Cuando un avión necesita un impulso extra para despegar de un portaaviones, pasar de Mach 1 o evadir las armas enemigas, utiliza su postcombustión.
De esta historia
El postcombustión es un diseño sencillo que se remonta a la Segunda Guerra Mundial, cuando los ingenieros de Alemania, Estados Unidos y otros países buscaron formas de aumentar el empuje de los motores de los reactores sin añadir mucho peso.
Los estadounidenses probaron su primer motor de postcombustión en 1943 y, seis décadas después, los postcombustiones siguen utilizándose en la última generación de aviones de guerra de Estados Unidos, que pueden alcanzar velocidades de crucero supersónicas sin ellos, pero siguen dependiendo de ellos para las maniobras críticas.
Un motor de reacción típico utiliza sólo la mitad del oxígeno que ingiere, dejando una gran cantidad de energía potencial. El postcombustión, que es una larga extensión en la parte trasera del motor, combina gran parte del oxígeno restante con el combustible para reactores, que se inyecta en la corriente de escape de alta velocidad de la turbina del motor, y enciende la mezcla. El soplete resultante sale disparado a través de una tobera situada en la parte trasera del motor, proporcionando una fuerte patada de empuje extra.
El tamaño del impulso varía. La postcombustión de los motores Olympus que propulsaban el avión supersónico Concorde añadía sólo un 17% al empuje del motor.
En el caso de los motores que propulsan los cazas modernos, el aumento oscila entre el 40 y el 70%. Una de las características de los motores de postcombustión es su ineficiencia: Su uso consume hasta tres veces más combustible, por lo que los pilotos suelen limitar su uso a unos pocos minutos por misión.
Aunque el diseño de un motor de postcombustión es sencillo, funciona con tolerancias extremadamente sensibles. Mantener una llama estable es el primer reto, ya que la ignición tiene que producirse dentro del aire que corre desde la turbina del motor hacia el postcombustión a varios cientos de pies por segundo.
«Es como encender un mechero de butano cuando lo sacas por la ventanilla de tu coche y lo sostienes detrás del espejo lateral», dice Derk Philippona, un ingeniero con una beca en Pratt & Whitney, que produce varios motores equipados con postcombustión, incluidos los del F-22A Raptor de la Fuerza Aérea estadounidense.
El combustible entra a través de una serie de pequeños tubos -normalmente unos 10- que forman un anillo alrededor del motor. El combustible se rocía desde cientos de pequeños agujeros en los tubos hacia la corriente de aire, donde se enciende, normalmente mediante un dispositivo de chispas eléctricas.
«Hay que asegurarse de que cuando se rocía el combustible en la corriente de aire de alta velocidad, no salga disparado por el tubo de escape», dice Louis Povinelli, científico jefe de turbomaquinaria y sistemas de propulsión en el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, Ohio. El proceso de ignición es «todavía una especie de arte negro», dice.