Motor de avión de pistón
Es un motor de avión utilizado en los primeros aviones o helicópteros para accionar hélices o rotores. La potencia de los grandes motores aeronáuticos de pistones puede alcanzar los 2.500 kilovatios. Posteriormente fue reemplazado por motores de turbina de gas con alta potencia y buen rendimiento a alta velocidad. Sin embargo, los motores aeronáuticos de pistón de baja potencia todavía se utilizan ampliamente en aviones ligeros, helicópteros y aviones ultraligeros.
Motor de turbina de gas
Este tipo de motor es el más utilizado. Incluyendo los motores turborreactores, motores turbofan, motores turbohélice y motores turboeje, todos tienen compresores, cámaras de combustión y turbinas de gas. Los motores turbohélice se utilizan principalmente para aviones con una velocidad inferior a 800 kilómetros por hora; los motores turboeje se utilizan principalmente para propulsar helicópteros; los motores turbofan se utilizan principalmente para aviones con velocidades más altas; los motores turborreactores se utilizan principalmente para aviones supersónicos.
Motor ramjet
Se caracteriza por una máquina de aire sin compresor y una turbina de gas. El aire que entra en la cámara de combustión es presurizado por el efecto ramjet durante el vuelo a alta velocidad. Tiene una estructura simple y un gran empuje, y es especialmente adecuado para vuelos a alta velocidad y gran altitud. Debido a la imposibilidad de arrancar por sí solo y al bajo rendimiento a bajas velocidades, el ámbito de aplicación es limitado y sólo se utiliza en misiles y objetivos lanzados desde el aire.
Otros
Todos los motores mencionados anteriormente absorben aire de la atmósfera como oxidante para la combustión del combustible, por lo que también se les llama motores de inhalación de aire. Otros incluyen motores de cohetes, motores de impulsos y motores eléctricos aeroespaciales. El propulsor (oxidante y agente de combustión) del motor del cohete se transporta solo, el consumo de combustible es demasiado grande y no es adecuado para un funcionamiento a largo plazo. Generalmente se usa como motor del vehículo de lanzamiento y solo se usa. para aceleración a corto plazo (como arrancar el acelerador) en la aeronave. Los motores de impulsos se utilizan principalmente en drones de baja velocidad y en modelos de aviones de aviación. Los motores eléctricos de aviación impulsados por células solares sólo se utilizan en aviones ligeros y aún se encuentran en fase experimental.
Período de los motores de pistón
Dominaron los primeros motores refrigerados por líquido. A finales del siglo XIX, cuando los motores de combustión interna comenzaron a utilizarse en los automóviles, la gente inmediatamente pensó en utilizar motores de combustión interna en los aviones como fuente de energía para el vuelo de los aviones y comenzaron a experimentar en esta área.
En 1903, los hermanos Wright en Estados Unidos modificaron un motor de 4 cilindros en línea horizontal refrigerado por agua y lo utilizaron con éxito en su avión "Aviator One" para pruebas de vuelo. Este motor sólo produce 8,95 kW de potencia, pero pesa 81 kg, con una relación potencia-peso de 0,11 kW/daN. El motor acciona dos hélices de madera con un diámetro de 2,6 m a través de dos cadenas como las de las bicicletas. El primer vuelo tuvo sólo 12 segundos de tiempo en el aire y una distancia de vuelo de 36,6 m. Pero es el primer vuelo exitoso de un avión propulsado, tripulado, sostenido, estable y maniobrable más pesado que el aire en la historia de la humanidad.
Impulsada por el uso de aviones con fines bélicos, la aviación comenzó a florecer especialmente en Europa, con Francia a la cabeza. Aunque Estados Unidos inventó los aviones propulsados y construyó el primer avión militar, no tenía ni siquiera un avión nuevo utilizable cuando entró en la guerra. Entre los 6.287 aviones de los escuadrones de aviación estadounidenses en primera línea, 4.791 eran aviones franceses, como el caza "Spade", equipado con un motor Hispano-Siza V refrigerado por líquido. La potencia de este motor ha alcanzado los 130~220kW y la relación empuje-peso es de aproximadamente 0,7kW/daN. La velocidad del avión supera los 200 km/h y el techo es de 6650 m.
