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Aeronáutica IA
Universidade Federal do ABC
Motores a reação
Aeronáutica IA
Aula 9
Aeronáutica IA
Nesta aula veremos
• Motores a Reação
Aeronáutica IA
MOTORES A REAÇÃO
Aeronáutica IA
Princípios Básicos: O funcionamento do motor a reação 
é baseado na 3ª lei de Newton (Lei da Ação e Reação)
“Lex III: Actioni contrariam semper & æqualem esse 
reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo 
semper esse æquales & in partes contrarias dirigi.”
Para os que tem interesse em motores a reação, recomendo a leitura desse link
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/thrsteq.html
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Aeronáutica IA
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Princípios Básicos:
Motores a Reação
Aeronáutica IA
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Princípios Básicos:
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Constituição Básica de um Motor a Jato:
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Aeronáutica IA
➢ A câmara de combustão pode ser comparada a um reservatório de ar comprimido que 
empurra para trás o ar do tubo de descarga. 
➢A reação dessa força faz o motor avançar para frente.
➢ O compressor e a turbina formam um conjunto girante que constitui a única parte móvel 
do motor.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Constituição Básica de um Motor a Jato:
Aeronáutica IA
➢ Duto de Admissão: Tem a finalidade de ordenar o fluxo de ar na entrada do 
motor, a fim de garantir o bom funcionamento do compressor.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Constituição Básica de um Motor a Jato:
Aeronáutica IA
➢ Compressor: Tem a 
finalidade de comprimir 
o ar admitido. São usados 
dois tipos de compressores 
nos motores a reação: o 
compressor centrífugo 
e o compressor axial.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Constituição Básica de um Motor a Jato:
Aeronáutica IA
➢ Compressor axial é melhor para comprimir volumes maiores de ar, e o 
centrífugo é melhor para pressões mais elevadas. Entretanto, a pressão pode ser 
aumentada através de múltiplos estágios. 
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Constituição Básica de um Motor a Jato:
Aeronáutica IA
➢ Compressor axial é melhor para comprimir volumes maiores de ar, e o 
centrífugo é melhor para pressões mais elevadas. Entretanto, a pressão pode ser 
aumentada através de múltiplos estágios. 
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Constituição Básica de um Motor a Jato:
Aeronáutica IA
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
➢ As pás do compressor axial devem receber um fluxo de ar uniforme e no 
ângulo apropriado. Caso contrário, o fluxo se tornará turbulento, reduzindo 
sobremaneira a taxa de compressão. A esse fenômeno dá-se o nome de estol de 
compressor (um excelente nome pra uma banda de rock).
Motores a Reação
Estol de Compressor:
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➢ Além do rotor giratório, o compressor possui um estator, formado por pás 
ou lâminas estacionárias.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Estator:
Motores a Reação
Aeronáutica IA
➢ Alguns motores têm lâminas de ângulo variável no estator, as quais corrigem 
constantemente o fluxo de ar sobre as lâminas rotativas, a fim de evitar o estol de compressor.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Lâminas ou Pás Variáveis do Estator:
Motores a Reação
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➢ O volume de ar comprimido produzido pelo compressor é relativamente pequeno e não se 
compara com o fluxo do jato do motor. Essa transformação ocorre na câmara de combustão. A 
câmara de combustão é um tubo alargado para acomodar a expansão dos gases da combustão.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Câmara de Combustão:
Motores a Reação
Aeronáutica IA
➢ Os problemas que têm que ser resolvidos no projeto de câmara de combustão são dois:
1. Evitar que a chama seja soprada para fora da câmara.
2. Evitar que a chama derreta o material da câmara. 
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Problemas com a Chama:
Motores a Reação
Aeronáutica IA
➢ Para solucionar os problemas com a chama, o fluxo de ar é dividido em 2 partes: O ar primário e o ar 
secundário.
➢ O ar primário corresponde a ¼ do total, e entra num setor alargado que funciona como difusor, onde a 
velocidade diminui e o fluxo torna-se turbulento, facilitando a mistura a mistura do ar com o 
combustível.
