Turboelica
Come funziona un motore turboelica?
Il motore turboelica è un tipo di motore per aerei costituito da una turbina a gas che ha il compito di fornire potenza all'albero dell'elica. Il motore turboelica nella versione più comune è composto di un compressore, di una camera di combustione, di una turbina generatrice di gas e infine di una turbina di potenza, che riceve energia dal flusso di gas del motore per azionare un'elica convenzionale attraverso un riduttore a ingranaggi.
Schema di motore turboelica.
Funzionamento e prestazioni di un motore turboelica
Confrontato con il turboreattore, il motore a turboelica presenta un consumo specifico di combustibile minore, una spinta al decollo maggiore, rumore più basso e inoltre, data la possibilità d'invertire il passo dell'elica, esso permette l'atterraggio su piste di lunghezza modesta.
Il motore a turboelica consente velocità di crociera subsoniche e in generale minori di quelle dei turboreattori; alle quote più alte il suo consumo specifico risulta molto inferiore di quello dei motori alternativi.
La parte meccanica più delicata del motore a turboelica è il riduttore a ingranaggi, che in generale ha un rapporto di riduzione pari a 8 : 1 o 10 : 1, con dentature curate, atte a resistere a intense sollecitazioni.
Il Tupolev Tu-95, un bombardiere sovietico-russo sviluppato negli anni cinquanta con motore a turboelica.
Il massimo rendimento del motore a turboelica è ottenuto con un rapporto di compressione alto (tra 8 e 14) e una temperatura d'ingresso in turbina elevata (tra 980 °C e 1040 °C): il consumo specifico di combustibile diminuisce al crescere della temperatura d'ingresso in turbina, al contrario di quello che succede nel turboreattore.
Problemi di regolazione e controllo
Il motore a turboelica ha un numero di variabili da regolare e controllare maggiore di quello del turboreattore: fra queste si citano il flusso del combustibile, la conseguente velocità del rotore, la posizione variabile delle palette dello statore o delle valvole di aspirazione secondo il sistema usato e il controllo del passo e della velocità di rotazione dell'elica, la quale, attraverso un apposito organo di controllo, influisce sulla portata di combustibile e quindi sulla velocità della turbina di potenza.
Generalmente la regolazione viene effettuata mediante la pompa d'alimentazione del combustibile (variando cioè la portata di combustibile). Come nel caso del motore alternativo la potenza sull'asse dell'elica diminuisce all'aumentare della quota; con la quota variano anche i consumi specifici e quindi i rendimenti.
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