Un motor de turboeje es una forma de turbina de gas que está optimizada para producir caballos de fuerza en el eje en lugar de empuje de un chorro . En concepto, los motores de turboeje son muy similares a los turborreactores , con una expansión adicional de la turbina para extraer energía térmica del escape y convertirla en potencia de salida en el eje. Son incluso más similares a los turbohélices , con solo pequeñas diferencias, y a menudo se vende un solo motor en ambas formas.
Los motores de turboeje se utilizan habitualmente en aplicaciones que requieren una alta potencia sostenida, alta fiabilidad, tamaño reducido y peso ligero. Entre ellas se incluyen helicópteros , unidades de potencia auxiliares , barcos y buques , tanques , aerodeslizadores y equipos estacionarios.
Un motor de turboeje puede estar formado por dos conjuntos de piezas principales: el "generador de gas" y la "sección de potencia". El generador de gas consta del compresor , cámaras de combustión con encendedores y boquillas de combustible , y una o más etapas de turbina . La sección de potencia consta de etapas adicionales de turbinas, un sistema de reducción de engranajes y la salida del eje. El generador de gas crea los gases calientes en expansión para impulsar la sección de potencia. Dependiendo del diseño, los accesorios del motor pueden ser impulsados por el generador de gas o por la sección de potencia.
En la mayoría de los diseños, el generador de gas y la sección de potencia están mecánicamente separados para que cada uno pueda girar a diferentes velocidades adecuadas para las condiciones, lo que se conoce como " turbina de potencia libre ". Una turbina de potencia libre puede ser una característica de diseño extremadamente útil para los vehículos, ya que permite que el diseño prescinda del peso y el costo de las complejas transmisiones y embragues de múltiples relaciones .
Un ejemplo inusual del principio de turboeje es el motor turbofán Pratt & Whitney F135 -PW-600 para el STOVL Lockheed F-35B Lightning II : en modo convencional funciona como un turbofán, pero cuando impulsa el Rolls-Royce LiftSystem , cambia parcialmente al modo turboeje para enviar 29.000 caballos de fuerza hacia adelante a través de un eje [1] y parcialmente al modo turbofán para continuar enviando empuje al ventilador del motor principal y a la tobera trasera.
Los helicópteros de gran tamaño utilizan dos o tres motores de turboeje. El Mil Mi-26 utiliza dos Lotarev D-136 de 11.400 CV cada uno, [2] mientras que el Sikorsky CH-53E Super Stallion utiliza tres General Electric T64 de 4.380 CV cada uno. [3]
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El primer motor de turbina de gas considerado para un vehículo de combate blindado, el GT 101 que se basaba en el turborreactor BMW 003 , fue probado en un tanque Panther a mediados de 1944. [4] [ página requerida ] El primer motor de turboeje para helicópteros fue construido por la empresa de motores francesa Turbomeca , dirigida por su fundador Joseph Szydlowski . En 1948, construyeron el primer motor de turbina de diseño francés, el 782 de 100 shp. Originalmente concebido como una unidad de potencia auxiliar , pronto se adaptó a la propulsión de aeronaves y encontró un nicho como planta motriz para helicópteros impulsados por turboeje en la década de 1950. En 1950, Turbomeca utilizó su trabajo del 782 para desarrollar el Artouste más grande de 280 shp , que fue ampliamente utilizado en el Aérospatiale Alouette II y otros helicópteros. [5] Esto ocurrió después de la instalación experimental de un turboeje Boeing T50 en un ejemplo del sincróptero Kaman K-225 el 11 de diciembre de 1951, como el primer helicóptero propulsado por turboeje de cualquier tipo en volar. [6]
El tanque T-80 , que entró en servicio en el ejército soviético en 1976, fue el primer tanque en utilizar una turbina de gas como motor principal. Desde 1980, el ejército estadounidense ha utilizado el tanque M1 Abrams , que también tiene un motor de turbina de gas (la mayoría de los tanques utilizan motores diésel de pistón alternativo). El Stridsvagn 103 sueco fue el primer tanque en utilizar una turbina de gas como motor secundario de "carrera" de alta potencia para aumentar el rendimiento de su motor de pistón primario. Los motores de turboeje utilizados en todos estos tanques tienen considerablemente menos piezas que los motores de pistón a los que reemplazan o complementan, mecánicamente son muy confiables, producen un ruido exterior reducido y funcionan con prácticamente cualquier combustible: gasolina , combustible diésel y combustibles de aviación. Sin embargo, los motores de turboeje tienen un consumo de combustible significativamente mayor que los motores diésel que se utilizan en la mayoría de los tanques de batalla principales modernos.