➢ O ar secundário, que corresponde a ¾ do total, não participa da queima do combustível. Ele contorna 
o difusor e se mistura com os gases quentes, expandindo-se para gerar a tração.
➢ O ar secundário também serve para formar uma camada fria que protege a câmara do excesso de 
calor.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Ar Primário e Ar Secundário:
Motores a Reação
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CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Ar Primário e Ar Secundário:
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Bico Injetor:
➢ O bico injetor recebe combustível 
sobre pressão e o pulveriza 
finamente para misturá-lo com o ar 
primário. 
➢ Além de combustível, o bico 
injetor recebe também um pequeno 
fluxo de ar do compressor para 
evitar a formação e o depósito de 
carvão no orifício de pulverização.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
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Câmara de Combustão
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Aeronáutica IA
Turbina:
➢ A turbina serve para extrair potência dos gases 
queimados para acionar o compressor e outros 
acessórios.
➢ Nos motores aeronáuticos são usadas somente 
turbinas do tipo axial.
➢ As pás das turbinas estão sujeitas a altas 
temperaturas. Por isso são fabricadas com 
materiais resistentes ao calor.
➢ Além das lâminas rotativas, a turbina também 
tem lâminas fixas que constituem o estator. 
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
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➢ Nestes motores, há dois compressores e duas turbinas.
➢ O rotor de alta pressão gira mais rapidamente, funcionando numa faixa de pressões mais elevada.
➢Essa subdivisão da carga de trabalho aumenta a eficiência e ajuda a reduzir a possibilidade de estol 
de compressor.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores com 2 Rotores:
Motores a Reação
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➢ Um motor a reação poderia funcionar sem o bocal propulsor, mas os gases 
deixariam a turbina ainda pressurizados, desperdiçando energia na atmosfera.
➢ O bocal propulsor serve para aproveitar a energia de pressão, aumentando a 
velocidade dos gases, e ainda corrigir o fluxo que se encontra desalinhado ao 
deixar a turbina.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Bocal Propulsor:
Motores a Reação
Aeronáutica IA
Fórmula simplificada: 
𝑇 = 𝑃2 − 𝑃1 𝐴 +
𝑑𝑚
𝑑𝑡
𝑉2 − 𝑉1
𝑇 => Tração
𝑃1 => Pressão na entrada 𝑉1 => Velocidade na entrada (velocidade do avião)
𝑃2 => Pressão na saída 𝑉2 => Velocidade na saída
𝐴 => Área do bocal propulsor
𝑑𝑚/𝑑𝑡 => Fluxo de massa
Para os que tem interesse em motores a reação, recomendo a leitura desse link 
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/thrsteq.html
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Cálculo da Tração:
Motores a Reação
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O motor a reação que acabamos de estudar é o turbojato (turbojet), 
também conhecido como jato puro. É adequado para velocidades 
supersônicas. Em velocidades subsônicas apresenta um consumo 
elevado e pouca tração... e é extremamente barulhento!
Assim, outros motores foram desenvolvidos visando reduzir as 
características indesejáveis do turbojet, como o turbo hélice (turboprop) e 
o turbofan.
http://tbn3.google.com/images?q=tbn:mW4LSVCYUHaTyM:http://www.mccullagh.org/db9/1ds-11/blue-angels-flight-demonstration-squadron.jpghttp://tbn0.google.com/images?q=tbn:OCa4Op4VA0IcSM:http://www.nasa.gov/centers/dryden/images/content/299752main_sonicboom.jpghttp://tbn0.google.com/images?q=tbn:WvNMZGc_d9IHeM:http://www.concordesst.com/retire/af4386/fa_4.jpghttp://tbn1.google.com/images?q=tbn:coMZOgaJfwETMM:http://www.warbirdsite.com/ValkyrieAV2.jpghttp://tbn1.google.com/images?q=tbn:h_lZ1CVNJLfe1M:http://www.getprice.com.au/images/uploadimg/923/350__1_fighter-jet-formation-flight-air-combat-dog-fight-port-macquarie_large.jpgCONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
http://tbn0.google.com/images?q=tbn:iS1MoJFfB9ZSBM:http://www.museumofflight.org/files/imagecache/lightbox/ConcordeInFlightBA_P2_0.jpg
Motores a Reação
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Aeronáutica IA
➢ É derivado do jato puro e a energia dos gases é aproveitada para acionar a hélice.