En ese momento, la velocidad de vuelo del avión todavía era relativamente baja y era difícil enfriar el motor refrigerado por aire. Para enfriarse, el motor está expuesto y la resistencia es grande. Por lo tanto, la mayoría de los aviones, especialmente los aviones de combate, utilizan motores refrigerados por líquido. Durante este período, el motor radial de cilindro giratorio refrigerado por aire inventado por los hermanos franceses Séguin en 1908 se hizo popular durante un tiempo. Este tipo de motor con cigüeñal fijo y cilindros giratorios finalmente se vio limitado por el aumento de potencia. Una vez resuelto el problema de refrigeración del motor radial de cilindro fijo refrigerado por aire, se retiró del escenario de la historia.
Entre las dos guerras mundiales aparecieron varios inventos importantes en el campo de los motores de pistón: el carenado del motor no sólo reducía la resistencia del avión, sino que también solucionaba el problema de refrigeración del motor refrigerado por aire, y podría incluso El diseño de motores de cilindros de dos o cuatro filas crea condiciones para aumentar la potencia; el turbocompresor de gases de escape aumenta la presión de admisión en condiciones de gran altitud y mejora el rendimiento del motor a gran altitud; aumentar la eficiencia de la hélice y la potencia de salida del motor; la válvula de escape de refrigeración llena de sodio metálico resuelve el problema de sobrecalentamiento de la válvula de escape rociando una mezcla de agua y metanol en el cilindro puede aumentar la potencia en un tercio en poco tiempo; tiempo aumenta el combustible de alto octanaje Mejora el rendimiento antidetonante del combustible y aumenta gradualmente la presión de precombustión en el cilindro de 2 a 3 a 5 a 6, o incluso de 8 a 9, lo que no solo aumenta la potencia por litro pero también reduce la tasa de consumo de combustible.
Desde mediados de la década de 1920, los motores refrigerados por aire se han desarrollado rápidamente, pero los motores refrigerados por líquido todavía tienen un lugar. Durante este período, una vez que el carenado solucionó los problemas de resistencia y refrigeración, aparecieron los motores radiales refrigerados por aire. debido a Se ha desarrollado rápidamente debido a sus ventajas de alta rigidez, peso ligero, buena confiabilidad, capacidad de mantenimiento y supervivencia, y un gran potencial de crecimiento de energía, y ha comenzado a reemplazar los motores refrigerados por líquido en grandes bombarderos, aviones de transporte y aviones de ataque terrestre. . A mediados de la década de 1920, la American Wright Company y la Pratt & Whitney Company desarrollaron sucesivamente motores de una hilera "Cyclone" y "Hurricane", así como "Wasp" y "Bumblebee", con una potencia máxima de más de 400 kW y una potencia relación peso/peso superior a 1kW/daN. Al estallar la Segunda Guerra Mundial, debido al exitoso desarrollo del motor de estrella fría de doble escape, la potencia del motor había aumentado a 600~820kW. En este momento, la velocidad de vuelo del caza de hélice ha superado los 500 km/h y la altitud de vuelo ha alcanzado los 10.000 m.
