¿Qué es más fácil de desarrollar: un motor de pistón o un motor a reacción?

Estoy escribiendo una novela donde la gente de nuestro universo se muda a otro.

El otro universo es de fantasía con tecnología medieval.

Estas personas cuentan con la ayuda de una IA avanzada que contiene la historia del último universo hasta los detalles.

Ahora me preguntaba, cuando estas personas inevitablemente desarrollen aeronaves, ¿sería posible que prescindieran de los motores de pistón en favor de los jets?

Esto es como preguntar si el D/C de Edison o el A/C de Tesla son más fáciles de producir.
mi conjetura sería: tampoco. se volverían eléctricos desde el principio.
¿Ha considerado la propulsión eléctrica en forma de baterías y un motor eléctrico? Es muy posible que nos topemos con una tecnología de batería liviana y fácil de fabricar en un futuro cercano y construir un motor eléctrico sea mucho, mucho más fácil que una turbina o algo con pistones.
@Dragongeek Es muy posible que nos topemos con una tecnología de batería liviana y fácil de fabricar en un futuro cercano. Es hipotéticamente posible, claro. Pero fácil de hacer, liviano y barato, digamos que hay suficientes personas que han estado mirando esto durante mucho tiempo, por lo que es bastante poco probable. Y eso es con nuestros niveles de fabricación, que no estarían disponibles con tecnología de baja precisión.
@user72381 Con respecto a su libro, sugiero seriamente leer la serie Merchant Princes de Charles Stross sobre cómo las cosas pueden salir bien (¡y mal!) con la transferencia de tecnología y el arranque.
@Dragongeek ¿Qué velocidades aerodinámicas se esperan de los motores eléctricos? Además, dado que los motores a reacción normalmente usan combustible para aviones en una cámara de combustión para generar calor, ¿no se puede reemplazar con un sistema calentado eléctricamente?
Las mejores baterías de hoy en día son órdenes de magnitud menos densas en energía (alrededor de 100 veces para ser más precisos) que el combustible para aviones. No hace falta decir que la densidad de energía es muy importante cuando intentas volar. Incluso con información detallada, una sociedad con tecnología medieval ni siquiera se acercaría a poder hacer un avión eléctrico, ni siquiera es remotamente realista.
@ user6760 después de haber trabajado con ambos tipos de generadores, eso es algo extraño de decir. Honestamente, AC es estúpidamente fácil si tienes el conocimiento previo de lo estúpidamente fácil que es. Sin conmutadores, sin conjuntos MG, transformadores para la distribución a distancia, sincronizar los generadores en la red es pan comido, la iluminación de descarga está disponible fuera del conducto (sin tortura para encontrar un filamento viable)... Lo único que realmente vendió CC desde el principio fue tracción eléctrica, por ejemplo, tranvías. Pero incluso eso podría haber sido CA, solo use polos de campo laminados, un factor de diseño trivial.
@Dragongeek es poco probable que nos topemos de la nada; más bien, uno de los muchos, muchos, muchos proyectos para crear una mejor batería encontraría oro, después de miles, si no millones, de horas-hombre dedicadas a la búsqueda.

Respuestas (9)

Si ya sabe cómo, y solo necesita hacer la fabricación desde cero: motores a reacción, sin duda.

Sí, construir álabes de turbina adecuados es un problema tecnológico mayor que construir pistones, cilindros y cigüeñales... pero los motores a reacción no necesitan álabes de turbina.

Los jets de pulso son casi la forma más simple de propulsión de aeronaves que podrías diseñar. Puede construir uno con una sola pieza de chapa y una bujía, o un solo tubo doblado, sin partes móviles. Si desea una confiabilidad un poco mejor, puede construir uno más complicado con una geometría interior un poco más complicada y... una parte móvil.

Ahora, los chorros de pulso tienen muchos problemas. No son los más eficientes, tienden a calentarse mucho y son muy ruidosos. Hay buenas razones por las que no los usamos en aviones tripulados en el mundo real. Pero si solo desea construir lo primero que pueda para despegar, lo más rápido posible, con un mínimo de infraestructura previa... un motor a reacción es lo que necesita.

ahhh los buenos viejos sonidos V1 en.wikipedia.org/wiki/V-1_flying_bomb
Me gusta esta respuesta. Sí, si un ingeniero victoriano hubiera tenido la idea del chorro de pulsos, habríamos tenido vuelos propulsados ​​mucho antes que los hermanos Wright.
Otro gran aspecto positivo que acabo de pensar es que no necesitan ninguna tecnología avanzada de destilación de combustible. Me imagino que un pulsorreactor puede funcionar con casi cualquier hidrocarburo crudo o alcohol (destilado) más o menos indistintamente. De hecho... Rudolph Diesel patentó un diesel que funcionaba con carbón pulverizado. Pulsejet alimentado por polvo de carbón, ¿alguien?
+1 para chorro de pulso. Sin embargo, si solo se trata de volar un poco, los motores de cohetes podrían ser aún más simples. Los fuegos artificiales han estado usando polvo negro para construir motores de cohetes de combustible sólido durante siglos.