➢ A turbina possui dimensões e estágios suficientes para extrair 90% da energia dos 
gases para girar a hélice através de uma caixa de engrenagens de redução.
➢ Os outros 10% formam um jato residual que é aproveitado para aumentar a tração.
➢ Ideal como sistema propulsivo de aviões que não excedam os 300 nós. Essa limitação 
é imposta pela hélice, cujas pás tornam-se ineficientes quando atingem velocidades 
próximas à velocidade do som.
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CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Turbo Hélice
Motores a Reação
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Aeronáutica IA
Motores a Reação
Aeronáutica IA
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Turbo Hélice
Motores a Reação
Aeronáutica IA
Motores a Reação
Aeronáutica IA
Motores a Reação
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➢ É formado por um turbojato (núcleo), cuja turbina aciona conjuntamente o compressor e um fan (ventilador).
➢ A massa movimentada é maior que a do turbojato, resultando em maior tração e menor consumo.
➢ O fluxo de ar quente do núcleo é envolvido pelo ar frio do fan e sua intensidade é menor que no turbojato, 
devido à potência que lhe foi extraída pela turbina. Isso faz com que o motor seja mais silencioso.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Turbofan
Motores a Reação
Aeronáutica IA
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Aeronáutica IA
➢ Um parâmetro importante em turbofans é o by-pass ratio, ou razão de by-pass 
ou razão de derivação. Indica a proporção entre as massas de ar impulsionadas 
pelo fan e pelo núcleo.
➢ Os turbofans antigos tinhas razão de by-pass menores que 1 (o fan 
movimentava uma massa menor que o núcleo).... hoje em dia temos turbofans 
com by-pass maior que 6.
➢ Teoricamente, o turbojato é um turbofan com by-pass ratio igual a zero.
➢ A nomenclatura é, por exemplo... o motor Rolls Royce RB 211 tem by-pass ratio 
de 4.3:1, significando que enquanto o núcleo movimenta uma massa de ar, o fan 
movimenta 4.3.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Turbofan
Motores a Reação
Aeronáutica IA
Motores a Reação
Aeronáutica IA
Motores a Reação
Aeronáutica IA
Motores a Reação
Aeronáutica IA
Motores a Reação
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Resumo
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Aeronáutica IA
➢ É o único motor capaz de funcionar sem o ar externo, pois utiliza o combustível e o oxidante 
(comburente) transportados no próprio veículo.
➢ É utilizado em veículos espaciais e em aviões experimentais.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/X-15_in_flight.jpg/300px-X-15_in_flight.jpghttp://science.nationalgeographic.com/science/wallpaper/space-shuttle-atlantis.htmlCONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motor Foguete
Motores a Reação
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:X-15_in_flight.jpg
http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://science.nationalgeographic.com/staticfiles/NGS/Shared/StaticFiles/Science/Images/Content/space-shuttle-atlantis-sts-27-in-1972-xl.jpg&imgrefurl=http://science.nationalgeographic.com/science/wallpaper/space-shuttle-atlantis.html&h=1024&w=1280&sz=347&tbnid=GIYfHO8PG3Ty4M:&tbnh=120&tbnw=150&prev=/images?q=space+shuttle&hl=pt-BR&usg=__dqKznmF0uxEPcfwQ8UOU4v36vGg=&ei=mMBLSrW-PJK7twfXxKycDQ&sa=X&oi=image_result&resnum=3&ct=image
Aeronáutica IA
➢ Extremamente barulhento, antieconômico e apresenta forte vibração.
➢ É uma motor de combustão interna extremamente simples e sem partes móveis.
➢ Utilizado em mísseis e em aeromodelos.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Pulsojato ou Pulsorreator
Motores a Reação
Aeronáutica IA
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CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
Pulsojato ou Pulsorreator
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Aeronáutica IA
➢ Combina combustão e detonação pulsada.
