Pulsoreattore
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Il pulsoreattore è una forma molto semplice di motore a getto nel quale la combustione avviene secondo degli impulsi e la spinta propulsiva è data dalla reazione al flusso di gas caldi che escono dalla parte posteriore del motore. Il pulsoreattore è costituito da una valvola ad una via anteriore, che permette l'entrata dell'aria ma non l'uscita dei gas, una camera di combustione e uno scarico, acusticamente risonante, con integrato uno scarico propulsivo.
In pratica il pulsoreattore funziona in questo modo: l'aria esterna entra dalla parte anteriore, dove si trova la valvola. Questa viene miscelata con il combustibile che è iniettato nella camera di combustione. Qui la miscela viene incendiata. Infine i gas combusti escono dalla parte posteriore producendo così la spinta. La prima accensione deve avvenire immettendo aria compressa nel motore.
[modifica] Storia
I pulsoreattori sono caratterizzati da una estrema semplicità e da un basso costo di produzione. Sono inoltre molto affidabili. Il difetto principale è dato dalla loro elevata rumorosità e e dall'alto consumo di carburante. Il loro livello di rumorosità fa sì che il loro campo di applicazione sia ristretto agli impieghi militari e a poche altre applicazioni. Sono stati usati, rimanendo sempre nel campo delle sperimentazioni, alcuni pulsoreattori montati su elicotteri. In questo caso i motori erano posti alle estremità delle pale del rotore. Montati secondo questo schema i pulsoreattori presentavano il grande vantaggio di non produrre la caratteristica forza di torsione sulla fusoliera consentendo così di realizzare velivoli più semplici sprovvisti di rotore di coda e dei relativi sistemi di trasmissione.
Il velivolo militare più famoso che utilizzò il pulsoreattore è senza dubbio la bomba volante tedesca Fieseler Fi. 103, più conosciuta come V-1 o come bomba ronzante, proprio per il caratteristico rumore prodotto dal suo motore. Venne utilizzata nel periodo finale della seconda guerra mondiale per colpire Londra e altri obiettivi.
Oggi il maggiore impiego dei pulsoreattori si ha nel modellismo aeronautico dinamico. In questo campo il record di velocità di un velivolo a volo vincolato è stato ottenuto, nei primi anni '50, proprio con questo motore ed è di 299 km/h (186 mph).
[modifica] Funzionamento
Il ciclo di funzionamento del pulsoreattore è il seguente: accensione - combustione - scarico - induzione - compressione. In alcuni motori la fase di iniezione del carburante costituisce una ulteriore fase. L'accensione avviene nella camera di combustione e si svolge ad elevata pressione. Ad essere combusta è una miscela di aria compressa e carburante.
L'accensione provoca una onda di pressione che chiude la valvola anteriore evitando così che parte della spinta venga perduta perché fuoriesce dalla parte anteriore. Quindi i gas sono convogliati verso la parte posteriore producendo così la spinta. La fuoriuscita dei gas provoca anche un abbassamento della pressione che permette la riapertura della valvola anteriore e quindi l'entrata di aria fresca e compressa dalla stessa velocità del velivolo ricominciando così il ciclo. Su alcuni motori molto semplici l'iniezione del carburante avviene sfruttando l'effetto Venturi prodotto dal passaggio dell'aria nel condotto mentre in altri questo viene iniettato direttamente nella camera di combustione.
Fondamentalmente esistono due tipi di pulsoreattore: con valvola anteriore o senza valvola. Il primo tipo, detto anche tradizionale, è dotato della valvola anteriore che chiude il condotto dopo l'accensione della miscela. Il secondo tipo invece non avendo la valvola non ha praticamente parti in movimento e può essere considerato ancora più semplice di uno statoreattore (Ramjet). Si supplisce alla mancanza della valvola chiudendo in parte la presa d'aria anteriore. Questi motori, che non hanno parti in movimento, sono molto semplici da produrre e molto affidabili.
La frequenza del ciclo del motore, misurata in impulsi al secondo, è in relazione alla lunghezza dello stesso. Più è lungo il motore minore sarà questo valore. In un motore per modellismo la frequenza è di circa 250 impulsi al secondo mentre nel motore della V-1 era intorno ai 45 impulsi al secondo. Uno sviluppo del pulsoreattore, che viene portato tuttora portato avanti, è il Pulse Detonation Engine.
[modifica] Descrizione alternativa
Come molti motori a getto il pulsoreattore è un motore a combustione interna di disegno molto semplice, consistendo in pratica in un lungo tubo all'interno del quale l'aria entra, viene miscelata con il carburante per creare una miscela combustibile. La differenza che distingue i pulsoreattori dagli altri motori, quali i turbogetti o gli statoreattori, è costituita dal fatto che la combustione che avviene all'interno del motore non è un processo continuo ma avviene sotto forma di ripetute esplosioni (impulsi) da cui deriva anche il nome stesso del motore. Nonostante i vantaggi i pulsoreattori non vengono più presi in considerazione quali unità motrici praticabili a causa del loro alto consumo, elevata rumorosità, bassa efficienza e per via delle notevoli vibrazioni. Sopravvivono solo come motori per il modellismo.
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