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Turboélice – Porque não usar motor a pistão?

Motor turboélice, é basicamente uma "turbina" que gira um eixo acoplado a hélice.
Motor turboélice, é basicamente uma “turbina” que gira um eixo acoplado a hélice.

E apesar de essa semana não ter muita postagem (final de semestre é fogo), estudando aqui uns sistemas aeronáuticos relativos a motor por exemplo, eu acabei encontrando algumas características dos motores turbopropulsores, achei interessante compartilhar por aqui, por exemplo, leigos não sabem que uma aeronave a hélice pode usar o conceito (formado na cabeça deles) de “turbina”, ou como dizemos, motor a reação, é importante esclarecer isso, eu mesmo já vi pessoas da minha família viajar de ATR e achar menos confiável porque achava que tinha conceito simples ou era menos confiável que um jatinho, e felizmente não é assim.

Esquema menos básico de um motor turboélice.
Esquema menos básico de um motor turboélice.

O conceito de eixo rotativo de um motor a reação pode ser aplicado a qualquer tipo de projeto no geral, em usinas de petróleo em alto mar encontramos muitos geradores movido a motor a reação, é simples, como exemplificado na foto acima, o ar entra como em uma “turbina” normal, faz sua queima que proporciona uma maior rotação do eixo (ou menor, ou estabilização, depende da quantidade de combustível) e esse eixo pode girar qualquer coisa, um gerador elétrico, uma hélice, pode ser obtido também uma turbina em configuração turbo-fan (que se baseia no conceito do eixo para girar a hélice) e muitas outras utilidades, porém essa conexão tem que ser feita utilizando a parte fria, no geral é a parte que entra ar no motor, porque a que sai além da velocidade estar alta o calor também é intenso, porém é possível conseguir configurações com o eixo na parte quente do motor.

Motor turboélice real em corte.
Motor turboélice real em corte, ar frio representado pela câmara em azul e ar quente é jogado para a parte de trás da hélice, gerando empuxo também.

Um turbo-hélice do motor é um motor a jato que impulsiona uma hélice de avião.Em contraste com um turbojato, gases de escape do motor não contêm energia suficiente para criar impulso significativo, uma vez que a quase totalidade da potência do motor é usada para acionar a hélice, porém em alguns modelos como os turbo-hélice que compõe o Airbus A400M são tão fortes que sua saída quente pode gerar de 10 a 20% de toda a potência do motor, simplesmente pela significativa quantidade de ar admitido para gerar a queima e o movimento da hélice.

Motor Allison que equipou por exemplo o Electra, tem diagrama simples e menos moderno porém bem confiável.
Motor Allison que equipou por exemplo o Electra, tem diagrama simples e menos moderno porém bem confiável.

Nesse tipo funcionamento da hélice é claro que não é ligado o motor diretamente na hélice, porque uma das características desse tipo de motor a reação é precisar de alta rotação (as vezes altíssima) para seu funcionamento, então ele é ligado na hélice por meio de uma caixa de redução que mantém uma rotação adequada para a ponta da hélice não entrar em velocidades super sônicas e então perder sua eficiência. Notavelmente eles usam concepção moderna para aumentar a eficiência do conjunto, desde hélices produzidas com materiais leves e resistentes a passo variável no sistema, mais para frente explicarei sobre passo variável em outra postagem pois ela também pode ser utilizada em aeronaves com motor a pistão.

Outro motor turboélice em corte, esse parece ser maior.
Outro motor turboélice em corte, esse parece ser maior.

Turboélices são mais eficientes a velocidades de voo abaixo 725 km/h , porque a velocidade da hélice (e de escape também) é relativamente baixa. Devido ao elevado preço dos motores turboélice, eles são usados ​​principalmente em que são necessárias de alto desempenho a curto-decolagem e pouso (STOL) e eficiência a velocidades de voo modestos. A aplicação mais comum de motores turboélice na aviação civil está em aviões para transporte regional feito por aeronaves de porte menor, onde a sua maior potência e confiabilidade do que os motores a pistão compensa o seu consumo de combustível e maior custo inicial.

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Lockheed Hércules no sábado aéreo de 2014, aeronave pertence a FAB.

No entanto, em comparação com um turbojato, que pode voar em altitudes elevadas para maior velocidade e eficiência de combustível. Um avião com hélice tem um teto de voo mais baixo, nem tão baixo assim, geralmente no espaço aéreo  aeronaves turboélice voam de 20 mil pés de voo até uns 30 mil pés, onde se encontra a altitude máxima de maioria, enquanto os jatos voam acima de 30 mil pés. Aeronaves a turboélice tornaram-se populares para aviões pequenos, como o Cessna Caravan, Pilatus PC12 e Quest Kodiak principalmente por consumo e desempenho para decolagem eficiente em pistas curtas e as vezes com clima não tão favorável.

Enfim, não podemos comparar sempre aeronaves a hélice com velharia, principalmente por conta dos modernos motores turboélice que compõe o sistema, ela é bem eficiente quando se fala de pequenas aeronaves como o ATR 72-600 que pode carregar até 78 passageiros dentro, além de ter versões militares propulsionadas com esses motores e que são um exemplo de confiança, como por exemplo o Lockheed Hércules C-130 que desde a década de 50 equipa as melhores forças aéreas do mundo, o mais moderno e maior que o C-130 como o Airbus A400M que já começou suas operações e um número bem maior de aeronaves já citado na matéria.

Turboélice também pode ser utilizado em helicópteros, assunto para outro tópico.  😀

About the author

Pedro Viana

Pedro Viana

Acadêmico de Engenharia Aerospacial - Editor de foto e vídeo - Fotógrafo - Aeroflap

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