La principale esigenza dell’aviazione moderna è quella di aumentare le velocità operative degli aeromobili per due motivi: il primo è costituito dall’esigenza di diminuire le distanze attraverso un incisivo abbattimento del tempo di volo, il secondo è dettato da ragioni tecniche, per il fatto che l’aumento della quota di volo comporta la diminuzione della resistenza aerodinamica, collegata alla minore densità dell’aria, che richiederà un conseguente riadeguamento della potenza.

Vediamo di chiarire questo concetto: andando in quota le potenze richieste dovranno essere aumentate poiché la minore densità dell’aria determina una diminuzione di portanza e quindi diventa necessario incrementare la velocità per cui: più grande è la quota, maggiore è la potenza richiesta dall’apparato propulsore, perché occorrono incrementi di velocità per compensare le diminuzioni di portanza, che conseguono alle diminuzioni di densità.

Il fatto che il motore a carburazione di tipo volumetrico lavorando in quota non era in grado di elaborare grosse quantità di fluido a causa della minore densità, costituiva un grande limite allo sviluppo tecnologico dello stesso (culminato poi nell’adozione del turbocompressore), e quindi per i noti motivi si decise di intraprendere lo sviluppo di un propulsore che sfruttasse un diverso ciclo termodinamico che garantisse una utilizzazione più adeguata alle sempre più specifiche richieste militari e commerciali.

La prima applicazione della turbina a gas nel settore aeronautico è costituita dal Turboelica.

Attraverso una presa d’aria il fluido viene aspirato da un apparato compressore rotativo di tipo assiale o centrifugo per poi passare nella camera di combustione, dove il combustibile polverizzato ed incendiato provoca espansione dei gas combusti, i quali impattando sulle palette della turbina, ne determinano la sua rotazione continua la quale, a sua volta, muove il compressore a cui è solidale l’elica attraverso una scatola di demoltiplicazione di giri, a cui sono collegate le utenze secondarie attraverso le cosiddette prese di moto.

L’applicazione di tale tipo di propulsione è però consigliata per macchine che utilizzano quote relativamente basse nei collegamenti a corto raggio, in cui dove le eliche sfruttano al meglio la condizione di alta densità dell’aria.

Dovendo invece utilizzare delle quote superiori per tratte a medio e lungo raggio, la minore densità rende mediocre il rendimento dell’elica e quindi diventa necessaria l’applicazione della propulsione a getto.

Per questi motivi l’industria aeronautica decise di adottare un diverso tipo di propulsore il cui ciclo termodinamico fosse concettualmente semplice, affidabile e performante, in modo da ottenere attraverso la sola espansione dei gas nell’interno della turbina, una grande produzione di potenza utilizzando il solo compressore; è questo il caso del turbogetto nel cui ugello di scarico si realizza quella forte produzione di spinta dovuta alla notevole velocità del fluido espulso.

Se a questo aggiungiamo la diminuzione delle perdite meccaniche, la leggerezza dei materiali costruttivi e l’uniformità del sistema propulsivo, avremo constatato quanto sia stata importante la sperimentazione e l’applicazione del turbomotore.

Esso funziona per combustione interna continua, utilizzando una presa d’aria che convoglia l’aria aspirata dentro un compressore centrifugo, assiale o misto, il quale ha il compito di incrementare la pressione del fluido aspirato e convogliarlo nella camera di combustione, dove il combustibile ad esso miscelato attraverso il relativo apparato di alimentazione, s’incendia sviluppando unitamente all’aria, un gas ad alta temperatura, che attraversa le palette di una turbina la cui rotazione muove il compressore al quale è collegata.

Tre sono i tipi di turbomotori impiegati nella propulsione degli aeromobili: Il Turboreattore o turbogetto a semplice, doppio o triplo flusso, dotato o meno di postcombustione; il Turbopropulsore che è accoppiato ad un’elica attraverso una scatola di riduzione di giri; il Turbomotore per elicotteri dotato o meno di riduttore di giri.