FLAME-OUT!

[speedyGRUNF]

Scusate la domanda da absolute beginner,ma in caso di flame-out di un motore a getto(Particolarmente un motore du un caccia),c'è modo di riavviarlo in volo?

Supponiamo un monomotore come l'F-16 il quale reattore vada in flame-out e si trovi ad una quota abbastanza alta da consentire al pilota di prendere delle decisioni(A 40 metri dal suolo non credo...),è possibile riaccenderlo come si fa col motore dell'auto?Oppure occorre eseguire determinate manovre?

Naturalmente è sottinteso che il motore non abbia subito danni.

Grazie raga!

[Gianni065]

Diciamo che per ogni tipo di motore a getto il rischio di flame-out esiste, ed in questo caso il pilota deve adottare la procedura che il manuale di volo prevede in questi casi.

 

La procedura è solitamente quella di tentare la riaccensione (settando opportunamente il circuito di alimentazione, ponendo la manetta nella posizione indicata, mettendo l'aereo in un certo angolo di attacco e infine pigiando il pulsante start: dipende da cosa dice il costruttore).

 

In alcuni casi, per certi aerei e per certe situazioni (quota e velocità innanzitutto) la procedura consigliata è quella di ... eiettarsi.

 

Per gli aerei moderni, comunque, il flame-out (che solitamente avviene per ingestione di qualche corpo estraneo, pioggia compresa, oppure per l'intervento delle valvole che devono evitare lo stallo del compressore, oppure proprio per lo stallo del compressore, o per lo stallo dell'aereo, o per un problema di alimentazione del carburante) si risolve in pochi secondi con una procedura del tutto automatica di riaccensione, tanto che la procedura è spesso effettuata durante l'addestramento.

[Ro60]

Con il termine flame-out si intende lo spegnimento della fiamma nella/e camera/e di combustione di una turbina a gas. In un motore a getto, l'avviamento è compiuto regolarmente, quando questo è in grado di mantenere senza ausili esterni, il funzionamento al regime prefissato di minimo, detto anche IDLE. A questo regime la cobustione deve autosostentarsi e deve garantire la potenza necessaria atta al funzionamento del compressore, solidale con la turbina, e di tutti gli accessori meccanici ed elettrici dell'aereo. La causa più comune di questo pericoloso fenomeno è, come già citato da Gianni, l'assenza totale o carenza di aria compressa che viene fornita nelle camere di combustione dal compressore multistadio. Questa mancanza o carenza di aria fà si che il motore si trovi a lavorare con un rapporto stechiometrico completamente alterato. Apro una parentesi per definire stechiometrico:

 

- E' quel rapporto che definisce: la massa aria e massa combustibile, che dà luogo alla cosiddetta combustione stechiometrica. La combustione richiede la presenza di un combustibile e di un comburente. Per il caso di interesse, il combustibile è costituito da idrocarburi ed il comburente è l’ossigeno presente nell’aria. I prodotti della combustione sono anidride carbonica (CO2) ed

acqua (H2O). Per il metano, ad esempio, l’equazione di reazione è:

CH4 + 2O2 = CO2 + H2O

Per la reazione stechiometrica, noti i pesi atomici di C, H, ed O e considerando che

l’ossigeno costituisce il 23% in peso dell’aria, si ottiene un rapporto di diluizione a,

cioè il rapporto tra portata massica di aria comburente e di combustibile.

 

Adesso la spiego in parole povere: il motore si ingolfa, il carburante iniettato nei combustori è sempre della q.tà necessaria al set di giri al quale si trova in quel dato momento il motore, ma vi è una carenza di aria necessaria alla combustione e la fiamma si spegne per assenza di comburente.

 

Decisamente più raro il caso di spegnimento a causa di eventi atmosferici quali pioggia, neve. I motori, come già detto in altro post, sono sottoposti in fase di collaudo a livello prototipale, a torture di vario genere, le quali simulano effetti ben più disastrosi di quelli che un velivolo può incontrare nel corso di un volo.

 

La riaccensione è invece decisamente più complicata e delicata. Se avviene un flame-out del motore, ovviamente in volo e ad una quota decente, il motore non cessa la sua rotazione, un minimo di giri viene garantito dalla pressione dell’aria che entra comunque dalle prese e questa è funzione della velocità del velivolo. Dunque la rotazione è condizione necessaria per tentare un riavvio del motore, l’altra condizione è data dal sistema di accensione della miscela aria-combustibile che varia da motore a motore. I caccia hanno a bordo sicuramente sistemi che garantiscono un accensione il più veloce possibile in rapporto alle caratteristiche del velivolo (pensate ad un decollo su allarme). Vi garantisco comunque che non è facile ottenere con successo un riavvio del motore in volo. Inoltre i moderni motori hanno centraline elettroniche (FADEC) che sovrintendono in modo completo ed autonomo sia allo start up del propulsore che del suo funzionamento.

 

Se occorrono ulteriori spiegazioni o chiarimenti non esitate.

 

Ciao

[Gianni065]

RO... questi non esitano mai... non li pungolare troppo...

[Ro60]

Vedo...sete di informazione e sapere! E' sempre una bella cosa!

 

Ciao Gianni, buon vento!

[Gianni065]

[Diavolo_505]

Complimenti per la precisa, e compressibile spiegazione……… Mi sento un po’ come una spugna, pronto ad assorbire informazioni !!!

[davide_volante]

Tanto per essere puntigliosi, il rapporto stechiometrico ottimale, é 15Kg di aria ogni Kg di combustibile.

[Gianni065]

Per le benzine sì... da 14:1 a 15:1

[Ro60]

Anche per i turbogas ma: dipende dalla quota e quindi dalla rarefazione dell'aria e dalla temperaturadel comburente. Tenete presente che, ovviamente, varia anche il rendimento. A tal proposito vedere quel BELLISSIMO E DETTAGLIATO libro della Rolls Royce sui turbogetti. E' in inglese molto tecnico, ma...E' SUPER! Vedere il grafico 4.10 e 4.11 pagina 43.

Ciao!