➢ Pode ser utilizado em velocidades subsônicas até hipersônicas.
➢ Pode ter eficiência superior a do turbofan e com poucas partes móveis.
➢ É um dos potenciais candidatos a sistema propulsivo dos futuros veículos 
hipersônicos.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
PDE – Pulse Detonation Engine
Motores a Reação
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➢ RAMJET: Ram Air Jet
➢ SCRAMJET: Super Sonic Ram Air Jet
➢ Só funciona em velocidades tão altas que a própria pressão dinâmica devido ao ar (ram air) seja suficiente 
para comprimir o ar.
➢ É um motor extremamente simples e sem partes móveis.
➢ Atualmente é utilizado em mísseis (decolam com auxílio de foguetes e aceleram o míssil até uma 
velocidade que seja possível o funcionamento dos ram/scramjets) e são fortes candidatos a sistema 
propulsivo dos futuros veículos hipersônicos. 
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
RAMJET e SCRAMJET (ESTATORREATOR)
Motores a Reação
Aeronáutica IA
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
RAMJET e SCRAMJET (ESTATORREATOR)
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➢ Os motores a reação sem hélice não possuem especificação de potência, mas 
sim de tração.
➢ Como tração é força, deve ser especificada em kgf, lbf, N, etc.
➢ Nos turbo hélices, a potência pode ser especificada de duas formas:
✓ SHP (Shaft Horse Power) => Potência no eixo. É igual ao HP dos motores a 
pistão, diferindo apenas no nome.
✓ ESHP (Equivalent Shaft Horse Power) => É igual ao SHP somado a 
potência fornecida pelo jato residual.
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
TRAÇÃO E POTÊNCIA
Motores a Reação
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➢ O motor a pistão funciona segundo um 
ciclo de 4 tempos, denominado ciclo de 
Otto-Beau de Rochas.
➢ No tempo motor ocorre a combustão, 
onde a pressão sofre um aumento, e a 
expansão dos gases.
➢ Todos os 4 tempos ocorrem dentro do 
cilindro
➢ O motor a reação funcionam segundo o 
ciclo de Brayton, e compreende os mesmos 
ciclos do motor a pistão.
➢ Durante a combustão não ocorre aumento 
da pressão.
➢ Os 4 tempos ocorrem em um ou mais locais 
diferentes: duto de admissão, compressor, câmara 
de combustão, turbina e bocal propulsor.
➢O motor pulsojato possui um ciclo próprio , sem compressão.
➢A ausência da compressão explica em parte a ineficiência ou elevado consumo desse tipo de 
motor.
http://tbn1.google.com/images?q=tbn:ozN122-b6zZTRM:http://www.curiosando.com.br/imagens/set/voo.jpg
CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AVIÕES
Motores a Reação
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.curiosando.com.br/imagens/set/voo.jpg&imgrefurl=http://www.curiosando.com.br/09/2008/isto-sim-e-voo-de-primeira-classe/&usg=__EFI5AGIGvbey-kHkqgAYVqwh4PY=&h=555&w=425&sz=26&hl=pt-BR&start=55&tbnid=ozN122-b6zZTRM:&tbnh=133&tbnw=102&prev=/images?q=voo&gbv=2&ndsp=18&hl=pt-BR&sa=N&start=54
Aeronáutica IA
Referências
9.1 – Jorge M. Homa, Aeronaves e Motores, Editora Asa, 29ª 
Edição.
9.2 - FAA-H-8083-25A Pilot's Handbook of Aeronautical 
Knowledge (2008).
	Slide 1: Motores a reação
	Slide 2: Nesta aula veremos
	Slide 3: Motores a reação
	Slide 4: Motores a Reação
	Slide 5: Motores a Reação
	Slide 6: Motores a Reação
	Slide 7: Motores a Reação
	Slide 8: Motores a Reação
	Slide 9: Motores a Reação
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	Slide 46: Motores a Reação
	Slide 47: Motores a Reação
	Slide 48: Referências