É Turbo Jato ou Turbo Fan ?

16:42:00 chpj 3 Comments

Bom pessoal esta é uma pergunta interessante, que costuma dar uma boa discussão

Mas primeiro vamos a um jogo com as imagens abaixo, é bem simples , é só falar se o avião na imagem é turbo jato ou turbo fan !

Boeing 707

Boeing 727 200

Boeing 737-200

RESPOSTAS

707- imagem 1 Turbo Jato (Alguns usam turbo fan !!)

727- imagem 2 Turbo fan

737- imagem 3 Turbo fan

Muitos vão dizer que eu estou errado, mas antes disso vou explicar algumas coisas.

Primeiro alguns conceitos

Motores Turbo Jato são motores em que todo ar admitido é comprimido, queimado, expandido e exaurido, este motor possui apenas o núcleo, ou seja ele não possui Bypass, que nada mais é do que, uma passagem de ar externa aos compressores, câmaras de combustão e turbinas, sendo assim "Teoricamente" podemos dizer que o Turbo Jato é um Turbo Fan com razão de Bypass igual a Zero (apenas para entendimento afinal os turbo jatos vieram primeiro).

Abaixo vemos um JT3C em corte

Este e um motor fabricado pela Pratt Whitney, equipou aeronaves como: B-52 Stratofortress B-57 Canberra Boeing 707 Douglas DC-8 F-8 Crusader F-100 Super Sabre

Em corte podemos ver que todo ar admitido é levado aos compressores ass câmaras de combustão, as turbinas e assim exaurido.

Agora um motor Turbo Fan

O Turbo Fan e um motor a reação assim como o Turbo jato, porem este possui um Fan que é responsável pela admissão do ar que será levado ao Bypass e para o núcleo, onde este será comprimido, queimado, expandido e por fim exaurido na seção de exaustão, porem neste momento este ar encontra a sua volta o ar que passou pelo Bypass, (ar mais frio) e o choque destes gases (núcleo e bypass) produz redução de ruídos e consumo. alem de tração devido este movimentar maiores massas de ar.

Uma característica importante do turbo fan e a razão de derivação (Bypass Ratio) que indica a proporção entre as massas de ar impulsionadas pelo fan e pelo núcleo. os antigos turbo fans possuíam Bypass Ratio menores que 1 ( isso significa que o fan movimentava uma massa de ar menor que o núcleo) hoje ha motores turbo fan com razões iguais a 6.

Abaixo podemos ver um esquema de um turbo fan e o esquema de um motor CFM 56 em corte

Bom ai vocês devem esta se perguntando esse Carlos e louco, olha o tamanho do CFM 56 e olha o tamanho do motor do 727 e 737 (breguinha).

Pratt Whitney JT8D 737-200

CFM 56 737-classic/NG

Bom agora vamos a segunda parte!!

Os motores Turbo fan nasceram de testes sobre a ideia de introdução de um Bypass, desta forma os primeiros motores Turbo fan usavam pequenos Bypass e assim como a ideia foi solidificando e crescendo, a razão de Bypass foi aumentando. assim temos dois tipos de Turbo fan, sendo Low Bypass e high bypass

Abaixo vemos dois motores Turbo Fan pioneiros

Pratt Whitney JT3D evolução do JT3C este foi utilizado em Boeing KC-135 Stratotanker Boeing 707 Boeing B-52H Stratofortress Douglas DC-8 General Dynamics RB-57F Canberra Lockheed C-141 Starlifter Shanghai Y-10

Pratt Whitney JT8D

Bom chegamos onde queríamos, sua estreia foi em 1963 com o primeiro voo do 727 este modelo foi utilizado no, B707, B737-100/200, DC9, MD80 e nos últimos SA Caravelle, este motor é derivado do JT8A um motor utilizado nos primeiros caças a jato, possui compressores de fluxo axial com dois estágios de Fan, quatro estágios de baixa pressão e sete estágios de alta pressão, nove câmaras de combustão anulares, e quatro discos de turbina sendo três de baixa pressão e um de alta pressão. como pode ser visualizado nas imagens abaixo.

Em Azul na parte externa podemos ver o duto do Bypass

Esquema do motor com Secondary e Primary Airflow destacados

Vista Explodida

Seção dos Compressores/Fan's

Seção das turbinas

Agora vamos a terceira parte, sempre que falo deste motor e afirmo que estes aviões usavam motores turbo fan sempre me perguntam se tenho certeza do que estou falando, e se eles só usaram este motor.

Para responder esta pergunta fui olhar com o fabricante...

Specifications
First flight:	April 9, 1967
Model number:	737-100/-200
Classification:	Commercial transport
Span:	93 feet
Length:	93 feet 9 inches
Gross weight:	111,000 pounds
Cruising speed:	580 mph
Range:	1,150 miles
Ceiling:	35,000 feet
Power:	Two 14,000-pound-thrust P&W JT8D-7 engines
Accommodation:	2 crew, up to 107 passengers

Texto completo em: http://www.boeing.com/history/boeing/737.html

Bom vendo as especificações do fabricante podemos ver que a motorização oficial é a família P&W JT8D, mas também e algo logico o 737 voo pela primeira vez em 1967 neste ano o JT8D já fazia quatro anos de voos bem sucedidos nos 727 e 707 porque então equipa-lo com um turbo jato de tecnologia já ultrapassada?

A mesma especificação pode ser encontrada em: http://www.b737.org.uk/powerplant.htm

Especificações do 727 em: http://www.boeing.com/history/boeing/727.html

Quanto ao barulho e fumaça dos breguinhas, é algo logico, quanto maior a razão de bypass menor e o ruido e consumo de combustível, como ele é um Low Bypass ele queima mais combustível e faz mais barulho.

Este motor até hoje é produzido e sofreu modificações para reduzir consumo e ruido como pode ser visto em : http://www.pw.utc.com/products/commercial/jt8d.asp

Posso fazer a pergunta novamente?

Espero que tenham gostado.

Carlos Henrique Peroni Junior

mapblog.sac@gmail.com

Fontes
Livro:
Aircraft Gas Turbine Power Plant Chapter IV Engine Familiarization paginas 4-1 A 4-22
Distribuído Por Jeppesen Escrito por Charles E Otis & Peter A Vosbury
Site:
http://www.boeing.com/history/boeing/737.html
http://www.b737.org.uk/powerplant.htm

http://www.boeing.com/history/boeing/727.html

*Para o pessoal da minha turma (esta é a matéria de GMP para o próximo semestre "Motores a Reação")