Controlando o motor a jato empurrado em aviões comerciais [duplicado]

Are there any attempts to allow faster thrust response than this? Are any in current or planned use?

Vou usar o 727 e o 747 para ilustrar o que foi feito antes de me aposentar em 1999.

No treinamento inicial do simulador 727-100, o instrutor nos fez trazer as alavancas de força para trás e permitir que a descida se estabilizasse na configuração de aterrissagem em abas cheias. Então, a uma dada altitude, o instrutor nos diria para começar a escalar, momento em que poderíamos avançar as alavancas para poder máximo e limpar. A partir desse momento, perderíamos centenas de metros antes que a aeronave começasse a subir. A principal razão para o atraso foi que os motores demoraram 7 segundos para ir do voo inativo para a potência máxima.

No treinamento inicial do simulador 747-100, fizemos a mesma coisa. O resultado foi uma perda de menos de 100 pés, a diferença sendo que a resposta do motor foi quase imediata, e nós também poderíamos armar imediatamente sem perda perceptível de velocidade.

Como eu me lembro de ter sido dito, a grande diferença na resposta do motor foi porque a posição inativa ainda tinha um motor relativamente acelerado.

Os motores que funcionavam naquela saída de potência relativamente alta, mesmo em marcha lenta, tinham a desvantagem de que, enquanto o taxiamento, a aeronave aceleraria a uma velocidade de táxi maior que a permitida, o que exigia a frenagem.

Não há muito que um motor a jato possa controlar.

Não há caixa de câmbio em um turbofan clássico (sem contar com acessórios como geradores). E aqueles que o têm (futuros e presentes, e também turboélices) certamente não têm relação variável: eles mal lidam com uma caixa de estágio único.

As lâminas do estator têm inclinação ajustável em muitos motores, mas são controladas de acordo com a velocidade de fluxo calculada, de modo que seu ângulo era ideal para as condições. Não pode ser usado para ajudar com a velocidade do rotor ou não muito.

Não tenho conhecimento de nenhum rotor de passo variável em turbojatos / turboventiladores, exceto talvez NK-93 , que é quase um turboélice.

No entanto, turboélices (e quaisquer motores de propulsão) fazem (ou podem) usar inclinação variável para melhor resposta. Definir o pitch 'fino' e, portanto, RPM mais alto (para o mesmo empuxo) permite uma resposta mais rápida do que a configuração de pitch 'grosso'. Isso se deve a dois fatores: primeiro, o propulsor é menos "carregado" e, em segundo lugar, a resposta do motor (particularmente da turbina) é mais rápida perto do máximo de RPM do que próximo à ociosa.

Motores supersônicos em aeronaves militares também podem usar bicos variáveis, mas não tenho certeza se a resposta dinâmica é intencionalmente incluída em seu algoritmo de operação. Normalmente, o bocal abre quase inativo, mas isso é melhor para a estabilidade do fluxo, esp. durante o início, do que para a resposta RPM.

Assim, o fluxo de combustível continua sendo o principal fator de controle de empuxo / RPM. No entanto, em todos, mas na primeira geração de turbojatos, o piloto não controla diretamente o acelerador. (Não há 'acelerador' como tal). A alavanca de empuxo é apenas um sinal para o controlador do motor e o controlador pode modular o fluxo de combustível de uma maneira complexa. Os motores modernos "sobrecarregam" o motor durante o enrolar, possivelmente injetando mais combustível do que em proporção à alavanca, e até mesmo permitindo uma temperatura de pico mais alta do que a normalmente permitida, tudo isso controlando a estabilidade do motor.