Cum se reduce greutatea unui motor de aeronavă cu 30% - Notebook de cultură științifică

Cercetare UPV/EHU

În industria aeronautică și aerospațială, scopul nu este doar de a îmbunătăți eficiența motoarelor ca atare, ci și de a reduce emisiile de CO2 și consumul de combustibil în termeni absoluți. Scăderea în greutate a motoarelor aeronavei contribuie semnificativ la acestea din urmă. "Aliaje de titan-aluminiu (TiAl) prezintă un potențial mare pentru a răspunde acestor cerințe", spune Leire Usategui Frias, cercetător la UPV/EHU.

Până acum, superaliajele pe bază de nichel au fost materialul predominant în fabricarea palelor turbinei aeronavei, datorită capacității lor de a rezista la sarcinile mecanice și termice ridicate la care sunt supuse în condiții de serviciu. Un dezavantaj al acestor superaliaje este densitatea lor ridicată și, prin urmare, greutatea lor, care în TiAl este redusă la aproape jumătate.

„Pe lângă faptul că sunt mai ușoare, principalele avantaje ale aliajelor TiAl sunt o bună rezistență la oxidare, supraîncălzire și în special la fluare (o deformare care are loc atunci când materialele funcționează sub stres de temperatură ridicată și este necesară, cu orice preț)”, explică Dr. . Din acest motiv, „aliajele TiAl au devenit cea mai bună alternativă pentru a le înlocui pe cele utilizate până acum în turbinele aeronautice, deoarece acestea ar reduce greutatea motoarelor cu între 20 și 30%, realizând astfel o creștere semnificativă a performanței motorului în sine . motor și eficiență mai mare a combustibilului ", spune cercetătorul UPV/EHU.

Pentru a crește temperatura de serviciu a componentelor aeronautice, Usategui a studiat efectele încorporării diferitelor elemente chimice în aliajele TiAl. „Unul dintre cele mai relevante și recente aliaje, în afară de principalele elemente chimice (titan și aluminiu), are un conținut echilibrat de niobiu și molibden și cantități mici de siliciu și carbon”, explică autorul.