chispa elctrica, y usaba gasolina. Todas estas

especificaciones nuevas para la poca le dieron al motor de Otto la posibilidad de

aplicarse en forma de transporte. El nico inconveniente con el motor era la baja

eficiencia que manejaba.

1878:

Como el ciclo de cuatro tiempos necesita de dos revoluciones del cigeal por cada

carrera de potencia del motor, se intent obtener un mejor rendimiento con el mismo

tamao del motor y una simplificacin de las vlvulas de admisin y escape, fue por

eso que Dugald Clerk cre el motor de dos tiempos.

F5 Ciclo ideal de Otto, Fuente:

Termodinmica, engel

F6 Motor de dos tiempos de Dugald Clerk, Fuente:

modelenginenews.org



1886:

En 1886 Samuel P. Langley desarroll un Aerdromo, que cre utilizando estudios de

la aerodinmica, del diseo del cuerpo del avin, de motores y del vuelo, mientras era

el tercer secretario del instituto Smithsoniano, el nico problema que tuvo fue que su

Aerdromo no poda ser controlado y estabilizado, pero haba creado una mquina

autosustentable, que poda transportar a un humano.

Karl Benz y Gottlieb Daimler simultneamente y por separado desarrollaron el motor

de alta velocidad que servira como modelo de los motores alternativos futuros.

Motores muy parecidos a ste seran usados posteriormente para impulsar aviones.

F7 El Aerdromo de Samuel P. Langley.,

Fuente: http://www.sil.si.edu/



1888:

En Estados Unidos y Dinamarca se comienzan estudios del uso de turbinas como

generacin de electricidad sin el uso del combustible fsil como medio de actuacin.

1893:

En 1893 Samuel P. Langley volvi a intentar el vuelo de uno de sus Aerdromos pero

no pudo realizar el vuelo debido a que la mquina era incontrolable en una brisa muy

ligera.

En este ao se le concedi la patente de Procesos de operacin y tipos de

construccin para mquinas de combustin a Rudolf Diesel, por sus estudios tericos

de un motor ms eficiente que el que haba hecho Nikolaus August Otto; se bas en

la teora de Sadi Carnot.

1901:

El Manly-Balzer fue el primer motor de avin diseado con propsito, era un motor

radial enfriado por agua de 5 cilindros, construido para el proyecto Langley

Aerodrome.

F8 Motor de Rudolf Diesel, Fuente:

dieselpowermag.com



1903:

En 1903 el asistente personal de Langley, Charles Manly intent un vuelo con un

motor diseado por Stephen Balzer en Nueva York; que tena cinco cilindros en

configuracin radial, que era enfriado mediante agua, que produca 52.4 HP de

potencia a 950 rpm que pesaba 207.5 libras.

F11 Motor Manly-Balzer, Fuente:

flying machines .org

F9 Charles Manly y Samuel P.

Langley, Fuente:

http://www.sil.si.edu/

F10 El Motor de Balzer,

Fuente:

http://airandspace.si.edu/



Se les atribuye a los hermanos Wright el primer vuelo a motor prolongado y verificado,

su trabajo estableci las las bases para el vuelo de los paratos ms pesados que el

aire. Su motor era de 4 cilindros de gasolina y fue instalado en el Wright Flyer

construido con madera de pino.

Charlie Taylor construy un motor de avin en linea para el Wright Flyer.

1906:

Len Levavasseur produce con xito un motor de 8 cilindros enfriado por agua,

configuracin v, para uso en aeronaves.

F 12: El motor en lnea de los hermanos Wright,

Fuente: old-picture.com

F10 El motor V-12 de Len Levavasseur, Fuente: autos.yahoo.com



1907:

Se us un motor diseado por un conductor y diseador de motores de motocicleta

estadounidense llamado Glenn Curtiss como sistema de propulsin de un dirigible,

esto lo interes en la aviacin y lo llev a la creacin de sistemas propulsivos con la

Asociacin de Experimentos Areos (AEA) por sus siglas en ingls.

1908:

Los hermanos Wright patentan su invento: El aeroplano.

Ren Lorin patento el diseo del estatorreactor, un tipo de motor a reaccin que

carece de compresores y turbinas, ya que la compresin se lleva a cabo debido a la

alta velocidad a la que debe funcionar.

F11 Glenn Curtiss y

uno de sus modelos,

Fuente:

http://airandspace.si

.edu/

F12 El estatorreactor, de Ren Lorin, Fuente:

xplanes.free.fr



Gnome Omega diseo el primer motor rotativo en el mundo en ser producido en masa.

Impulsando el Farman III que rompi el record mundial por resistencia de 180 km.

1909:

Henry Ford mand a produccin al modelo T de su marca, hecho que cambi la idea

del automvil como un lujo de transportacin, a una herramienta de uso en la vida

cotidiana.

1914:

Al inicio de la primera guerra mundial Rolls-Royce diseo su primer aeromotor The

Eagle, impulsando el primer vuelo trasatlntico, as como el primer vuelo desde

Inglaterra a Australia.

Gnme-Rhne fue el mayor fabricante de motores de avin hasta 1918, con sus

diseos de motores rotarorios Delta de 9 cilindros.

1917:

Se cre el OX-15 de Curtiss Aeroplane and Motor Company, motor de baja reputacin

que era considerado obsoleto, fue el ltimo diseado por Glenn Curtiss; Era un motor

de 8 cilindros en configuracin V con 90, que creaba 105 HP y era enfriado con agua.

F13 Rolls Royce Eagle, Fuente:

modelenginenews.org



Un motor alternativo, radial de 9 cilindros fue creado por la compaa francesa Le

Rhone, su peso era de 323 libras, montado en el avin Nieuport, utilizado durante la

primera guerra mundial, tena dos modelos de diferente potencia, Le Rhone 80HP

Creaba 80 caballos de fuerza y Le Rhone 110HP creaba 110.

F14 El plano del motor OX-5 de Curtiss, Fuente:

www.enginehistory.org

F15 Dibujo moderno del motor Le Rhone 80Hp, Fuente:

www.aviation-history.com



En slo cinco das fue pensada la solucin de un motor ligero que resistiera esfuerzos

de guerra, de ah surgi el motor Liberty L-12, de manos de Jesse G. Vincent de

Packard Motor Car Company y de E.j: Hall de Hall-Scott Motor Company. La orden de

fabricacin de 22,500 motores fue enviada y el trabajo repartido entre Buick, Cadillac,

Lincoln, Marmon y Packard. El Liberty L-12 era un motor especfico de aviacin, tena

12 cilindros en configuracin V, era enfriado con agua y produca 400 caballos de

fuerza.

