Por que os jatos de combate têm pós-combustão e como funcionam?

Todos nós já ouvimos falar ou vimos pós-combustores em caças modernos, com sua chama característica queimando atrás do motor. O design é relativamente antigo e simples, o que produz uma pequena explosão de impulso aumentado.

Fornecendo um impulso de impulso

O pós-combustor (também conhecido como “reaquecimento”) não é uma ideia nova. Origina-se do trabalho já na Segunda Guerra Mundial para encontrar maneiras de aumentar a potência dos primeiros motores a jato. Um dos primeiros foi demonstrado nos EUA em 1946, baseado em um motor General Electric I-16.

Os princípios básicos de operação, onde o combustível de aviação adicional é inflamado no fluxo de exaustão quente, permanecem os mesmos. Mas é claro que houve desenvolvimentos e melhorias técnicas na operação desde então.

Foto: JetKat | Shutterstock

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O objetivo do pós-combustor é produzir um aumento significativo no empuxo, geralmente por um curto período de tempo. Isso normalmente é usado durante a decolagem, para atingir velocidades supersônicas ou para movimentos rápidos em cenários de combate. Isto é especialmente útil em jatos leves e rápidos, onde o aumento do empuxo pode ser alcançado sem o uso de motores maiores e mais pesados.

Foto:Marinha dos EUA | Wikimedia Commons

O pós-combustor também foi usado em alguns jatos comerciais. O mais famoso, é claro, foi o fato de o Concorde ter usado pós-combustores por curtos períodos de tempo durante a decolagem e ao passar para velocidades supersônicas de Mach 0,95. Em contraste, o Tupolev Tu-144 utilizou pós-combustores muito mais extensivamente para atingir alta velocidade, resultando em um alcance mais curto e custos de operação mais elevados.

O processo de reaquecimento do pós-combustor

O pós-combustor funciona combinando combustível adicional com a exaustão de ar comprimido do motor principal. Ele opera com base no princípio de que nem todo o oxigênio ingerido no motor principal será utilizado e o combustível poderá, portanto, ser queimado novamente.

O componente de pós-combustão consiste em uma seção de escapamento estendida em cada motor contendo injetores de combustível. Quando o pós-combustor é ativado, os injetores de combustível na seção do pós-combustor (a jusante do motor principal) injetam combustível diretamente no fluxo quente de escapamento do motor. Os dispositivos de ignição então acendem essa mistura de ar comprimido e combustível, causando combustão no pós-combustor (esta é a chama característica do escapamento que você vê).

Foto:SAC Ben Stevenson/MOD | Wikimedia Commons

Este escapamento reacendido e de movimento mais rápido cria impulso adicional. O empuxo gerado por um motor depende da velocidade dos gases de escape e da massa desse gás. A pós-combustão aumenta ambos, mas o aumento da velocidade é o principal fator.

Operação ineficiente

A principal desvantagem dos pós-combustores é a sua ineficiência. Durante a operação, eles consomem grandes quantidades de combustível. Em relação ao impulso produzido, são muito ineficientes. Esta ineficiência, no entanto, é normalmente aceita por curtos períodos de tempo. A opção alternativa de adicionar um motor principal maior para fornecer potência extra quando necessário também teria seus custos e ineficiências (e prejudicaria o desempenho de um jato militar leve e rápido).

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