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Cos'è il sistema di propulsione di un aereo?

Il sistema di propulsione di un aereo genera spinta per superare la resistenza e spingere l'aereo nell'aria. Esistono diversi tipi di sistemi di propulsione, personalizzati per diversi tipi di aeromobili e requisiti prestazionali. Ecco alcuni comuni sistemi di propulsione degli aerei:

1. Motori a reazione:

a) Turbogetto: Comunemente presenti nei vecchi aerei a reazione, i turbogetti utilizzano un motore a turbina a gas per comprimere e miscelare l'aria con il carburante, generando gas caldi che si espandono attraverso l'ugello del getto, creando spinta.

b) Turboventilatore: Utilizzati nella maggior parte dei moderni aerei a reazione, i turbofan includono una ventola davanti al compressore. La ventola aspira più aria, che bypassa il nucleo del motore, con conseguente migliore efficienza del carburante e riduzione del rumore.

c) Turboelica: I turboelica combinano un motore a turbina a gas con un'elica. I gas di scarico della turbina alimentano l'elica, che genera la spinta. Sono comunemente utilizzati negli aerei più piccoli e garantiscono un buon risparmio di carburante.

d) Ramjet: I Ramjet funzionano a velocità supersoniche elevate e sfruttano il movimento in avanti del veicolo per comprimere l'aria che entra nel motore. Il carburante viene iniettato e bruciato, producendo la spinta dei gas in espansione.

e) Scramjet: Simile ai ramjet ma progettato per velocità supersoniche estremamente elevate. Gli Scramjet utilizzano l'idrogeno come carburante e non richiedono parti mobili, rendendoli adatti al volo ipersonico.

2. Motori a pistoni:

I motori a pistoni si trovano comunemente negli aerei più piccoli dell'aviazione generale. Sono dotati di cilindri, pistoni e un albero a gomiti per convertire il movimento alternativo dei pistoni in movimento rotatorio, generando energia. I motori a pistoni utilizzano candele per l'accensione.

3. Propulsione elettrica:

a) Motori elettrici: La propulsione elettrica sta guadagnando terreno per piccoli aerei, droni e velivoli ibridi-elettrici. I motori elettrici alimentati da batterie o celle a combustibile azionano eliche o ventilatori per generare spinta.

b) Aerei elettromagnetici: Gli aerei elettromagnetici utilizzano tecnologie avanzate come magneti superconduttori e microonde per generare spinta senza la necessità di parti in movimento.

4. Motori a razzo:

I motori a razzo vengono utilizzati principalmente per i viaggi spaziali, ma sono stati impiegati anche su velivoli sperimentali. I razzi trasportano a bordo il carburante e l'ossidante e generano la spinta espellendo i gas caldi dall'ugello.

5. Sistemi ibridi:

Alcuni velivoli utilizzano sistemi di propulsione ibridi che combinano diverse tecnologie. Ad esempio, gli aerei turboelettrici utilizzano motori a reazione per generare elettricità che alimenta i motori elettrici che azionano le eliche.

Ciascun tipo di sistema di propulsione offre vantaggi e svantaggi in termini di velocità, efficienza del carburante, rumore, emissioni e complessità. La scelta del sistema di propulsione dipende dai requisiti specifici e dagli obiettivi di progettazione dell'aeromobile.