Derzeit besteht der heißeste Teil von Strahltriebwerken aus einer Stahl-Nickel-Legierung. Ist Wolfram die bessere Wahl?
Reines Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt und die höchste Zugfestigkeit aller anderen reinen Metalle. Vermutlich könnten Sie es hohl machen und die gleiche Kühlflüssigkeit verwenden, um eine Überhitzung zu vermeiden. Aus dem gleichen Grund bin ich mir nicht sicher, ob die Gewichtsstrafe wirklich so groß ist. Ich glaube nicht, dass die Turbinenschaufeln einen wirklich großen Teil des Gesamtgewichts des Triebwerks ausmachen.
(Ich weiß nicht, wie gut es der Oxidation bei hohen Temperaturen widersteht. Ich weiß nicht, wie es sich durch Hinzufügen von etwas Kohlenstoff oder Stahl oder Nickel ändern könnte. Aber vermutlich ist dies kein Nachteil, weil ich über Raketentriebwerksdüsen gelesen habe Verwendung von Wolfram: Link . Wenn es dort nicht oxidiert oder korrodiert, kann ich mir nicht vorstellen, warum es dies in einem Düsentriebwerk tun würde.)
Eine andere Art, diese Frage zu stellen: Hat Wolfram im heißesten Teil von Düsentriebwerken neben Gewicht und Kosten irgendwelche größeren Nachteile?
Nein, Wolfram wäre generell keine gute Wahl für Strahltriebwerke.
Einige der Teile, die am hitzebeständigsten sein müssten, wie beispielsweise Turbinenschaufeln, sind Rotationskräften ausgesetzt, die direkt mit der Masse des Teils zunehmen. Somit würde ein Material mit hoher Masse wie Wolfram die Kräfte erhöhen, denen das Teil standhalten müsste. Diese Kräfte werden bereits in Tonnen pro Blatt gemessen.
Wenn Sie die massereiche Qualität von Wolfram außer Acht lassen, besteht das größte Problem darin, dass Wolfram auch spröde ist. Wenn eine Turbinenschaufel ausfällt, was passiert, wäre es sehr schwierig, sie einzudämmen. Wolfram wird in panzerbrechenden Projektilen verwendet; Die Ergebnisse eines Ausfalls einer Wolfram-Turbinenschaufel wären nicht gut.
Ich habe über Raketentriebwerksdüsen mit Wolfram gelesen: Link. Wenn es dort nicht oxidiert oder korrodiert, kann ich mir nicht vorstellen, warum es dies in einem Strahltriebwerk tun würde.
Beachten Sie, dass diese Umgebungen in der Brenndauer um 6 Größenordnungen voneinander entfernt sind, Minuten vs. Zehntausende von Stunden, was sehr unterschiedliche Anforderungen erfüllt.
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