Durante la primera guerra mundial, ms de una lnea de corriente fueron cortadas por

las lneas enemigas, se usaron turbinas para crear de 25 a 30 Kw.

La compaa General Electric demostr un motor de 350 caballos de fuerza con la

innovacin del spercargado, instalado a un motor de pistones que usa los gases del

escape para accionar un compresor de aire que empuje an ms al avin a grandes

alturas.

F16 El Liberty 12, Fuente:

www.enginehistory.com



La empresa Hispano-Suiza desarrolla motores para aviacin de 8 cilindros para la

aviacin militar espaola.

1918:

Sanford Alexander toma la idea de August Rateau de utilizar un turbocompresor para

mejorar el rendimiento a gran altitud y crea el primer turbocompresor con xito.

Bristol prueba el motor Jupiter, un motor radial de nueve cilindros en estrella simple,

originalmente diseado para fines de la primera guerra mundial.

F17Motor Liberty 12 con sper cargado de

GE, Fuente: www.enginehistory.com

F18 El motor Jpiter de Bristol, Fuente:

www.aviationarchive.org.uk



1919:

El motor Lucifer desarrollado por Bristol era un motor radial de 3 cilindros enfriado

por aire, desarrollaba 1OO HP.

1921:

La industria alemana durante la copa del pistn, organizada por el Ministerio Imperial

de Transporte Alemn, descubri los beneficios del uso de aleaciones ligeras como

material de los pistones, en lugar de usar los pistones de acero.

Thomas Midgley Jr. Y T.A. Boyd descubrieron la eficacia del (TEL), Tetraetilo de

Plomo como el aditivo anti Knock. La adicin del tetraetilo de plomo redujo el golpe,

permitiendo mayores tasas de compresin y como resultado, mejores desempeos y

eficiencias.

1923:

La aviacin no era una forma viable de transportacin hasta que en 1923, Charles

Lawrence construy un motor de 9 cilindros que fue desarrollado por la Corporacin

Aeronutica Wright (WAC), el cual perteneca a la famosa serie de motores Whirlwind.

El ms famoso de esa serie fue el Wright J-5 de 220 caballos de fuerza que fue el

motor que dio potencia al Spirit of St. Louis de Charles Lindbergh durante 33 horas

seguidas de Nueva York a Paris, y el Bellanca durante 43 horas seguidas de Nueva

York a Alemania por Clarence Chamberlain, en mayo de 1927.

F19 Avin ingls con un motor Lucifer de Bristol, Fuente:

www.aviastar.com



El Bristol Cherub era un motor de aviacin de dos cilindros, refrigerado por aire

popular para aviones pequeos.

F-20 El J-5 de Charles Lawrence, Fuente:

www.enginehistory.org

F21 El motor de Bristol, Cherub, Fuente:

www.enginehistory.com



1925:

Los expertos decan que los motores de aviacin deba ser enfriados por agua, pero

la empresa Pratt & Whitney desarroll el Wasp, un motor ms ligero que era enfriado

por aire, y que revolucionara la industria aeronutica, en 1926 la fuerza naval

estadounidense mand un pedido de 200 de estos aviones, en 1927 William Boeing

instal en su modelo 40A los motores Wasp mejorados que se basaron en el modelo

Wasp Original.En 1930 un avin con motor Wasp llev a Charles Lindbergh travs de

Estados unidos en un tiempo rcord de 14 horas y cuarenta y cinco minutos.

1926:

Pratt & Whitney crea un motor an ms potente, con un peso de 750 libras y 525

caballos de fuerza, the Hornet.

F22 El Wasp de Pratt & Whitney, Fuente:

http://www.pw.utc.com/Where_Weve_Been

F23 The Hornet, de P&W, Fuente:

http://www.pw.utc.com/Where_Weve_Be

en



Robbert Goddard uno de los ms prominentes pioneros en el campo de los cohetes,

desarroll y prob exitosamente un cohete propulsado por combustible lquido, este

utilizaba oxgeno lquido y gasolina como propulsantes. En total recorri unos 67

metros. Su diseo consista en su tobera ubicada en la parte superior, y justo debajo

se hallaban los depsitos de combustible que alimentaban las cmaras de combustin,

protegidos de los gases de escape por un cono de amianto (Que resiste las altas

temperaturas a las que son expulsados).

El Jaguar IV el primer motor radial sobrealimentado producido en serie para el uso

en aeronaves. Su diseocontaba con 14 cilindros, era enfriado por aire y utilizaba

gasolina como combustible.

BMW disea un motor de 12 cilindros en V para motorizar aviones civiles y

comerciales.

1927:

El motor de 4 cilindros Havilland Gypsy enfriado por aire pas a convertirse en uno

de los motores de aviones deportivos ms famosos.

F24Robert Goddard y

su cohete www-

istp.gsfc.nasa.gov



1928:

Argus Motoren lanza el Argus As 10 un motor de aviacin de pistones de baja

potencia diseado principalmente para aviones de entrenamiento.

El Phoenix de Bristol fue un motor experimental, radial de pistones adaptado para

funcionar con el ciclo Diesel.

1929:

En ste ao fueron fusionadas dos de las empresas ms prolferas de la industria

aeronutica de la poca, Curtiss Aeroplane and Motor Corporation y Wright

Aeronautical Corporation, dando pie al gigante Curtiss-Wright Corporation.

Frank Whittle fue el primero en registrar un motor turborreactor de aviacin, l era un

joven piloto oficial de la Fuerza Area Real Inglesa (BRAF), pero no fue tomado en

serio. Fund junto con sus asociados la empresa Power Jets Ltd, contratada despus

por la RAF para desarrollar turbinas de gas para motores a reaccin.

F26 Argus AS 10, Fuente: www.enginehistory.org



Fue desarrollado el modelo R-1830 de la empresa Pratt & Whitney, era un motor radial

que tena 14 cilindros en dos secciones de 7 cilindros cada una. La potencia en HP

variaba de 800 a 1350 dependiendo del modelo. La idea surgi de la necesidad de

mantener un rea frontal mnima y aumentar la cilindrada mxima con un motor radial,

as creando las lneas de motores radiales.