Durante la Segunda Guerra Mundial, los motores radiales refrigerados por aire continuaron desarrollándose hacia la alta potencia. Entre los más famosos se encuentran el "Double Wasp" de dos filas de Pratt & Whitney ((R-2800)) y el "Giant Wasp" de cuatro filas (R-4360). El primero se finalizó el 1 de julio de 1939 con un modelo. potencia inicial de 1230kW, y finalmente desarrolló 5 series y decenas de modificaciones, alcanzando la potencia final 2088kW, que se utilizó en una gran cantidad de aviones y helicópteros militares y civiles. Se produjeron 24.000 motores R-2800 para el P-47. Solo el caza, incluido el P-47. La velocidad máxima del J es de 805 km/h. Aunque es controvertido, se dice que fue el caza más rápido de la Segunda Guerra Mundial. Este motor ocupa un lugar especial en los museos de aviación o en las exposiciones de aviación. El R-2800 siempre está colocado en la posición central. Algunos libros de historia de la aviación incluso dicen que habría sido mucho más difícil para los aliados ganar la Segunda Guerra Mundial sin el motor R-2800. Este último tenía cuatro filas de 28 cilindros. Con una capacidad de 71,5 litros y una potencia de 2200~3000kW, es el motor de pistón más potente del mundo y se utiliza en algunos grandes bombarderos y aviones de transporte. En 1941, el bombardero B-36 diseñó alrededor de seis R-4360. uno de los pocos motores propulsados, pero no se puso en uso.
Los motores Wright R-2600 y R-3350 también son famosos motores de estrella fría de doble escape. una potencia de 1120 kW y se utilizó en el primero. Un hidroavión de cuatro motores Boeing "Clipper" 314 que transportaba pasajeros que compraban billetes a través del Atlántico, así como algunos aviones torpederos, bombarderos y aviones de ataque más pequeños, estos últimos se pusieron en servicio. En 1941, inicialmente con una potencia de 2088kW, se utilizó principalmente sobre la base del famoso bombardero estratégico B-29 "Flying Fortress", el R-3350 desarrolló una modificación importante después de la guerra: el motor combinado de turbina. El motor impulsa tres turbinas de gases de escape distribuidas uniformemente alrededor de la circunferencia. Puede producir 150 kW de potencia en su estado máximo. De esta manera, la potencia del R-3350 se incrementó a 2535 kW y la tasa de consumo de combustible fue tan baja como 0,23 kg/. (kW·h) En septiembre de 1946, se instaló el P2V1 con dos motores combinados de turbina R-3350. El avión "Neptune" estableció un récord mundial de distancia de vuelo aéreo de 18.090 km sin repostar. Los motores refrigerados continuaron en la Segunda Guerra Mundial.
Aunque el motor refrigerado por líquido tiene muchas desventajas, su pequeña área de barlovento es particularmente beneficiosa para los cazas de alta velocidad. Además, los aviones de combate vuelan a gran altura, se ven menos amenazados por la potencia de fuego terrestre y son menos vulnerables a los motores refrigerados por líquido. Por lo tanto, se utiliza en muchos aviones de combate. Por ejemplo, cuatro de los cinco aviones de combate más producidos en Estados Unidos durante esta guerra utilizaron motores refrigerados por líquido. Entre ellos, cabe mencionar el motor Merlin de la compañía británica Rolls-Royce. Cuando voló por primera vez en el caza "Hurricane" en noviembre de 1935, la potencia alcanzó los 708 kW; cuando voló en el caza "Spitfire" en 1936, la potencia se incrementó a 783 kW.
Motor de aviación
Ambos aviones fueron famosos aviones de combate durante la Segunda Guerra Mundial, con velocidades que alcanzaban 624 km/h y 750 km/h respectivamente. La potencia del motor Merlin alcanzó los 1.238 kW al final de la guerra, e incluso estableció un récord de 1.491 kW. La American Parker Company produjo el motor Merlin según la patente y lo utilizó para modificar el avión de combate P-51 "Mustang", convirtiendo un avión normal en el mejor avión de combate de tiempos de guerra. El caza "Mustang" utiliza una inusual hélice de cinco palas. Después de instalar un motor Merlin, la velocidad máxima alcanza los 760 km/h y la altitud de vuelo es de 15.000 m. Además de tener la velocidad más rápida en ese momento, otra ventaja destacada del caza "Mustang" era su asombrosa capacidad de larga distancia. Podía escoltar a los bombarderos aliados hasta Berlín. Al final de la guerra, los aviones de combate "Mustang" habían derribado 4.950 aviones enemigos en combate aéreo, ocupando el primer lugar en el campo de batalla europeo. En los campos de batalla del Lejano Oriente y el Pacífico, fue la entrada del caza F6F "Hellcat" equipado con un motor refrigerado por aire lo que acabó con el dominio del caza japonés "Zero". Los historiadores de la aviación consideran el avión "Mustang" como el pináculo de los cazas de hélice.
