¿Qué necesito saber para construir un motor a reacción?

No puedes construir uno. Casi todas las piezas deben ser de una aleación especial, mecanizadas a una milésima de pulgada o mejor, a una forma muy específica. Y tampoco formas simples, son casi todas curvas compuestas. Cosas como las palas de la turbina abarcan docenas de técnicas patentadas, todas necesarias. Incluso partes aparentemente simples como las latas de combustión están hechas de aleaciones muy exóticas a altas temperaturas con agujeros y hoyuelos muy específicos y soldaduras por puntos. Si eludir cualquier parte en más de unas pocas milésimas de pulgada, el rendimiento puede bajar un 10% para cada parte, y hay docenas de elementos críticos.

Los problemas empeoran a medida que se reduce el tamaño, por lo que un motor a reacción de un centro comercial es realmente difícil de diseñar y construir. Los más pequeños, como los que se usan en los misiles de crucero, siguen siendo máquinas de un millón de dólares, y la mayor parte no son ganancias, solo cuesta tanto fabricar piezas tan especiales. Por ejemplo, los dos cojinetes principales en un J-79, un motor a reacción viejo de tamaño mediano, cuestan alrededor de $ 20,000 cada uno.

Para construir uno desde cero, debe ser un experto en metalurgia, mecanizado, termodinámica, propagación de llamas, hidráulica de alta presión, ingeniería mecánica y mucho más. Otro ejemplo, necesita sellos de carbono o laberinto. Los sellos de carbono son casi tan fuertes como una galleta con chispas de chocolate, pero deben ser mecanizados y lapeados a más de una milésima de pulgada. El otro lado del sello debe presurizarse y soplarse con aire de enfriamiento a la presión correcta. Debe diseñar entre ocho y diez piezas concéntricas: soporte, cojinete, pista de rodamiento, sellos, eje interno, cono de enfriamiento, cono externo y bujes de titanio y álabes de turbina. ¿Estás dispuesto a diseñar y mecanizar diez piezas concéntricas, todas hechas de diferentes materiales? ¿Tiene un horno eléctrico capaz de derretir 200 libras de titanio especialmente refinado? ¿Tiene una máquina herramienta que pueda fresar ranuras de abeto, docenas de ellas, en el borde del cubo de titanio? ¿Puedes diseñar tuercas que se puedan apretar a 3,000 libras-pie?

Como ejemplo de lo difícil que es hacer un buen motor a reacción, los primeros 20 años de diseño de motores a reacción fueron de muy baja eficiencia y la vida útil del motor se midió en minutos. Hay tantos trucos que solo se aprendieron de la manera difícil y no están en los libros de texto.

Le sugiero que primero construya un motor de pistón de gasolina V-8. Eso es unas cincuenta veces más fácil. Si puedes dominar eso, luego puedes probar un motor diesel. Si puede dominar eso, entonces solo tiene unas diez veces la complejidad y la dificultad de un motor a reacción.

¿Qué necesitas saber? Mucho !!

En serio, si tienes “un poco de educación en ingeniería” y haces una pregunta como esa, probablemente necesites inscribirte como estudiante de primer año en una BUENA universidad y especializarte en cualquier OTRA disciplina de ingeniería porque tu nivel actual de comprensión carece de dos cosas:

1 CÓMO hacer una investigación, no una INVESTIGACIÓN BÁSICA, sino una simple investigación como un diccionario o un diccionario de sinónimos o un manual de marcas;

Y

2 La capacidad de visualizar y comprender cómo interactúan las cosas tecnológicas. Si no puede entender / visualizar “sistemas”, apestará como ingeniero.

Con un conjunto de planes y excelentes habilidades de maquinista, probablemente podría construir un pequeño motor de demostración de baja potencia. Para construir un motor a reacción moderno, potente, útil y certificado por la aviación se requiere un equipo de ingenieros y más conocimiento que el que cualquier persona tenga.

Posiblemente sea suficiente saber una o dos cosas sobre la impresión 3D:

Video que muestra un motor a reacción impreso en 3D que funciona

Un pequeño manual sobre la turbina se puede comprar en el sitio web por 14 $. No estoy afiliado en absoluto con el sitio y aún no he comprado el manual, pero afirma darle instrucciones completas de construcción. Por supuesto, el diseño es defectuoso pero funciona de manera rudimentaria.

Bien,

Termodinámica (potencia térmica).

Dinámica de fluidos (CFD para análisis de flujo y dinámica de gases).

Turbomachinery (Máquinas Hidráulicas).

Controles.

Materiales y procesos de fabricación.

Mecánica estructural y vibraciones (en caso de que esté incluyendo la suspensión).