Lycoming crea su primer motor de aviacin, un motor radial, de 9 cilindros, este motor

era llamado R-680, fueron construidos ms de 25,000 motores Lycoming R-680.

F27 Frank Whittle y su turborreactor, Fuente:

www.grahamrowan.com

F28 R-1830 de Pratt & Whitney,

Fuente: wwwenginehistory.org



Robert Goddand lanz su primer cohete con instrumentacin, poda llevar una carga

de hasta 1kg.

El Gnme-Rhne Mistral Mayor, motor de 14 cilindros en doble estrella refrigerado

por aire, comenz a producirse usandose en una aplia variedad de aviones durante la

segunda guerra mundial.

1930:

Frank Whittle present su primer patente para un turboreactor.

1931:

Rolls Royce desarrolla el motor R, que supera el rcord de velocidad area, con una

velocidad de 400 mph, se trataba de un motor V-12, supercargado, con una mezcla

especial de gasolina. Que le otorg a Rolls-Royce la base tegnolgica para desarrollar

el Merlin.

F29 Rolls Royce R, Fuente: www.airpowerworld.info.



Hydra fue un motor radial de uso aeronutico de Bristol, experimental de 16 cilindros

en doble estrella, un extrao ejemplo de motor radial con cilindros en nmero par,

jams entr en produccin.

1932:

Robert Goddard lanz un cohete igualmete propulsado con combustible lquido,

manejado a control remoto.

Mikulin crea el AM-34 el primero motor de aviacin refrigerado por lquido que fue

desarrollado en la Unin Sovietica. Tambin empleo el primer sistema de paso variable

de la hlice.

El Pratt & Whitney R-1830 es un diseo radial de dos filas, 14 cilindros, refrigerado

por aire que se convirti en el motor de aeronave ms producido en la historia.

F30 Hydra de Bristol, Fuente:

modelenginenews.org

F31 AM-34 de Mikulin,

Fuente:

www.lasegundaguerra.com

m



1933:

El Daimler-Benz un motor de 16 cilindros en configuracin V motoriz dirigibles.

1935:

Hans von Ohain invent el primer motor a reaccin, aunque su invencin tambin se

le atribuye a Frank Whittle quien lo invent de forma independiente, fue von Ohain el

creador del motor del primer avin a reaccin el HE-178, que funcionaba con hidrgeno

como combustible.

Alfa Romeo crea el Daimler-Benz DB 601 un motor de aviacin de pistones con

configuracin V12 invertida.

Bristol prueba su motor radial de 9 cilindros Draco parecido a una versin anterior

pero modificado para usar sistema de inyeccin de combustible.

Primer turborreactor de von Ohain

constuido por Max Hahn en 1935.

Fuente:

http://foro.elgrancapitan.org/viewto

pic.php?p=419132



1936:

El Bristol Hercules fue un motor radial de aviacin de 14 cilindros en doble estrella,

el primero de sus diseos con vlvula de camisa.

1937:

Funciona el primer turborreactor de Frank Whittle, montado despus en un Gloster

E29/39.

Robert Bosch funda la empresa Bosch a la cual se le atribuye el encendido magntico

y la bomba de inyeccin para motores que operan bajo el ciclo Diesel.

El Wroght R-3350 Duplex-Cyclone es uno de los motores radiales ms potentes

producidos en Estados Unidos.

Aeronave impulsada por el motor de

Whittle, Fuente:

http://www.mirror.co.uk/

Bristol Hercules, Fuente:

http://commons.wikimedia.org



El R-2800 de Pratt & Whitney un motor radial de 18 cilindros refirgerado por aire es

considerado unos de los mejores motores de pistones jams diseados.

1938:

Lycoming desarrolla el motor O-145, motor de cilindros opuestos, Igor Sikorsky crea

el primer helicptero funcional y exitoso, el cual era impulsado por un motor O-145, de

65 caballos de fuerza.

Pratt & Whitney R-2800, Fuente:

http://www.f4ucorsair.com/r2800.h

tml

Igor Sikorsky y su helicptero

en 1939, Fuente:

http://listas.20minutos.es



El motor Centaurus de Bristol, un motor radial de 18 pistones fue uno de los motores

de aviacin ms grandes en entrar en produccin.

1939:

BMW crea un motor aeronautico radial refrigerado por aire utilizado en varios aviones

militares durante la segunda guerra mundial, esta constituido por dos filas de 7 cilindors

cada una.

1940:

El Heinkel He 176 es el primer avin que vol con xito impulsado unicamnete por

un motor a reaccin de combustible lquido.

El Jendrassik Cs-1 el primer turbopropulsor en funcionar, no es puesto en servicio.

He-176 el primer avin a reaccin

del mundo, Fuente:

http://jpcolliat.free.fr/he178/he178-

4.htm



1940:

El Gloster Meteor, el primer caza de reaccin britnico impulsado por un Rolls Royce

Derwent V estableci un nuevo record de vuelo de 606 mph.

La demanda del Rolls-Roys Merlin un motor aeronutico de pistones, enfriado por

lquido, de 27 litros y 12 cilindros, que impulsaba el Hawker Hurricane, un caza

britnico transform a Rolls-Royce de una compaa relativamente pequea en un

principal competidor en aeropropulsin.

La empresa Junkers crea un motor aeronautico de 12 cilindros en V con un sistema

de refrigeracin que requera de mucho menos lquido haciendo que el motor fuera

ms pequeo y ligero, con una serie de mejoras que permitan que funcionara a

mayores revoluciones por minuto, el Jumo 213.

Mistsubishi desarrolla un motor

de 14 cilindros de doble estrella enfriado por aire, el Kasei fue el motor ms grande

disponible en Japn al inicio de la guerra.

Nakajima desarrolla el motro Hakiri de 9 cilindros refrigerado por aire empleado en

aviones navales de la armada japonesa, entregaba una potencia de entre 700 y 840

Gloster Meteor, Fuente:

http://www.forosegundaguerra.com

Derwent V, Fuente:

http://www.airpowerworld.info



HP. La misma empresa desarroll en Homare un motor radial refrigerado por aire del

rango de los 2.000 cv, de 18 cilindros tambin usado por la armada.

eL BMW 003 fue un turboreactor que alcanz la produccin en serie durante la

segunda guerra mundial.

