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 Motori a turbina per uso aeronautico

L'alba dei motori a getto
Fin dall'inizio della storia dell'aeroplano, il motore alternativo a pistoni, nelle sue differenti forme (motore stellare, motore in linea, a V) è stato l'unico tipo di motore disponibile per il progettista aeronautico. ...Il motore a getto rappresentò in quel periodo appunto quella "nuova tecnologia" che permise all'ingegneria aeronautica di fare un balzo in avanti forse paragonabile a quello dei fratelli Wright. Il 16 gennaio del 1930, in Gran Bretagna, Frank Whittle ottene un primo brevetto per un motore a getto per aeroplano. Nel 1935 Hans von Ohain, in Germania, cominciò a lavorare ad un progetto simile, molto probabilmente all'oscuro dei lavori quasi contemporanei di Whittle. Ohain contattò Ernst Heinkel, uno dei maggiori industriali aeronautici dell'epoca, che immediatamente vide le prospettive del progetto. Heinkel aveva recentemente acquistato la fabbrica di motori Hirth e Ohain, e il suo capomeccanico Max Hahn, furono messi a capo di una nuova divisione della Hirth. Il loro primo motore Hs1 era in funzione nel settembre 1937. A differenza del progetto di Whittle, Ohain utilizzò l'idrogeno, al quale attribuì i successi iniziali, come carburante. I progetti successivi culminarono nel motore Hs3 che forniva 498 kg (5 kN - 1,100 lb) di spinta. Uno dei problemi di entrambi questi due progetti iniziali, che vennero denominati motori a compressore centrifugo, era dato dal compressore che "lavorava" spingendo (accelerando) il flusso dell'aria verso la parte periferica del motore dove questa veniva compressa da dei condotti divergenti che convertivano la velocità dell'aria in pressione. Il vantaggio era dato dalla migliore comprensione del progetto, che si rifaceva a quanto conosciuto con le turbine dei turbocompressori, ma che aveva come svantaggio di portare alla realizzazione di motori, a causa della velocità di rotazione che potevano raggiungere i motori dell'epoca, di grande sezione. Lo sviluppo nella tecnologia dei cuscinetti permise di ottenere velocità di rotazione maggiori e quindi motori di dimensioni minori. Un altro vantaggio di questa configurazione era dato dalla maggiore resistenza del motore nel caso si verificassero ingestioni di oggetti estranei - Foreign Object Damage in termini aeronautici). Inoltre, sebbene la sezione del motore fosse rilevante, la sua lunghezza era molto ridotta, vantaggio da non sottovalutare. Gli svantaggi erano costituiti, oltre alla sezione, dalla necessità di convogliare l'aria compressa verso la parte posteriore attraverso la camera di combustione, la turbina e l'ugello di scarico. Anselm  Franz ingegnere della Jumo (Junkers Motoren), la divisione della Junkers che si occupava dei motori, risolse questi problemi introducendo i motori con compressore assiale. In pratica questa configurazione è l'opposto di una turbina. L'aria che entra nel motore è spinta verso la parte posteriore da una serie di complessi di ventole (condotti convergenti) e urta una serie di alette fisse (dotti divergenti) chiamate statori. Il processo non è così potente come nel caso del compressore centrifugo per cui si rende necessario disporre in serie le ventole al fine di avere il rapporto di compressione richiesto. I motori assiali sono più complessi dei motori centrifughi ma hanno un diametro molto ridotto. Lo Junkers Jumo 004 rappresentò il primo motore assiale ad entrare in servizio operativo essendo montato, in coppia, sul caccia Messerschmitt Me 262, utilizzato dai tedeschi, in numeri ridotti, nella fase finale della seconda guerra mondiale. Dopo il conflitto il caccia e il suo motore verranno estensivamente studiati dagli alleati.

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Tratto da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

W2-700

Jumo004

Me 262

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