Mejor respuesta
Debo agregar: que los cambios completos del impulso (sobre todo el vehículo) deben tenerse en cuenta (no solo lo que está ocurriendo dentro de algún tubo). De lo contrario, uno se queda atrapado intentando (en vano) explicar «exactamente» dónde inciden las fuerzas de empuje en la estructura del dispositivo. Un (simple) «ramjet» de tubo recto apenas empujará nada, ya que no hay proyecciones geométricas «normales» a las fuerzas de la corriente de aire para empujar, ¡pero aún puede mostrar una figura de «empuje»! Por ejemplo: posar un «ramjet» de tubo recto seguramente «satisfará» la «ecuación», pero no hay una proyección de área «normal» (sobre su propia estructura) sobre la que puedan actuar los gases. Por lo tanto, puede escapar de esta vergüenza en el aula profesando una de dos explicaciones:
- Si bien existe (de hecho) un delta-V genuino de los gases (postcombustión): se compensa con un flujo másico reducido repentino, ahora impedido por la presión de combustión interna (en comparación con el flujo libre anterior a través del tubo, antes de la combustión), por lo que se cancelan entre sí? En otras palabras: el flujo de aire de masa repentinamente reducido (impedido por la combustión) «cancela» cualquier aumento en la velocidad del gas). Esta podría ser «una» explicación para explicar por qué un «estatorreactor» de tubo recto (aunque no da un empuje real), todavía es capaz de «satisfacer» la ecuación. O, 2. (mucho mejor): Puede afirmar que el tubo recto (aunque no «por sí mismo» empuja directamente): ayuda a la reducción de la «resistencia» general del vehículo, p. Ej. que ayuda al flujo de aire en todo el vehículo. Ya sea que «registre» esto como un «aumento» de empuje neto o una «reducción» de arrastre neto (sobre el flujo de aire de todo el vehículo) es «fundamentalmente» irrelevante. La denominada ecuación de «empuje» es solo un corolario de la imagen general del equilibrio del momento. (La forma en que un ingeniero tabula los eventos de empuje o arrastre es subsidiaria de esto.)
Respuesta
La respuesta es que ciertamente podríamos hacer exactamente lo que usted describe . La única razón por la que no lo hacemos es por la forma en que tendemos a vender motores.
Los motores turbohélice generalmente se venden sin hélice; es solo la turbina y una caja de cambios reductora para reducir las RPM a algo más amigable con la hélice. Estos motores a veces se diseñan teniendo en cuenta una hélice en particular, pero a menudo depende del usuario final (el armazón del avión) elegir una hélice adecuada para un motor. La potencia de empuje depende de la combinación de turbina / hélice, y ninguno de los dos contiene información suficiente para calcular el empuje. El mismo motor exacto, con la misma salida de SHP, se puede acoplar con dos hélices diferentes para dar dos niveles de empuje diferentes. Por esta razón, los fabricantes de motores tienden a anunciar el SHP y la velocidad de salida de sus motores turbohélice porque es funcionalmente lo más útil. El SHP y la velocidad son las piezas de información que el avión necesita para elegir correctamente una especificación de hélice. Una vez que se configura el combo motor / correctamente, hay suficiente información para establecer el empuje. La salida de empuje es lo que es útil para la aeronave, razón por la cual los constructores de aviones la calculan, pero para los turbohélices, los fabricantes de motores simplemente no tienen suficiente información para especificar el empuje porque no pueden estar seguros de qué hélice se usará con su motor.
Por otro lado, los motores turbofan no son terriblemente diferentes en principio a los turbohélices, solo tienen una cubierta alrededor del ventilador y (a menudo) carecen de una caja de cambios reductora. La mayor diferencia en relación con la pregunta en cuestión es que el ventilador es parte integral del diseño del motor. De hecho, el diseño del ventilador es a menudo de tal importancia para el ahorro de combustible y el ruido que impulsa muchas decisiones de diseño para la turbina adjunta. El combo ventilador / turbina está total y completamente definido en este caso, y el usuario final no tiene la opción de cambiar un diseño de ventilador por otro. Por lo tanto, tiene todos los ingredientes para poner un motor en un banco de pruebas y medir el empuje estático, que es exactamente lo que hacen, y es exactamente la métrica de salida que ve para todos los motores turbofan.