1941:

El llamado Twin Wasp de 1350 caballos de fuerza se transforma rpidamente en el

motor ms usado en tiempos de guerra, durante la cual Pratt & Whitney produce ms

de 166,500 motores, entre aviones de combate, transporte y bombarderos.

El Argus As 014 es un pulsorreactor aleman usado para motorizar un misl crusero.

1942:

Debido al uso y produccin de spercargados por parte de la compaa General

Electric, fueron la mejor opcin para comenzar el desarrollo del proyecto de Frank

Whittle, que fue el primer turbo reactor de Amrica, llamado I-A. Ese mismo ao, dos

motores I-A impulsaron el vuelo de un Bell XP-59A, El empuje de esos motores de

reaccin era de 1250 libras, el modelo actual GE90-115B tiene un empuje de

115000libras, 90 veces ms.

Pratt & Whitney Twin Wasp, Fuente:

http://www.ww2aircraft.net/



1944:

Se desarrolla el motor J-33 con 4000 libras de empuje, que dio impulso al primer Jet

militar operacional, el P-80 Shooting Star que bati un rcord de velocidad de 620 mph

en 1947, y el motor J-35 montado a un avin Douglas D-558-1 Skystreak Alcanz las

650 mph; El J-35 fue el primer motor en usar un compresor de flujo axial.

Rolls-Royce comenz a desarrollar la aero turbina de gas.

Motor J35, Fuente:

http://www.rcgroups.com

Motor GE90-115B, Fuente:

http://www.sunlakesaeroclub.org



El ltimo motor de la familia Pratt & Whitney el R-4360 culmina con la tecnologa del

motor de pistones.

1947:

El Bell X-1 el primer avin cohete en romper la velocidad de sonido.

1948:

100 shp 782el primer motor turbo eje en ser aplicado al uso de aeronaves.

1949:

El primer vuelo impulsado por un estratoreactor, por el Leduc 010 un avin de

investigacin construido en Francia.

Bell X-1, Fuente:

http://www.militaryimages.net/



1950:

Aunque la necesidad de motores alternativos durante la guerra impidi que Pratt &

Whitney desarrollara motores a reaccin, en 1950 abre el laboratorio Andrew Wilgoos

de Turbinas de Gas para pruebas de turbo reactores, el ms avanzado de su poca.

Continental crea 0-470 una familia de motores a carburador de 6 cilindros opuestos

horizontalmente, enfriados por aire diseado para aviones livianos.

1951:

Estados Unidos toma la iniciativa de cambiar su enfoque a la produccin de motores

de reaccin, lo que deja en manos de Pratt & Whitney la manufactura de todos los

motores alternativos y sus partes.

1952:

Pratt & Whitney crea el motor a reaccin J57, se usa para dar propulsin al modelo de

Boeing, B-52 Stratofortress, por medio de 8 de estos turbo reactores. En 1952, este

modelo gana el trofeo Collier por su mejor eficiencia, confianza, buen desempeo, y

por ser el primer motor en llegar a las 10,000 libras de empuje.

Leduc 010, Fuente: http://xplanes.free.fr



1953:

El F-100 Super Sabre se convierte en el primer avin de produccin en romper la

barrera del sonido, es impulsado por el motor de Pratt & Whitney J57.

Rolls-Royce ingresa al mercado de la aviacin civil con el Dart un diseo de

turbohlice usado para el Vickers Viscount, un avin comercial que se convirti en uno

de los ms exitosos aviones postguerra. Se convirti en la llave para la aceptacin

universal de la turbina de gas en la industria aeroanutica.

Motor a reaccin J57, Fuente:

http://www.elgrancapitan.org



1954:

Vol por primera vez un helicoptero de turbina el Kaman HTK-1 de rotores

entrelazados.

1955:

Se desarroll un concepto de motor que funcionaba con un ciclo de aire lquido, (LACE)

desarrollado por la compaa Marquardt. En este concepto de motor que necesita de

aire para funcionar, el aire era licuificado en un intercambiador de calor. La limitacin

de este motor nuevo para su poca era que necesitaba mucha mezcla licuada para la

admisin, en comparacin con la combustin realizada.

1957:

Se crea la familia de motores O-540 de Lycoming, de montaje horizontal opuesto de

seis cilindros, utilizado en aviones de ala fija y helicopteros.

1958:

Se logra concretar el diseo real y eficiente del motor de pistones rotativos, creacin

atribuida a Flix Wankel, se considera un motor rotativo porque todos los procesos de

un ciclo son hechos al mismo tiempo, a diferencia de los motores alternativos que slo

pueden hacer uno a la vez, esto se consigue con engranes excntricos.

General Electric crea el J47, primer motor a reaccin en ser certificado para uso civil

por la Administracin de Aeronutica Civil (CAA).

Kaman HTK-1, Fuente:

http://1000aircraftphotos.com



1960:

El Avon el primer motor a reaccin de flujo axial diseado por Rolls-Royce impulso

al Comet que se convirti en el primer avin comercial de reaccin en entrar en

servicio en el trasatlntico, lo que marc un gran paso en la historia de la aviacin.

1960:

El Avon el primer motor a reaccin de flujo axial diseado por Rolls-Royce impulso

al Comet que se convirti en el primer avin comercial de reaccin en entrar en

servicio en el trasatlntico, lo que marc un gran paso en la historia de la aviacin.

General Electric J47, Fuente:

http://www.williammaloney.com



El Conway en el Boeing 707 se convirti en el primer turbo fan en el mundo en entrar

al servicio.

Rolls-Royce Avon, Fuente:

http://centurion-mbt-two.synthasite.com/

Rolls-Royce Conway, Fuente:

http://www.enginehistory.org



Al surgir el TriStar un avin comercial de fuselaje ancho, Rolls-Royce pone en

marcha los RB211 una lnea de motores turbo fan.

1963:

Pratt & Whitney desarrolla el Turbo-Fan JT8D que traa ventajas a los aviones de

pequeo y mediano tamao, el JT8D se ha transformado en el turbo ventilador ms

usado a nivel mundial.

