¿Cuáles son los pros y los contras de un pulsejet?

He oído que las aeronaves impulsadas por chorro de pulso pueden volar a velocidades muy rápidas, pero ¿hay algún inconveniente en este tipo de motor? ¿Y las desventajas son mayores que las ventajas? o viceversa?

Respuesta

El motor de chorro de pulso funciona porque utiliza la presión dinámica del aire para la compresión. En consecuencia, necesita velocidad para funcionar bien. Si el chorro de pulsos está en el suelo, no es fácil de arrancar – necesita ser alimentado con aire comprimido, y una vez que funciona (puede funcionar incluso cuando no se mueve porque la onda de presión oscilante dentro del El tubo comprimirá el aire entrante), desarrolla un pequeño empuje.

El empuje aumentará con la velocidad del aire, por lo que necesita fuentes de empuje adicionales para la aceleración inicial y el despegue. En el caso de la V-1, este se hizo con una catapulta de vapor o lanzando desde el aire el dispositivo. Tenga en cuenta que el V-1 se aceleró a 370 km / h en una catapulta de 45 m de largo, lo que significa más de 100 m / s² (10 g) de aceleración promedio . La mayor parte del trabajo de desarrollo se centró en hacer que la estructura del avión soportara esta aceleración. Un diseño moderno también necesitaría motores adicionales, y una vez incluidos, el fundamento de los chorros de impulsos se vuelve muy débil. Tienen sentido si tiene una aplicación desechable lanzada desde el aire, como misiles aire-aire de largo alcance. Este es un nicho en el que sus primos de mayor velocidad, los ramjets, todavía se utilizarán .

Ventajas:

  • Muy fácil de construir, muy liviano.
  • Corre y produce algo de empuje cuando en reposo (a diferencia de los ramjets).

Contras:

  • El empuje crece con velocidad de vuelo. Esto puede verse como un profesional, pero normalmente requiere medios adicionales de aceleración. Por lo tanto, aparece como contra aquí.
  • Baja eficiencia de combustible. La energía del combustible se convierte en otras formas de energía: solo escuche los videos de Colin Furze para tener una idea.
  • Niveles altos de Vibración debido al funcionamiento intermitente. Cuando se probó el Heinkel 280 con Argus pulsejets , la aeronave experimentó una vibración inaceptable.
  • Necesita materiales resistentes al calor. La parte central se calienta mucho en funcionamiento, por lo que se necesita al menos acero inoxidable de níquel-cromo si el enfriamiento por aire es insuficiente.
  • No se puede volver supersónico. Para esto, hay ramjets .

EDIT:

NACA probó el As 014 pulse jet y escribió un informe , del cual se toman los datos de rendimiento que se muestran a continuación:

Thrust del As 014 sobrevelocidad

Parece que Bruce Simpson en Nueva Zelanda ha mejorado mucho el diseño del chorro de pulso : No necesita aire comprimido para arrancar y hace un uso inteligente del aire frío circundante para aumentar el flujo de masa y mantener bajas las temperaturas del material.

Respuesta

En primer lugar, son ruidosas ; hay una razón por la que la bomba V1 se llama «bomba de zumbido».

También necesitan combustible debido a su baja relación de compresión.

La mayor ventaja es que son muy simples. Una vez que los haya encendido, seguirán ardiendo hasta que se queden sin combustible o se interrumpa el flujo de aire.

Comentarios

  • por no mencionar que pulsejets son, con mucho, los motores a reacción más fáciles de construir. Hay muchos buenos videos sobre los chorros de pulso de colinfurze en youtube.

Respuesta

Los chorros de pulso eran grandes durante la Segunda Guerra Mundial pero tienen algunos problemas.

Ventajas:

Aparte de los flaps del acelerador, los chorros de pulso esencialmente no se mueven piezas que los hacen no solo simples de construir sino también simples de mantener. La gente los construye en sus garajes en casa todo el tiempo. Desde el punto de vista de la guerra, esto fue genial, ya que podrías hacer muchos de ellos en poco tiempo.

Desventajas:

Ruido: los chorros de pulso son mucho más ruidosos que cuando giran contrapartes. Esto los hace un poco menos útiles desde el punto de vista del sigilo / tiempo de guerra y desde un punto de vista comercial en lo que respecta a las preocupaciones generales de contaminación acústica.

Bajo impulso: desde mi punto de vista, los chorros de pulso tienen un impulso específico bajo debido a su patrón de encendido más parecido a un pistón. No ofrecen el tipo de empuje de su ventilador como lo hacen sus homólogos.

Tamaño: si la memoria no me falla, también son mucho más grandes que un chorro normal (para una potencia determinada).

Respuesta

Desventajas :

  • Eficiencia termodinámica muy baja debido a una relación de compresión muy baja. Por lo tanto, no son muy eficientes en combustible. Consumen mucho combustible.

  • Son muy, muy ruidosos.

  • Las válvulas de lengüeta se fatigan rápidamente. Las válvulas de láminas también pueden estar sujetas al calor y perder su temperamento. Bruce Simpson ha trabajado mucho para mejorar la elevación de las válvulas de lengüeta.

  • Las altas temperaturas involucradas.

  • Sin válvulas Los chorros de pulso tienden a ser menos eficientes que los con válvula (pero mucho más simples).

  • La mayoría de la literatura sobre chorros de pulso sin válvula es sustancialmente incorrecta en cuanto a lo que está sucediendo con el flujo de gas dentro del motor.

Ventajas :

  • Simplicidad

Los chorros de pulso pueden diseñarse para desarrollar el máximo empuje en reposo oa cualquier velocidad subsónica en particular. Si están diseñados para un empuje máximo a una velocidad razonablemente alta, entonces su empuje de parada será bajo. Un chorro de pulsos de baja velocidad sufrirá porque la llama tiende a salir por la parte trasera del motor a medida que aumenta la velocidad de avance. Hay formas de hacer chorros de impulsos para que puedan desarrollar el empuje máximo en un amplio rango de velocidades.

Comentarios

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Responder

Otra ventaja de los chorros de impulsos es que son muy baratos de construir, en comparación con otras formas de motor de avión. Una de las principales razones por las que se utilizaron en el V1 fue su muy bajo costo.

Otra desventaja: en realidad solo tienen una potencia de salida eficiente: la máxima. Si bien esto varía con la velocidad del aire, también significa que los chorros de pulso no se pueden reducir realmente sin riesgo de apagarse. Eso haría que el aterrizaje de un avión de chorro de pulso fuera un asunto desafiante.

Dado que el V1 nunca fue diseñado hacer un aterrizaje controlado con un piloto a bordo, eso no fue un problema.

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