Los avances tecnológicos más importantes tras el inicio de la Segunda Guerra Mundial y después de la guerra fueron la inyección directa de aceite, los motores combinados de turbina y el encendido a baja presión.
Impulsado por las dos guerras mundiales, el rendimiento de los motores mejoró rápidamente. La potencia unitaria aumentó de menos de 10 kW a aproximadamente 2500 kW, y la relación potencia-peso aumentó de 0,11 kW/daN a. 1,5 kW/daN aproximadamente 1 litro de potencia aumenta de varios kilovatios por litro de cilindrada a cuarenta o cincuenta kilovatios, y la tasa de consumo de combustible disminuye de aproximadamente 0,50 kg/(kW·h) a 0,23~0,27 kg/(kW·h). ). La vida de renovación se extiende de decenas de horas a 2000~3000h. Al final de la Segunda Guerra Mundial, el motor de pistón se había desarrollado con bastante madurez. La velocidad de vuelo de los aviones de hélice propulsados por él aumentó de 16 km/h a casi 800 km/h, y la altitud de vuelo alcanzó los 15.000 m. Se puede decir que el motor de pistón ha alcanzado la cima de su desarrollo.
Los motores de pistón en la era del jet
Después del final de la Segunda Guerra Mundial, la invención del motor turborreactor marcó el comienzo de la era del jet, y los motores de pistón se retiraron gradualmente del principal campo de la aviación. Sin embargo, los motores de pistones de cilindros opuestos horizontalmente con una potencia inferior a 370 kW todavía se utilizan ampliamente en aviones y helicópteros ligeros de baja velocidad, como aviones administrativos, aviones agrícolas y forestales, aviones de exploración, aviones deportivos, aviones privados y diversos vehículos aéreos no tripulados. Los motores de pistones rotativos están surgiendo en los drones, y la NASA en Estados Unidos también está desarrollando un nuevo motor diésel de dos tiempos que utiliza queroseno de aviación para su uso en la próxima generación de aviones pequeños.
La NASA en Estados Unidos ha implementado un plan de propulsión de aviación general para proporcionar tecnología de energía para futuras aeronaves ligeras de uso general que sean seguras, cómodas, fáciles de operar y asequibles. Este tipo de avioneta tiene aproximadamente de 4 a 6 asientos y la velocidad de vuelo es de aproximadamente 365 km/h. Una opción es utilizar un motor turbofan. El avión que lo utiliza es un poco más grande, tiene 6 asientos y tiene una velocidad mayor. Otra opción es utilizar un motor de pistón de ciclo Diesel. El avión que lo utiliza tiene 4 asientos y la velocidad es baja. Los requisitos para el motor son: potencia de 150 kW; tasa de consumo de combustible de 0,22 kg/(kW·h); cumplimiento de los requisitos de emisiones futuros reducidos a la mitad;
En el año 2000, el programa había realizado más de 500 horas de pruebas en tierra del motor, con una potencia de 130 kW y un consumo de combustible de 0,23 kg/(kW·h).
Período de los motores de turbina de gas
El segundo período abarca desde el final de la Segunda Guerra Mundial hasta la actualidad. Durante los últimos 60 años, los motores de turbina de gas de aviación han reemplazado a los motores de pistón, han marcado el comienzo de la era del jet y han dominado la potencia de la aviación. Impulsados por el desarrollo tecnológico (ver Tabla 1), los motores turborreactores, motores turbofan, motores turbohélice, motores de ventilador de hélice y motores de turboeje han desempeñado sus respectivos roles en diferentes campos de vuelo en diferentes momentos, lo que hace que el rendimiento de las aeronaves vaya a un nuevo nivel tras otro.