El Atlas Centaur era un cohete impulsado por el RL-10 de Pratt & Whitney, que fue el

primer motor de cohete que usaba hidrgeno lquido, fue la base de la industria

espacial por los siguientes 40 aos.

Pratt & Whitney desarrolla el modelo PT6, motor de reaccin de turbina libre, una

nueva y revolucionaria idea dentro de los motores de reaccin. Este modelo se

convirti en el motor de turbina de gas ms utilizado en su tiempo.

Pratt & Whitney RL-10,

Fuente:

http://daniloercoli.com



1964:

Se desarrolla el Pratt & Whitney TF30, primer motor turbo ventilador con afterburner

para el ejrcito estadounidense, fue montado en un Air Force F-111A.

Un proyecto que haba comenzado desde los aos 50 es desvelado por el ejrcito

estadounidense, el Lockheed SR-71 Blackbird, impulsado por dos motores J58 de

Pratt & Whitney, capaces de mover al avin ms rpido que una bala.

1966:

Pratt & Whitney desarrolla el primer turbofan comercial de alto Bypass, el JT9D, que

impuls al Boeing 747.

Pratt & Whitney TF30, Fuente: http://commons.wikimedia.org

Pratt & Whitney JT9D, Fuente:

https://www.pw.utc.com



1967:

Fue en este ao que Lycoming desarroll el primer y nico motor acrobtico aprobado

por la Administracin Federal de Aviacin (FAA).

1970:

Uno de los primeros motores turbo eje es certificado para la instalacin en

helicpteros ligeros, el PT6T de Pratt & Whitney, se convierte en la figura para la

confiabilidad, durabilidad y bajo costo de mantenimiento de los motores de

helicpteros.

P&W es elegido

por la Fuerza Area Estadounidense por su modelo F100 fighter engine para impulsar

al Douglas F-15 Eagle, lo que les dio la superioridad area por los siguiente 40 aos.

Pratt & Whitney PT6T, Fuente: http://www.helicopterbuyer.com



Continental fue la primera compaa en introducir el Boeing 747, siendo el primer

avin con fuselaje ancho con cuatro motores turbofn producidos por Pratt & Whitney.

CFM International desarrolla una familia de turbofn para designacin militar con un

rango de empuje desde 82 a 151 KN los CFM56.

1971:

General Electric se define ms hacia la aviacin civil, con el motor turbo ventilador

CF6-6 de alto bypass, usado en el Douglas DC-10. De este motor se deriv una familia

de motores de reaccin que dan propulsin a los aviones ms significativos como: el

Boeing 747 y 767, y el Airbus A300, A310 y el A330.

Prueba del F100, Fuente:

http://defensetech.org



1972:

Se introduce el Garrett TFE731 una familia de turbofan engranados que actualmente

llevan acumuladas 100 millones de horas de vuelo.

1974:

El JT8D-200 y su serie subsecuente, de P&W, fue de los primeros motores que fueron

creados con consciencia ambiental, era menos ruidoso, ms limpio y ms eficiente.

General Electric CF6-6, Fuente:

http://www.swannysmodels.com

Pratt & Whitney JT8D-200, Fuente: http://es.wikipedia.org



Se crea la familia de motores para uso en helicopteros y aviones Kimov TV3-117.

1977:

El Voyager 1, fue el primer instrumento espacial en tomar fotografas de las lunas de

Jpiter, esto fue posible gracias al empuje que le dio el cohete Alfa Centaur, cohete

que a su vez fue impulsado en su etapa alta por la ingeniera Pratt & Whitney.

1981:

La NASA lanza el Columbia, la primera nave espacial, las naves subsecuentes fueron

impulsadas de la tierra al espacio por medio de turbo bombas Pratt & Whitney.

Alfa Centaur, Fuente:

http://fdra.blogspot.mx

Lanzamiento Columbia, Fuente: partners.nytimes.com



1983:

P&W introduce el PW200, un turbo fan que ofreca un gasto de combustible muy

econmico, as como el primer sistema electrnico de control del motor en aviacin

comercial.

1989:

Se inicia el proyecto japons del programa de creacin de motores como el VCE/turbo-

ramjet, bajo la investigacin del sistema de propulsin para el transporte sper e

hipersnico (HYPR). Este ciclo combinado usa un turbo-acelerador para el rango de

velocidades Mach 0-3, y un motor Turbo-ramjet para el rango de velocidades Mach 2-

5.5. La investigacin ha involucrado estudios de admisin, turbo-maquinaria, tobera de

escape y sistemas de control.

1992:

Aviadvigatel crea un motor de reaccin de dos ejes para uso civil y militar el PS-90.

1995:

General Electric cre el motor turbo ventilador con mayor potencia del mundo, el

GE90, que entre dos motores de esta familia son los que impulsan al Boeing 777, ya

que tiene un empuje de 122 965 libras. Es el turbo ventilador con el ventilador ms

Aviadvigatel PS90, Fuente: es.wikipedia.org



grande del mundo, 128 pulgadas de dimetro; Los alabes del ventilador estn hechos

de materiales compuestos y la tasa de Bypass es la ms grande existente: (9:1), para

crear la mayor eficiencia propulsiva de cualquier motor comercial de transporte.

El PW-150 de Pratt & Whitney es el motor turbo hlice ms grande construido, se

anuncia que impulsar al Bombardiar Aerospace Dash 8 Q400.

General Electric crea un motor tipo turboeje para su uso en helicopteros que se

convirti en el primer motor de turbina en conseguir certificado para su uso civil.

1997:

Se crea el motor PW4000 que crea 98,000 libras de empuje, es usado para las

versiones ms grandes del Boeing 777.

2000:

El motor JF119 fue desarrollado por la empresa estadounidense Pratt & Whitney, el

sistema propulsivo para el avin Joint Strike fighter; Por primera vez en la historia la

Pratt & Whitney PW-150, Fuente: pw.uts.com



fuerza area, los marinos y la naval de Estados Unidos, Y la Fuerza Area y naval

Inglesa pilotearan el mismo avin con el mismo motor.

El aeronave A-380 de Airbus necesitaba de un modelo especial de fabricacin, para

el cual se necesitaba del trabajo conjunto entre General Electric y Pratt & Whitney, fue

as como en el ao 2000 se desarroll el motor GP7000.

