O tungstênio é um bom metal para motores a jato, além da penalidade de peso?

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Neste momento, a parte mais quente dos motores a jato é feita de uma liga de aço-níquel. O tungstênio é uma escolha melhor?

O tungstênio puro tem o ponto de fusão mais alto e maior resistência à tração de qualquer outro metal puro. Provavelmente você poderia torná-lo oco e usar o mesmo fluido de resfriamento para evitar o superaquecimento. Por essa mesma razão, não tenho certeza se a penalidade de peso é realmente tão grande. Eu não acho que as pás da turbina representem uma grande parte do peso total do motor.

(Eu não sei quão bem resiste à oxidação em altas temperaturas. Eu não sei como isso pode mudar com a adição de um pouco de carbono ou aço ou níquel. Mas presumivelmente isso não é uma desvantagem porque eu li sobre bicos de motor de foguete usando tungstênio: link . Se ele não oxidar ou corroer , Não consigo imaginar por que isso aconteceria em um motor a jato.)

Outra maneira de fazer essa pergunta: o tungstênio na parte mais quente dos motores a jato tem maiores desvantagens, além de peso e custo?

    
por DrZ214 04.03.2017 / 15:01

2 respostas

Não, o tungstênio geralmente não seria uma boa escolha para motores a jato.

Algumas das partes que precisariam ser as mais resistentes ao calor, como as pás da turbina, estão sujeitas a forças de rotação que aumentam diretamente com a massa da peça. Assim, um material de alta massa, como o tungstênio, aumentaria as forças que a peça teria que suportar. Essas forças já são medidas em toneladas por lâmina.

Se você desconta a qualidade de alta massa do tungstênio, o maior problema é que o tungstênio também é quebradiço. Se uma pá de turbina falhou, como acontece, seria muito difícil de conter. O tungstênio é usado em projéteis de perfuração de armadura; os resultados de uma falha na lâmina da turbina de tungstênio não seriam bons.

    
04.03.2017 / 16:13

I've read about rocket engine nozzles using tungsten: link. If it doesn't oxidize or corrode there, I can't imagine why it would do so in a jet engine.

Note que estes ambientes são separados em 6 ordens de magnitude em tempo de gravação, minutos vs dezenas de milhares de horas, conduzindo a requisitos muito diferentes.

    
04.03.2017 / 20:51