Motor turborreactor/turbofan
El británico Whittle y el alemán Ohain desarrollaron con éxito el turborreactor centrífugo el 14 de julio de 1937 y septiembre de 1937, respectivamente, los motores WU y HeS3B. El primero tiene un empuje de 530 daN, pero el avión Gloster E28/39 que realizó su primer vuelo de prueba el 15 de mayo de 1941 estaba equipado con su W1B mejorado, con un empuje de 540 daN y una relación empuje-peso de 2,20. Este último tiene un empuje de 490 daN y una relación empuje-peso de 1,38. Fue instalado por primera vez en el avión Heinkel He-178 y probado con éxito el 27 de agosto de 1939. Este es el primer avión a reacción del mundo que prueba con éxito el vuelo, lo que marca el comienzo de una nueva era de propulsión a chorro y una nueva era de la aviación.
El primer motor turborreactor práctico del mundo fue el Eumo-004 de Alemania. Las pruebas en banco comenzaron en octubre de 1940. El empuje alcanzó 980 daN en diciembre de 1941. Se instaló el 18 de julio de 1942. Vuelo de prueba exitoso en el Messerschmitt Me-. 262 aviones. Desde septiembre de 1944 hasta mayo de 1945, el Me-262*** derribó 613 aviones aliados y perdió 200 propios (incluidas las pérdidas no relacionadas con el combate). El primer motor turborreactor práctico de Gran Bretaña fue el Wieland lanzado por Rolls-Royce en abril de 1943, con un empuje de 755 daN y una relación empuje-peso de 2,0. Después de que el motor entrara en producción ese año, se equipó con el avión de combate "Meteor" y se entregó a la Fuerza Aérea Británica en mayo de 1944. El avión interceptó con éxito misiles alemanes V-1 sobre el Canal de la Mancha.
Después de la guerra, Estados Unidos, la Unión Soviética y Francia desarrollaron sucesivamente sus motores turborreactores de primera generación comprando patentes o utilizando materiales y personal obtenidos de Alemania. Entre ellos, el turborreactor de flujo axial J47 de la American General Electric Company y el turborreactor centrífugo RD-45 de la Oficina de Diseño Soviética Klimov tienen un empuje de alrededor de 2650 daN y una relación empuje-peso de 2 a 3. Fueron lanzados en 1949 respectivamente. En 1948, se instalaron en los aviones de combate F-86 y MiG-15. Estos dos aviones lanzaron una batalla aérea a vida o muerte durante la Guerra de Corea. A principios de la década de 1950, la introducción de postquemadores permitió a los motores aumentar significativamente el empuje en un corto período de tiempo, proporcionando suficiente empuje para que los aviones rompieran la barrera del sonido. Los motores típicos incluyen el J57 estadounidense y el RD-9B soviético. Sus empujes de postcombustión son 7000 daN y 3250 daN respectivamente, y sus relaciones empuje-peso son 3,5 y 4,5 respectivamente. Están instalados en los aviones de combate supersónicos monomotor F-100 y bimotores MiG-19.
A finales de la década de 1950 y principios de la de 1960, varios países desarrollaron una serie de motores turborreactores adecuados para aviones M2 y superiores, como J79, J75, Evonne, Olympus, Atta 9C y R-11 con R- 13, la relación empuje-peso ha alcanzado 5~6. A mediados de la década de 1960, también se desarrollaron los motores turborreactores J58 y R-31 para el avión de primera clase M3. A principios de la década de 1970, se finalizó el motor turborreactor Olympus 593 utilizado en el avión supersónico de pasajeros "Concorde", con un empuje máximo de 17.000 daN. Desde entonces no se produjeron más motores turborreactores importantes.