Joint Strike Fighter, Fuente: armsdata.net

GP7000, Fuente: en.wikipedia.org



Pratt & Whitney se ala con la empresa aeronutica rusa NPO Energomash para

impulsar un cohete de 900,000 libras de empuje, as creando pauta para los nuevos

modelos aeronuticos de lanzamiento.

GE HONDA HF 120 un pequeo turbofan para el mercado de reactores estima una

demanda de ms de 200 unidades anuales.

2004:

El programaHyper-X creado por la NASA tiene primer avin no tripulado impulsado

por un motor scramjet en mantener la altitud. Parte de la serie de aeronaves

experimentales estadounidenses diseadas para volvar a velocidades superiores a

Match 10 (diez veces la velocidad del sonido).

2005:

Europrop desarrolla el motor de 11.000 cv para el avin de transporte militar Airbus

A400M, que al entrar en proceso ser la turbohlice ms potente.

HyperX - X43, Fuente: www.microcraft.aero



2006:

Lycoming desarrolla el Centro de Tecnologa Avanzada, con lo que logra desarrollar

el motor Thunderbolt, el motor de pistones ms confiable en el mercado, su potencia,

rgimen y otras especificaciones varan dependiendo del modelo.

TP400, motor para el

Airbus A400M, Fuente:

www.airbus.com

Lycoming Thunderbolt, Fuente:

www.lycoming.com



General Electric desarrolla un turbo fan de alta derivacin utilizado en el Boeing 787

y 747-8 el Genx.

2012:

Continental Introduce su modelo O-200-AF, motor de alta eficiencia que combina peso

ligero con la posibilidad de usar un combustible alternativo, crea entre 90 y 100

caballos de fuerza, es enfriado con aire, y tiene un peso de 170.18 libras.

Continental O-200-AF, Fuente:

http://en.wikipedia.org



A Futuro:

Se ha comenzado el desarrollo de un nuevo motor a reaccin, por parte de la

compaa General Electric, el GEnx que producir de 55 000 a 70 000 libras de

empuje, y reemplazar a la ms importante familia de turbo ventiladores de GE, Los

GF. Uno de los motores de esta serie ha recibido la certificacin otorgada por la FAA

de aeronavegabilidad.

La NASA ha desarrollado motores elctricos, estos se alimentan por medio de energa

solar fotovoltaica (obtenida de la radiacin solar).

Recientemente se han desarrollado motores alternativos de ciclo Diesel con el fin de

aumentar durabilidad y rentabilidad.

Diseo Genx, Fuente:

http://htka.hu

Avin solar, Fuente: www.orbitaverde.com



Comparativa de los sistemas propulsivos: El motor ha tenido un avance exponencial continuo desde hace dos ciclos,

comenzando con los pequeos motores hasta los ms actuales, se han adicionado

componentes y sistemas, se han desarrollado motores de combustin externa y de

combustin interna, motores a reaccin y alternativos; Y hasta el motor Wankel del

inventor alemn que lleva ese nombre.

Ni se diga de los medios de conversin de energa, como la hlice que ha tenido al

menos una configuracin por cada nuevo motor, que decidieron ponerle paso variable,

que se les ocurri que ahora deba variar el paso mediante engranes en el cubo o

HUD, y dems invenciones que han ocurrido a lo largo de la historia de la planta motriz

en aviacin. La otra es el uso de tobera, que tambin es un mtodo de conversin de

energa, ms usado para los motores a reaccin, pero hay tantos tipos iguales, como

la tobera de geometra variable y la tobera divergente convergente y la que es slo

convergente, que ya no sabemos entre la gran gama de posibilidades que tenemos

para elegir, al momento de disear nuestro avin.

Con tanta informacin, creacin y mejoramiento del sistema propulsivo dentro de los

pasados siglos, se ha formulado una nueva pregunta, cul sistema propulsivo es el

ms rpido, el ms eficiente, el ms moderno? Esto precisamente es lo que se busca

resumir en el segundo captulo de este trabajo.

Scramjet de la NASA, el X-43; Fuente: www.nasa.gov



Para comenzar hay que recordar que un sistema propulsivo cuenta de un motor y de

un sistema de conversin de la energa:

Dentro de los sistemas de conversin de energa, hay dos, la tobera y la hlice, las

dos funcionan bajo las leyes de Newton.

La hlice:

Es un dispositivo que recibe una gran cantidad de flujo msico , que es la cantidad

de masa que pasa a travs de un dispositivo en un tiempo determinado. Recibe la

cantidad de flujo msico dependiendo del dimetro de la hlice, es decir, una hlice

tendr un flujo msico mayor entre mayor sea su hlice. La ley de continuidad nos dice

que el flujo msico de entrada debe ser igual al flujo msico de salida, entonces lo que

puede variar es la presin y la velocidad, y si se recuerda, una forma de conseguir

fuerza, o en nuestro caso aeronutico, empuje, es:

= () [

] [

] = (1)

Sistema de conversin

de energa

Motor

Sistema propulsivo



Por lo tanto el empuje en una hlice es la diferencia de velocidades (entrada y salida)

por el flujo msico que se obtiene con un rea mayor o menor.

= ( ) (2)

Con esta informacin, se comienzan a ver las ventajas y desventajas del uso de hlice

en el avin.

Uso de un gran flujo msico, es decir que mueve una gran cantidad de masa.

De ese gran flujo msico, obtiene una velocidad moderada comparada con la

que obtiene la tobera.

Lo ms probable es que se tenga que usar un motor de combustin interna

alternativo, aunque una excepcin es el motor turbohlice que tiene como el

nombre lo dice, hlice y turbo maquinaria.

El uso de hlices significa que el avin no ser rpido pero ser resistente.

La velocidad en la punta de la hlice no puede superar la velocidad de 1 Mach,

pues comienzan a hacerse vrtices que crean un gran arrastre aerodinmico,

alentando de manera considerable al avin.

El avin est sujeto a cierta prdida de potencia del motor debido a la carga de

la hlice.

Motor Turbo Hlice en un banco de pruebas, Fuente: airvoila.com



La tobera:

Al igual que la hlice, convierte energa en empuje, y al igual que la hlice funciona

bajo las leyes de Newton y la ley de la continuidad, especialmente bajo la tercera ley

de Newton, que dice que a toda fuerza corresponde una reaccin de la misma

magnitud y direccin, pero en sentido opuesto. Es por eso que se les llama motores

de reaccin a todos aquellos que usen una tobera como medio para transformar la

energa.

