¿Cuál es la diferencia entre las cargas giroscópicas, inerciales y aerodinámicas en un motor de avión?

Answer 1

Ciertamente no soy un experto, pero supongo lo siguiente:

Si por “carga” se refiere a las fuerzas experimentadas por el motor, los tres tipos diferentes de cargas indicadas se deben a las diferentes fuerzas que se aplican por varias razones.

El motor del avión que estoy visualizando es un motor comercial genérico, uno que se encuentra en el ala.

Ahora, considerando que me he topado con esta pregunta sin contexto, no estoy exactamente seguro de cómo respondería a su satisfacción, pero …

-Las cargas aerodinámicas se producirían debido al arrastre en las superficies. Un motor de avión proporcionaría una resistencia significativa si no absorbiera activamente el aire como combustible.

-Una carga interna serían las fuerzas que se sienten debido a la aceleración / desaceleración. Si un objeto tiene una masa alta, puede experimentar fuerzas muy grandes porque lleva más impulso que un objeto que viaja a la misma velocidad con menos masa. Un motor de masa particularmente alta proporcionaría mucha tensión en el ala, incluso para pequeñas aceleraciones.

-Una carga giroscópica en un motor plano serían las fuerzas de giro, el par debido a los componentes giratorios de una turbina, por ejemplo. Estas fuerzas de giro fomentan la rotación porque los componentes giratorios dentro de un motor no tienen fricción.

Espero que esto responda sea cual sea su pregunta, sin entrar en detalles innecesarios.

Answer 2

Cuando dice “en un motor”, ¿quiere decir en una instalación de motor, es decir, un pilón / cápsula de motor?

Si es así, sus preguntas tienen sentido. Las cargas giroscópicas en un pilón del motor ocurren cuando la aeronave se gira en el despegue. Esto provoca una fuerza de reacción de la precesión giroscópica creada en gran medida por el disco del ventilador. Esta fuerza es una fuerza de giro a 90 grados en la dirección de rotación del ventilador y depende del ángulo y la velocidad de cambio de inclinación de la aeronave. En términos simples, aplica una fuerza de torsión sobre el pilón.

Las cargas inerciales se crean por el aumento y la disminución de la rotación (velocidad N1) del motor. El factor más importante en esto es el tamaño del disco del ventilador. Un motor de alto bypass como el GE90 tendrá fuerzas de inercia más altas que un pequeño motor de bajo bypass.

Las cargas aerodinámicas son principalmente cargas laterales asociadas con ráfagas de viento o turbulencias.

¿Es eso lo que estabas buscando?

Answer 3

Realmente no he diseñado motores, pero he estado cerca del proceso. Las cargas centrífugas debidas a las altas velocidades del rotor son muy significativas. Uno se preocupa mucho por el estiramiento de la pala y la integridad del disco de la turbina. Del mismo modo, las cargas aerodinámicas debidas a la compresión en la parte delantera y el par de la turbina en la parte posterior son importantes. Mi impresión tal vez incorrecta es que después de diseñar para estos dos, las cargas giroscópicas no son tan significativas. Además, es solo en un luchador donde puede tener tasas de lanzamiento relativamente altas que esperaría que las cargas giroscópicas sean significativas. Tenga en cuenta que el giro de la aeronave no creará cargas giroscópicas y las tasas de guiñada son normalmente bajas, por lo que la inclinación sería la significativa.