El desarrollo de los motores turbofan se originó a partir de la Segunda Guerra Mundial. El primer motor turbofan en funcionamiento del mundo fue el DB670 (o 109-007) desarrollado por la alemana Daimler-Benz. Alcanzó un empuje de 840 kilogramos en el banco de pruebas en abril de 1943, pero fracasó debido a dificultades técnicas y motivos de guerra. desarrollo.
El primer motor turbofan producido en serie fue el británico Conway, que se finalizó en 1959. Tiene un empuje de 5730 daN y se utiliza en aviones de pasajeros VC-10, DC-8 y Boeing 707. Hay dos tipos de relaciones de derivación: 0,3 y 0,6, y la tasa de consumo de combustible es entre un 10 y un 20% menor que la de los motores turborreactores del mismo período. En 1960, Estados Unidos modificó y desarrolló con éxito el motor turbofan JT3D basado en el. Motor turborreactor JT3C, con un empuje superior a 7700 daN. Ratio de derivación 1,4, utilizado en aviones de pasajeros Boeing 707 y DC-8 y en aviones de transporte militar.
En el futuro, los motores turbofan se desarrollarán en dos direcciones: motores militares de postcombustión con bajas relaciones de derivación y motores civiles con altas relaciones de derivación. En términos de motores turbofan militares de postcombustión con baja relación de derivación, en la década de 1960, el Reino Unido y los Estados Unidos desarrollaron el Spey-MK202 y el TF30 basados en motores turbofan civiles, que se utilizaron respectivamente en el "Phantom" F-4M adquirido. por el caza /K del Reino Unido y el F111 estadounidense (posteriormente utilizado en el caza F-14). Su relación empuje-peso es similar a la de los motores turborreactores de la misma época, pero su consumo intermedio de combustible es bajo, lo que aumenta considerablemente la autonomía del avión. En las décadas de 1970 y 1980, varios países desarrollaron motores turbofan con una relación empuje-peso de 8, como el F!00, F404 y F110 de Estados Unidos, el RB199 de los tres países de Europa occidental y el RD. -33 y AL-31F de la ex Unión Soviética. Están equipados con aviones de combate de tercera generación en primera línea, como F-15, F-16, F-18, Tornado, MiG-29 y Su-27. Se ha desarrollado con éxito un motor turbofan con una relación empuje-peso de 10 y pronto se pondrá en servicio. Incluyen el F-22/F119 estadounidense, el EFA2000/EJ200 de Europa occidental y el Rafale/M88 francés. Entre ellos, el F-22/F119 tiene las características representativas de los aviones de combate de cuarta generación: crucero supersónico, despegue y aterrizaje cortos, súper maniobrabilidad y capacidades de sigilo. La unidad de potencia JSF F136, que puede realizar despegues verticales supersónicos y aterrizajes cortos, está en desarrollo y se espera que entre en servicio entre 2010 y 2012.
Desde que se puso en uso la primera generación de motores turbofan de alta relación de derivación (4~6) con un empuje de más de 20.000 daN en la década de 1970, ha surgido una nueva era de grandes aviones de pasajeros de fuselaje ancho. sido introducido. Más tarde, se desarrollaron y utilizaron ampliamente motores turbofan de alta relación de derivación de diferentes niveles de empuje con un empuje inferior a 20.000 daN en varios aviones de pasajeros regionales y de línea principal. Se han producido más de 13.000 unidades de la serie CFM56 con niveles de empuje de 10.000 a 15.000 daN, que han establecido un récord de más de 30.000 horas de vida a bordo. Desde que se pusieron en uso los motores turbofan civiles, el consumo de combustible en crucero se ha reducido a la mitad, el ruido se ha reducido en 20 dB y el CO, UHC y NOX se han reducido en un 70, 90 y 45% respectivamente. Década de 1990, se puso en uso la segunda generación de alta relación de derivación (alta relación de derivación) equipada con el Boeing 777 6 ~ 9) El empuje del motor turbofan supera los 35.000 daN. Entre ellos, el GE90-115B de General Electric estableció un récord mundial de empuje de motor de 56.900 daN en febrero de 2003. Pratt & Whitney está desarrollando una nueva generación de motor turbofan PW8000. Este motor turbofan impulsado por engranajes tiene un empuje de 11.000~16.000 daN, una relación de derivación de 11 y una tasa de consumo de combustible del 9%.