La tobera es la parte final del turbo reactor, es la que acelera la salida de los gases

antes de su salida de vuelta al llamado sumidero, que en este caso es la atmsfera.

La tobera a menos que sea para trabajo en velocidades supersnicas, es de tipo

convergente, es decir que entre ms avanza el aire a travs del turbo reactor, menor

es el rea por la cual puede pasar el aire.

El aire entra a la tobera por medio de un rea relativamente grande, a una velocidad,

temperatura, y presin dada, y sale por un rea ms pequea que a la que entra,

aumenta la presin y se reduce la presin.

Hay que recordar que a mayor temperatura se mantenga el fluido de trabajo, mayor

ser la temperatura transformada, y como siempre, los materiales son la restriccin

para el motor, pues los componentes del reactor no soportan temperaturas por encima

Tobera simplificada, Fuente:

Dibujo Propio



de los 1500, y si se pudiera soportar esa temperatura, mayores velocidades seran

posibles.

Para encontrar la relacin entre las presiones y reas y lo dems, haremos uso de la

frmula de flujo msico:

= (3)

Si el flujo msico de salida debe ser igual al de entrada tericamente, pues en realidad

el aire en la cmara de combustin es mezclado con un combustible:

111 = 222(4)

Pero la densidad es funcin de la presin, por lo que se sustituye:

=

(5)

11

11 =22

22(6)

Por la funcin = , se deduce que las tres variables son rea, presin y

temperatura

De esta informacin se deducen varias cosas a comparar.

El motor que tiene tobera generalmente trabaja con un flujo msico menor a con

el que trabaja la hlice, alterando menor cantidad de aire.

Si la tobera no altera gran cantidad de aire, altera mucho a esa pequea porcin,

dndole una gran velocidad y mayor temperatura de los gases de salida.

Se pueden usar en dos tipos de motor, en los motores rotativos y en los cohetes.

La nica forma en que la tobera alcanzar una velocidad supersnica es con

una configuracin convergente divergente.



Motores de combustin interna: Debido a las velocidades a las que estn diseados para trabajar, los motores de

combustin de uso aeronutico usan o tobera o hlice, en la siguiente grfica se

muestran los medios de conversin de energa para los grupos ms generales de turbo

reactores.

Las velocidades a las que trabajan los diferentes motores con su respectiva aeronave

estn presentadas en la siguiente tabla, en donde la velocidad est dada en nmero

Mach.

Uso Motor Rango(Mach)

Helicpteros Turbo Eje 0.25-0.5

Misiles Turbo Reactor y Turbo

Fan

0.5-1

Aviacin comercial Turbo Fan y Prop Fan 0.5-1

Misiles de Crucero Turbo Fan 0.5-1

Aviacin general y de

transporte

Turbo Hlices 0.5-1

Motores de combustin

interna.

Alternativos

Uso de Hlice

Rotativos

Uso de Tobera

Uso de Hlice

Cohetes

Uso de Toberas

De uso Aeronutico



Aviacin de combate Turbo Reactor y Turbo

Fan con Afterburner

1.8-3

Aviacin civil

supersnica

Turbo Reactor y Turbo

Fan con Afterburner

1.8-3

Misiles Estato reactor y Estato-

Cohetes

2.5-4

Puesta en orbita Propulsin mixta, Estato

Reactores de combustin

supersnica

5-25

Transporte Hipersnico Propulsin mixta, Estato

Reactores de combustin

supersnica

5-25

Diferencias entre los motores de combustin interna alternativos:

Con o Sin caja de reduccin:

Sin una caja de reduccin y con un motor de altas revoluciones, rpidamente la punta

de la hlice se acercara a la velocidad de 1 mach, creando vrtices y arrastre. Fuera

MCIA Horizontal Opuesto, Fuente: www.subaru-global.com



de esa situacin fatalista, se usan para obtener una mayor potencia a cambio de

rgimen o velocidad de la flecha.

Nmero de cilindros:

Una mayor cantidad de Cilindros significa un mayor volumen total, lo que significa

mayor potencia pero mayor peso, por lo que los motores de varios cilindros son usados

dependiendo el tamao y peso del avin.

Configuracin del motor:

La configuracin del motor es muy importante pues afectar en la potencia entregada

y el rgimen del eje; hasta el momento el nico que ha conseguido certificacin de la

FAA debido a su alta eficiencia, versatilidad, tamao reducido y gran potencia es el

Horizontal Opuesto.

Nmero de tiempos en ciclo Otto.

El nmero de tiempos es cuantos procesos deben ocurrir en un ciclo termodinmico,

en el caso de Otto 4 tiempos, los tiempos son: admisin compresin, expansin y

escape; El pistn debe recorrer dos carreras para que el cigeal gire una sola vuelta,

Motor en configuracin V, no usado en

aeronutica actual, Fuente:

www.motorpasion.com



esto afecta al momento de crear una potencia. Se usa solamente ciclo Otto porque los

motores que trabajan con Diesel

Diferencias entre los Motores Rotativos Aeronuticos:

Air Breathing Engine:

La primera gran diferencia se encuentra en si necesitan de aire o no para funcionar,

pues si son Non Breathing Engines que funcionan con turbo maquinaria seran un

hbrido entre cohete y motor rotativo. Por lo tanto todo aquel motor que no tenga su

propio tanque de oxgeno y que necesite de una induccin de aire como comburente

para funcionar se le llama Air Breathing Engine.

Turbo maquinaria:

El uso de turbo maquinaria significa el uso de compresor y de turbina conectados

mediante un eje para el aprovechamiento de la velocidad de los gases de salida, por

lo tanto es un sistema que se retroalimenta, pues el compresor usa la energa captada

por la turbina para comprimir el aire entrante para que al momento de la combustin la

velocidad de salida sea mayor. El uso de turbo maquinaria permite velocidades de

Ejemplo de un Air Breathing Engine, en este caso es un Turbo Fan, Fuente:

www.makersweekend.org



trabajo muy altas debido al incremento de presin que se hace debido al giro del

compresor, el cual tiene potencia de flecha subministrada por la turbina.

