La aviación moderna debe su éxito al motor a reacción. Esta tecnología se desarrolló originalmente a finales de la década de 1930 y principios de la de 1940 para su uso militar en la Segunda Guerra Mundial, pero desde entonces ha impulsado la revolución de los aviones de pasajeros.
Hay muchas variantes del motor a reacción, pero el más utilizado en los aviones de pasajeros se llama turbofán (porque contiene una turbina y un ventilador). La descripción que sigue se refiere a los turbofanes en particular, pero gran parte de ella se aplica de forma más general.
¿Cómo funcionan estas maravillas de la ingeniería?
En el nivel más sencillo, el funcionamiento de un motor a reacción puede reducirse a sólo cuatro palabras: chupar, apretar, estallar, soplar. Vamos a desglosar lo que eso significa.
Suck
Cuando se observa un motor a reacción, lo primero que se suele notar es que la parte delantera es un gigantesco ventilador de muchas aspas, dentro de lo que se conoce como la admisión. Las palas actúan exactamente igual que las palas de una hélice o de un ventilador de mesa, aspirando aire y expulsándolo por el otro lado a gran velocidad. Sin embargo, el ventilador de un motor a reacción tiene muchas más aspas que un ventilador de mesa: a menudo más de 20. Piensa en el ventilador como una hélice con esteroides.
En la mayoría de los motores a reacción modernos, el ventilador por sí solo puede generar hasta el 90% del empuje, o «potencia de empuje» del motor. Para averiguar de dónde procede el 10% restante, debemos seguir al aire en su viaje.
Apretando
Ahora dejamos atrás la tecnología anterior a los motores a reacción. Una vez que el ventilador aspira el aire, parte de éste no sólo es forzado alrededor del motor, sino que es canalizado hacia lo que se conoce como el compresor. En su interior, el aire es empujado por muchos discos giratorios cargados de pequeñas aspas a lo largo de un tubo que se hace cada vez más pequeño. Esto aprieta rápidamente el aire, haciéndolo mucho más denso, más caliente y más explosivo cuando se le añade combustible.
Bang
Para los pirómanos de ahí fuera, ahí es donde empieza la diversión. El combustible se añade al aire comprimido, creando una mezcla altamente volátil que requiere una simple chispa para arder. Esto es lo que ocurre en la cámara de combustión, donde la mezcla de combustible y aire se pulveriza y se enciende, expandiendo rápidamente el aire y generando el resto del empuje del motor.
Soplido
La rápida expansión del aire durante la combustión genera una enorme cantidad de presión que necesita encontrar una salida. La salida de un motor a reacción está en el extremo de otro tubo lleno de discos giratorios erizados de palas que giran por la fuerza del gas en expansión. Esta parte se conoce como la turbina. Una vez en el extremo de la turbina, los gases salen del motor a gran velocidad, ejerciendo una fuerza en el motor en sentido contrario. (De acuerdo con la tercera ley de Newton: para toda acción, hay una reacción igual y opuesta).
La parte ingeniosa del moderno motor a reacción es que el ventilador de admisión, el compresor, la cámara de combustión y la turbina están unidos por un único eje que recorre el interior del motor. Así, cuando los gases en expansión hacen girar la turbina en la parte trasera, ésta ayuda a hacer girar el ventilador en la parte delantera, lo que mantiene el proceso y genera más empuje.