Motor turbohélice/turboeje
El primer motor turbohélice fue el Jendrassik Cs-1 diseñado en Hungría en 1937 y puesto en servicio en 1940. Originalmente se planeó que el avión fuera utilizado en el bombardero/reconocimiento bimotor Varga RMI-1 X/H del país, pero el proyecto del avión fue cancelado. En 1942, el Reino Unido inició el desarrollo de su primer motor turbohélice, el Rolls-Royce RB.50 Trent. El avión operó por primera vez en junio de 1944. Después de 633 horas de pruebas, se instaló en un caza Gloster "Meteor" el 20 de septiembre de 1945 y realizó 298 horas de experimentos de vuelo. Desde entonces, el Reino Unido, los Estados Unidos y la ex Unión Soviética han desarrollado sucesivamente una variedad de motores turbohélice, como el Dart, el T56, el AI-20 y el AI-24. Estos motores turbohélice tienen un bajo consumo de combustible y un alto empuje de despegue, y están equipados con algunos importantes aviones de transporte y bombarderos.
El motor turbohélice T56/501, que entró en servicio en los Estados Unidos en 1956, se instala en los aviones de transporte C-130, en los aviones de reconocimiento P3-C y en los aviones de alerta temprana E-2C. Su rango de potencia es de 2580~4414 kW, con múltiples series militares y civiles. Se han producido y exportado más de 17.000 unidades a más de 50 países y regiones. Es uno de los motores turbohélice más producidos en el mundo y todavía está en producción. hoy. . El HK-12M de la antigua Unión Soviética tiene una potencia máxima de 11.000 kW y se utiliza en los bombarderos Tu-95 "Bear", los aviones de transporte militar An-22 y los aviones de transporte civil Tu-114. Con el tiempo, debido a las limitaciones de las hélices en la absorción de potencia, tamaño y velocidad de vuelo, los motores turbohélice fueron reemplazados gradualmente por motores turbofan en aviones grandes, pero todavía tienen un lugar en aviones de transporte pequeños y medianos y en aviones en general. Entre ellos, el motor PT6A de Pratt & Whitney Canadá es un representante típico. En los últimos 40 años, esta serie de motores con un rango de potencia de 350 a 1100 kW ha desarrollado más de 30 modificaciones y se utiliza en casi 100 tipos de aviones en 144 países. Se produce a nivel mundial. Se compraron más de 30.000 unidades. En la década de 1990, Estados Unidos desarrolló una nueva generación de aviones regionales de alta velocidad basados en el T56 y el T406. El AE2100 es actualmente el motor turbohélice más avanzado con un rango de potencia de 2983 a 5966 kW. extremadamente bajo: 0,249 kg/ (kW·h).
A finales de los años 80 se produjo un auge de los motores de ventiladores de hélice cuyo rendimiento se situaba entre los motores turbohélice y los motores turbofan. Algunas empresas de motores conocidas han realizado predicciones y pruebas en diversos grados. Entre ellas, el ventilador sin conductos (UDF) GE36 de General Electric ha realizado pruebas de vuelo.
