O colossal motor a jato que gira a 11 mil RPM e "engole" o equivalente a uma piscina olímpica de ar por minuto

Entenda como o motor a jato GE90 impressiona com sua rotação extrema e capacidade de consumir milhares de quilos de ar por segundo. Entenda como funciona o motor a jato e por que ele é uma das maiores criações da engenharia aeronáutica moderna

Os motores a jato modernos são verdadeiros colossos da engenharia. Capazes de operar em condições extremas, esses motores giram a velocidades impressionantes e consomem volumes de ar inimagináveis. Um exemplo emblemático é o motor GE90, desenvolvido pela General Electric, que em sua seção de alta pressão pode atingir cerca de 11 mil rotações por minuto (RPM), processando mais de 1.200 quilos de ar por segundo — o equivalente em volume a uma piscina olímpica a cada minuto.

A força por trás do voo moderno

Ao observar um jato comercial cruzando o céu, poucos imaginam o que acontece dentro das turbinas. O motor a jato é a principal fonte de propulsão dessas aeronaves, e os modelos de alta eficiência como o GE90 da Boeing e o Trent XWB da Rolls-Royce estão entre os maiores e mais potentes do mundo.

Esses motores funcionam com base no ciclo de Brayton, onde o ar é comprimido, misturado com combustível, queimado e então expelido a alta velocidade, gerando o empuxo necessário para sustentar uma aeronave a dezenas de milhares de pés de altitude.

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E como o peso do ar pode ser quantificado?

O peso do ar pode ser calculado a partir da sua massa e da aceleração da gravidade, usando a fórmula clássica da física:

Fórmula do peso:

P=m⋅gP = m \cdot gP=m⋅g

Onde:

PPP = peso (em Newtons)
mmm = massa do ar (em kg)
ggg = aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)

Como calcular a massa do ar?

Se você quer saber o peso do ar em um determinado volume, você pode usar a densidade do ar: m=ρ⋅Vm = \rho \cdot Vm=ρ⋅V

Onde:

ρ\rhoρ = densidade do ar (em kg/m³), que ao nível do mar e a 25 °C é ≈ 1,18 kg/m³
VVV = volume de ar (em m³)

Exemplo prático:

Calcular o peso do ar contido em um quarto de 30 m³ (volume padrão de um quarto pequeno).

Massa do ar:

m=1,18⋅30=35,4 kg

Peso do ar:

P=35,4⋅9,8=347,9 N

Observação:

O ar tem peso, e é justamente por isso que existe a pressão atmosférica. O ar acima de nós exerce uma força constante sobre tudo na Terra — cerca de 101.325 Pa ao nível do mar, o equivalente ao peso de uma coluna de 1 m² de ar que chega a pesar mais de 10 toneladas!

Como funciona o motor a jato: etapas do ciclo de propulsão

Para entender como o motor a jato consegue tal desempenho, é essencial compreender suas quatro principais etapas:

Admissão: O ar entra pela frente do motor em alta velocidade.
Compressão: O ar é comprimido por estágios de compressores de baixa e alta pressão.
Combustão: O ar comprimido é misturado com combustível e queimado.
Exaustão: Os gases expandidos saem pela parte traseira do motor, gerando empuxo.

O diferencial está nas rotações que cada parte do motor atinge. Enquanto os compressores de baixa pressão giram a cerca de 2.500 RPM, os de alta pressão — onde o ar é comprimido ao máximo — podem atingir entre 10.000 e 12.000 RPM, como é o caso do motor a jato GE90.

Existe uma linha no mapa que os animais não cruzam há eras — a intrigante e milenar Linha de Wallace, que ainda desafia a ciência moderna

Motor de avião gira quantos RPM? A resposta está na seção de alta pressão

Ao contrário do que muitos pensam, nem todas as partes do motor giram à mesma velocidade. No GE90, por exemplo, o fan — aquela enorme hélice frontal visível no motor — gira a aproximadamente 2.500 RPM.

Já o eixo de alta pressão, responsável pelos compressores mais internos, alcança mais de 11 mil RPM, operando em temperaturas que podem ultrapassar 1.500 °C.

Esse desempenho é crucial para maximizar a eficiência da combustão e do empuxo. A capacidade de girar a essas velocidades extremas depende de materiais avançados como ligas de níquel e titânio, projetados para resistir às altas cargas térmicas e mecânicas.

Motor a jato consome quanto ar? Uma piscina olímpica por minuto

A potência desses motores não está apenas nas rotações, mas também na quantidade de ar que conseguem processar.

Motores como o GE90 são capazes de comprimir mais de 1.200 kg de ar por segundo. Em termos de volume, isso se traduz em aproximadamente 60.000 metros cúbicos de ar por minuto, o que equivale a uma piscina olímpica cheia.

Para se ter uma ideia, uma piscina olímpica tem cerca de 2.500 m³. Isso significa que a cada 2,5 segundos o motor engole uma piscina inteira de ar. Essa capacidade é essencial para sustentar o empuxo constante necessário para voos de longa duração em grandes altitudes.

O motor a jato GE90: engenharia no limite

Desenvolvido para o Boeing 777, o GE90 é considerado um dos motores mais poderosos do mundo. Com uma potência que pode ultrapassar 115.000 libras de empuxo, ele possui um fan de 3,4 metros de diâmetro — maior que a fuselagem de muitos aviões.

Além da impressionante capacidade de rotação na seção de alta pressão, o GE90 é notável pela sua eficiência e confiabilidade. É usado amplamente em rotas intercontinentais e é considerado um marco na história da propulsão aeronáutica.

Por que tanta velocidade? A relação entre RPM e desempenho

O motor a jato gira a essas velocidades para maximizar a compressão do ar e a eficiência da queima do combustível. Um motor de aviação gira quantos RPM forem necessários para atingir o ponto ideal entre consumo de combustível e produção de empuxo.

Quanto maior a velocidade de rotação nos estágios de alta pressão, mais eficaz é o ciclo termodinâmico, resultando em um desempenho superior.

No entanto, esse aumento de eficiência exige soluções engenhosas para lidar com os desafios térmicos, acústicos e estruturais. Cada componente deve suportar forças centrífugas massivas e temperaturas altíssimas, o que faz desses motores verdadeiros milagres da engenharia moderna.

Motores como o Trent XWB seguem a mesma lógica

Além do GE90, outro exemplo de motor a jato que opera em condições semelhantes é o Trent XWB da Rolls-Royce, utilizado no Airbus A350. Ele também tem estágios internos que alcançam rotações na faixa dos 11 mil RPM, com consumo de ar proporcional ao seu porte e finalidade.

Assim como o GE90, o Trent XWB é otimizado para longas distâncias, com foco em confiabilidade, baixa emissão de poluentes e consumo eficiente de combustível, sendo considerado um dos motores mais avançados da atualidade.

A dimensão real dos motores a jato modernos

Quando se fala em motor a jato, raramente temos a noção do que isso representa em termos de engenharia, potência e eficiência. Saber que um motor de avião gira a mais de 11 mil RPM e processa o volume de uma piscina olímpica de ar por minuto ajuda a dimensionar a grandiosidade desses sistemas.

Modelos como o motor a jato GE90 são referências em tecnologia e desempenho, mostrando como a engenharia avançada pode ser aplicada para conectar continentes com segurança, eficiência e confiabilidade.

Ao entender como funciona o motor a jato, fica claro o porquê de serem considerados uma das maiores conquistas tecnológicas da era moderna.

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