A aviação moderna deve o seu sucesso ao motor a jacto. A tecnologia foi originalmente desenvolvida no final da década de 1930 e início dos anos 40 para uso militar na Segunda Guerra Mundial, mas desde então tem impulsionado a revolução dos aviões de passageiros.
Existem muitas variações diferentes no motor a jato, mas a mais comumente usada em aviões de passageiros é chamada de turbofan (porque contém uma turbina e um ventilador). A descrição abaixo é sobre turbofan em particular, mas grande parte se aplica mais geralmente.
Então como funcionam estas maravilhas da engenharia?
No nível mais simples a forma como um motor a jacto funciona pode ser reduzida a apenas quatro palavras: chupar, apertar, bater, soprar. Vamos decompor o que isso significa.
Suck
Quando você olha para um motor a jato, a primeira coisa que você geralmente notará é que a frente é um ventilador gigante de muitas lâminas, dentro do que é conhecido como a admissão. As pás actuam exactamente da mesma forma que as pás de uma hélice ou de um ventilador de mesa, sugando ar para dentro e empurrando-o para fora do outro lado a alta velocidade. No entanto, o ventilador de um motor a jacto tem muito mais pás do que um ventilador de secretária: muitas vezes mais de 20. Pense na ventoinha como uma hélice em esteróides.
Na maioria dos motores a jacto modernos, só a ventoinha pode gerar até 90% do impulso, ou ‘empurrar a potência’ do motor. Para descobrir de onde vêm os outros 10%, temos de continuar a seguir o ar na sua viagem.
Squeeze
Estamos agora a deixar para trás a tecnologia do motor de pré-jacto. Assim que o ventilador aspira o ar, parte dele não é apenas forçado em torno do motor, mas é canalizado para o que é conhecido como o compressor. No interior, o ar é empurrado por muitos discos giratórios carregados com pequenas pás ao longo de um tubo que fica cada vez menor. Isto aperta rapidamente o ar, tornando-o muito mais denso, mais quente e mais explosivo quando é adicionado combustível.
Bang
Para os piromaníacos lá fora, é aí que a diversão começa. O combustível é adicionado ao ar comprimido, criando uma mistura altamente volátil que requer uma faísca simples para queimar. Isto é o que acontece na câmara de combustão, onde a mistura combustível/ar é pulverizada e inflamada, expandindo rapidamente o ar e gerando o resto do impulso do motor.
Blow
A rápida expansão do ar durante a combustão gera uma enorme quantidade de pressão que precisa encontrar uma saída. A saída de um motor a jato está na extremidade de outro tubo cheio de discos giratórios com pás que são giradas pela força do gás em expansão. Esta parte é conhecida como a turbina. Uma vez no final da turbina, os gases deixam o motor em alta velocidade, exercendo uma força sobre o motor na direção oposta. (De acordo com a terceira lei de Newton: para cada ação, há uma reação igual e oposta).
A parte engenhosa do moderno motor a jacto é que o ventilador de admissão, o compressor, a câmara de combustão e a turbina estão ligados por um único eixo que corre ao longo do interior do motor. Assim, quando os gases em expansão giram a turbina na parte traseira, ajuda a girar o ventilador na frente, o que mantém o processo em andamento e gera mais empuxo.