Desde que la empresa francesa Turbomeca desarrolló el motor turboeje Aduster I de 206 kW en 1950 y lo equipó con éxito en el helicóptero estadounidense S52-5 para su primer vuelo, los motores turboeje se han vuelto cada vez más populares en el campo de los helicópteros. reemplazando el motor de pistón y convirtiéndose en la forma de energía más importante. Durante el último medio siglo, se han desarrollado con éxito cuatro generaciones de motores turboeje y la relación potencia-peso ha aumentado de 2 kW/daN a 6,8~7,1 kW/daN. El motor turboeje de tercera generación fue diseñado en los años 1970 y puesto en producción en los años 1980. Los principales modelos representativos incluyen Makira, T700-GE-701A y TV3-117VM, equipados con AS322 "Super Puma", UH-60A, AH-64A, Mi-24 y Ka-52. El motor turboeje de cuarta generación es una nueva generación de motores desarrollados a finales de los 80 y principios de los 90. Los modelos representativos incluyen el RTM322 desarrollado conjuntamente por Gran Bretaña y Francia, el T800-LHT-800 estadounidense y el MTR390 desarrollado conjuntamente por Alemania, Francia y Estados Unidos. Gran Bretaña TVD1500 ruso, utilizado en NH-90, EH-101, WAH-64, RAH-66 "Comanche", PAH-2/HAP/HAC "Tiger" y Ka-52. El motor turboeje más grande del mundo es el ucraniano D-136, con una potencia de despegue de 7500 kW. Un helicóptero Mi-26 equipado con dos motores puede transportar 20 toneladas de carga. El V-22 de rotor basculante, propulsado por el motor turboeje T406, supera el límite superior de velocidad de vuelo de un helicóptero convencional de 400 km/h y aumenta repentinamente a 638 km/h.
El importante progreso tecnológico realizado en los 60 años transcurridos desde la llegada del motor de turbina de gas para aviación se puede demostrar con las siguientes cifras:
La relación empuje-peso de los motores de combate en servicio ha aumentado de 2 a 7 ~ 9. Hay 9 ~ 10 que se han finalizado y están a punto de ponerse en uso. El empuje máximo de los motores turbofan civiles de alta relación de derivación ha superado los 50.000 daN. La tasa de consumo de combustible en crucero ha caído de 1,0 kg/(daN·h) de los motores turborreactores en la década de 1950 a 0,55 kg/(daN·h). el ruido ha bajado 20 dB. El CO, el UHC y los NOx han bajado 70, 90 y 45 respectivamente.
La relación potencia-peso de los motores turboeje de helicópteros en servicio ha aumentado de 2kW/daN a 4,6~6,1 kW/daN, y los que ya están finalizados y están a punto de ponerse en funcionamiento alcanzan 6,8 ~7,1 kW/daN.
La confiabilidad y durabilidad del motor se duplican. La tasa de parada en vuelo de los motores militares es generalmente de 0,2~0,4/1000 horas de vuelo del motor, y la de los motores civiles es de 0,002~0,02/1000 horas de vuelo del motor. El requisito de finalización del motor de combate es pasar la prueba del ciclo 4300 ~ 6000TAC, que equivale a más de 10 años de uso normal, y la vida útil de las piezas del extremo caliente alcanza las 2000 h; el motor civil es de 7000~10000h, y la vida útil a bordo de todo el motor alcanza 15000~20 000 h, lo que equivale a unos 10 años de uso.
En resumen, los motores de turbina de aviación se han desarrollado con bastante madurez y han hecho contribuciones importantes al desarrollo de varios aviones, incluido el avión de combate/reconocimiento de nivel M3, que tiene crucero supersónico, sigilo y despegue corto. y aterrizaje y aviones de combate súper maniobrables, aviones de combate subsónicos de despegue y aterrizaje vertical, aviones de pasajeros de fuselaje ancho que cumplen con el requisito de aviones de pasajeros bimotores de alcance extendido (ETOPS) de 180 minutos, helicópteros gigantes con una carga útil de 20 toneladas y aviones de rotor basculante con velocidades superiores a 600 km/h. Al mismo tiempo, también sienta las bases para varias turbinas de gas terrestres ligeras modificadas para la aviación.