Data la relativa novità del tipo di motore introdotto recentemente è nostra opinione che un'articolo descrittivo del funzionamento della turbina possa essere d'aiuto a chi ne vuole sapere di più. Quando ti rechi presso un’aeroporto puoi sentire il rumore dei motori dei jet commerciali, la maggior parte di questi sono equipaggiati con motori a turbofan e turboelica, ed entrambi sono un esempio di una classe generale di motori chiamati turbine a gas. Le turbine non solo equipaggiano i jet commerciali e militari, ma anche, negli ultimi anni i modelli radiocomandati.
Motore jet in sezione Il principio di funzionamento delle turbine a gas da 1 a 120.000 KW è sempre lo stesso. In una turbina un gas pressurizzato la fa ruotare. In tutte le moderne turbine a gas il motore produce esso stesso il gas pressurizzato e lo fa bruciando qualcosa come propano, metano, kerosene oppure altri liquidi infiammabili. Il calore prodotto espande i gas presenti all’interno del motore che producono la rotazione della turbina. In via teorica il funzionamento della turbina è estremamente semplice, si compone di tre parti:
Sono illustrati tre tipi diversi di motori jet tratti da enciclopedia Encarta 99 Nel disegno sopra illustrato l’aria viene aspirata da destra dal compressore. Il compressore è sostanzialmente un’albero di acciaio ruotante con una serie di palette sistemate attorno all'albero. Immaginiamo nel caso del Turbojet che la parte blu chiara sia aria a pressione atmosferica ambiente, allora quando l’aria è costretta attraverso gli stadi del compressore (che ruota) la sua velocità e pressione aumenta significativamente. In alcuni tipi di compressore il rapporto può anche superare il valore di 24 volte la pressione ambiente. Questa aria ad alta pressione entra nell’area di combustione dove troviamo una serie di iniettori che inviano carburante. Il carburante può essere kerosene, propano, metano oppure carburante per Jet. L’avvio del motore avviene tramite speciali candele previo la rotazione del compressore tramite motori di lancio che gli permettono rotazioni a partire dal 20% della velocità ottimale, tutto questo per avere il giusto rapporto aria/carburante per l’accensione. L’aria compressa entra attraverso i fori spinta dal compressore, brucia assieme al carburante e produce una massa di gas incandescenti che fuoriescono ad altissima velocità e pressione investendo la palettatura dello stadio finale (turbina) che produce sia la spinta necessaria che la forza per continuare a far ruotare il compressore.
Nel caso di turbine per aeromodellisti il compressore non può essere costruito con una palettatura multi stadio a causa della sua complessità ed il difficile raggiungimento dell’efficienza necessaria data dalle dimensioni, quindi nella totalità delle turbine per aeromodelli si utilizza un compressore di tipo centrifugo.
Attualmente la maggior parte delle turbine per aeromodelli viene equipaggiata con sofisticati sensori controllati da microprocessori che permettono l'accensione della turbina anche a non elevati regimi di rotazione (per mezzo di semplici apparecchi soffianti autocostruiti) evitando così l'uso di ingombranti bombole di aria pressurizzata. Inoltre il sistema elettronico permette il controllo della temperatura interna e del regime di rotazione al fine di evitare pericolosi e distruttivi effetti di sovravelocità.
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