Las diferentes variaciones de los motores de reaccin que necesitan de aire y tienen

turbo maquinaria son presentadas a continuacin:

Turbo Reactor:

Es lo ms acercado al primer motor de reaccin, no tiene accesorios diferentes,

funciona bajo el ciclo Brayton como todos los dems, es el menos potente y ya casi no

es usado debido a que ya hay mejores reactores. Consta de un compresor, un eje,

difusor al inicio, cmara de combustin, turbina y tobera. Es la forma ms sencilla de

motor a reaccin.

Turbo Fan:

Es una de las variaciones del Turbo Reactor, hace uso de un ventilador antes del

compresor, esto sirve para tener un mayor flujo de aire, y cierta compresin, usa un

concepto llamado Bypass, que significa la relacin entre lo que entra normalmente al

motor, y el extra que da el fan que no pasa por la cmara de combustin. Es este motor

de reaccin el que ms se usa en aviacin civil debido a que es ms silencioso, entre

otras cosas.



Turbo Prop:

El uso del Turbo Prop surge de la necesidad de usar tanto las ventajas de la tobera

como las ventajas de la hlice, aprovecha los gases para tambin mover una hlice y

as tener ms de una fuente de empuje dentro del mismo sistema, es usado en grandes

aviones de transporte, que necesitan de una gran potencia, pero no de una muy alta

velocidad.

Turbo Fan esquematizado de Pratt & Whitney, Fuente:

www.pw.utc.com

Avin sovitico con cuatro turbo props, Fuente: www.1ms.net



Turbo Shaft:

Es un motor especial, pues no usa una tobera como mtodo de conversin de energa,

tiene los mismos elementos que un turbo reactor, excepto que el eje de la turbina est

conectado mediante piones y engranes cnicos a un rotor principal, que tiene un giro

de flecha. Este rotor es el que mueve generalmente las palas de un helicptero, o el

generador de la unidad de potencia auxiliar.

Motor Wankel:

Es considerado un motor rotativo, puesto que todos sus procesos y estados son

continuos y al mismo tiempo, sin embargo no funciona como un motor de turbina de

gas, consta de un eje excntrico con una figura triangular redondeada, que mientras

en una de sus aristas realiza la compresin, con otra est haciendo la expansin y

mediante bujas enciende en otra parte. No es un motor alternativo porque no reciproca

ni usa sistema biela manivela; Aun as funciona como un ciclo Otto 4 tiempos. Ha

habido algunos motores Wankel usados en aviacin.

Un Turbo Shaft para helicptero, Fuente: www.

Armyrecognition.com



El otro tipo de motores a reaccin que necesitan de aire son aquellos que funcionan

sin turbo maquinaria, que sorprendentemente son los que alcanzan velocidades

supersnicas muy altas, normalmente ms de 1 Mach hasta 7 u 8.

Pulso Jet:

Con velocidades mayores a 1 Mach, permite la entrada del aire a travs del difusor, y

luego a travs de vlvulas que se cierran cuando ocurre una explosin dentro de la

cmara de combustin, para direccionar la fuerza de los gases hacia atrs, y causar

un empuje muy grande.

Ram Jet:

Es sorprendente que quitando las vlvulas de apertura y cierra de la cmara de

combustin del pulso jet, el empuje sea an mayor, y es justamente debido a la gran

cantidad de energa que est siendo liberada, que las vlvulas se vuelven

innecesarias, siendo que con la inercia, la accin de los gases es inmediatamente

hacia atrs. Como es lgico asumir, el flujo msico de este sistema propulsivo es

muy grande, y es lo que le permite tener valores de velocidad entre 1 y 8 de Mach.

Motor Rotativo Wankel, Fuente:

www.autoevolution.com

Esquema de un Pulso Jet, Fuente:

www.brandigg.de



Esquema de la NASA de un Ramjet, Fuente: www.grc.nasa.gov



Conclusiones: El objetivo de este trabajo era formar el conocimiento bsico general de los motores

que el tiempo de clase no permite crear, era adquirir el conocimiento que debe tener

un Ingeniero en Aeronutica y que nunca es enseado en la carrera de Ingeniera en

Aeronutica. Si bien en termodinmica se nos dio un repaso rpido de los conceptos

bases, se necesitaba de mucho tiempo y dedicacin para verdaderamente llegar a

conocer los fundamentos de los sistemas propulsivos. Por lo expuesto anteriormente,

se considera cumplido el objetivo principal del trabajo

No es sabio despreciar la historia porque en la historia estn las indicaciones de

errores y xitos ocurridos anteriormente, y no se volver a intentar algo que ya fall, a

menos que haya una nueva idea, fundamentada y validada de forma apropiada. Este

es el objetivo de hacer una investigacin del desarrollo del sistema propulsivo, y fue

cumplido de manera satisfactoria.

La comparativa de los sistemas propulsivos tiene su fundamento en que, como

ingenieros, necesitamos de una base slida de las desventajas y ventajas que tiene

cada uno de ellos, pues al momento de disear se necesita saber qu tipo de sistema

propulsivo se requiere en un momento determinado.

Lo ms resaltante dentro del captulo uno fueron los avances que hizo Pratt & Whitney

en la industria aeronutica, y cmo se han ido convirtiendo en una de las industrias

ms importantes a nivel mundial.

Sin embargo en el captulo dos hubo ms de una cosa que vale la pena resaltar, como

por ejemplo las velocidades que maneja cada una de las aeronaves y sus motores

ms comunes, dando as una referencia futura a los motores que ms convienen para

cada tipo de aeronave y dependiendo su funcin.



Bibliografa:

Richard van Basshuysen, Fred Schfer; Internal Combustion Engine Handbook; SAE

International.

Dale Crane; Aircraft Powerplant; Aviation Supplies & Academics.

Edward F. Obert; Motores de Combustin Interna; CECSA.

David A. Spera; Wind Turbine Technology; Editor.

N/A; Diesel-Engine Management; Bosch

Paul Zarchan; Developments in High Speed Vehicle Propulsion Systems

http://www.geaviation.com/company/aviation-history.html

http://www.rolls-royce.com/about/heritage/history/

http://www.pw.utc.com/Where_Weve_Been

http://www.lycoming.com/Lycoming/Company/History.aspx

Documents

Sistemas Propulsivos