Con la IA que todo lo sabe a mano, cualquier cosa sería posible, por lo que podría agitar esto a mano como mejor le parezca, ¿no?

Los problemas son probablemente de fabricación... la gente ha fabricado motores de pistón durante siglos, porque los elementos clave que deben fabricarse con la mayor precisión son cosas que pueden fabricarse fácilmente en un torno, y los tornos son la máquina herramienta de precisión más sencilla. para construir.

Las palas de turbina, por otro lado, no son tan simples y tienden a tener geometrías inconvenientes y estar hechas de materiales más inconvenientes que necesitan herramientas de rectificado de precisión complejas. Los primeros diseños "modernos" de turbinas de gas se remontan a 1791, pero el problema era que la ingeniería y la tecnología de fabricación no estaban a la altura para hacer un dispositivo de trabajo práctico que duró más de cien años después de eso, y fue casi otro cincuenta años antes de que uno pudiera volar. Compare eso con el primer uso de un avión de hélice impulsado por vapor (un dirigible) en 1852, y un avión de hélice impulsado por un motor de pistón (en 1903), sin escasez de interés comercial, militar y académico en ese momento.

Eso no quiere decir que no puedas hacerlo. Después de todo, no necesita máquinas herramienta modernas impulsadas por computadora para fabricar turbinas, pero construir la base industrial necesaria, metalurgia de alta calidad, máquinas herramienta de precisión y operadores e ingenieros competentes no es trivial, incluso si sabe exactamente lo que quiere. , y lo que necesites, y disponer de todo el material didáctico necesario.

Este es el problema al que se enfrentan todos los viajeros en el tiempo, ¡vea muchas preguntas anteriores en este sitio sobre este mismo tema!

Gracias por la respuesta, ¿sería posible que me vincules esas preguntas?
@user72381 hay muchos de ellos, demasiados para que los recuerde. Navegar a través de preguntas más antiguas etiquetadas como viajes en el tiempo es quizás un buen comienzo. Hay al menos una buena pregunta sobre las imprentas que vale la pena leer, que detalla un ejemplo de todo el trasfondo social del cambio tecnológico. Veré si puedo recordar otros (pero las imprentas a menudo aparecen como "balas mágicas" en las preguntas sobre viajes en el tiempo).
gracias por las recomendaciones, muchas cosas buenas ahi.
En realidad, es muy fácil fabricar un motor de turbina centrífuga con la precisión necesaria para fabricar un turbocompresor de automóvil. Las turbinas Whittle originales no necesitaban mucha ingeniería de precisión, pero seguían fallando debido a la fatiga del metal. Fue más el desarrollo de aleaciones de alta temperatura lo que hizo que los motores a reacción fueran prácticos.
Aquí hay alguien que realmente construyó una turbina a reacción con un turbocompresor de automóvil: youtube.com/watch?v=83jH0sVCM9Q
@slebetman: ¿SÓLO la precisión necesaria para hacer un turbocompresor de automóvil? Eso es bueno para reírse.
@jamesqf Bueno, eso es aún menos ingeniería y fabricación de lo que se necesita para hacer un motor de pistón
@StarfishPrime, en mi humilde opinión, esta pregunta es la mejor y más exhaustiva para "¿Cómo haría para construir X?" mismo. Para cualquier motor a reacción capaz, necesitará toda la cadena, ya que necesita herramientas CNC controladas por computadora
@slebetman: No, porque puede (y la gente lo hizo, durante décadas) construir motores de pistón confiables utilizando mucho menos mecanizado de precisión y aleaciones de alta temperatura de lo que se necesita para construir un turbocompresor confiable. Incluso hoy en día, solo alrededor del 10% de los vehículos de pasajeros de EE. UU. tienen turbocompresor (según Wikipedia).
@jamesqf La gente ha construido motores de turbina utilizando madera contrachapada y aspas de compresor y acero de placa retorcida como turbina. De hecho, así es como se construyó la turbina a escala RC original. Los impulsores centrífugos confiables son tecnología realmente antigua. Sí, se necesita mucha tecnología para optimizar un motor de turbina, pero eso también es cierto para los motores de pistón. Los motores de turbina en realidad son anteriores a los motores de pistón, aunque su adopción para la aviación se produjo después de los motores de pistón (1700 frente a 1800)
@Hobbamok Muchos de los primeros motores turborreactores a escala RC se fabricaron a mano con tubos de acero y acero de placa plana soldado como impulsor del compresor. El motor a reacción original de tamaño RC en realidad usaba paletas de compresor de madera contrachapada, pero tenía un RPM máximo antes de que el compresor se desintegre. Los motores a reacción pueden ser hechos a mano. La calidad no sería buena pero funcionaría. Frank Whittle no tenía computadoras ni CNC cuando inventó los motores a reacción de aviación.
@slebetman: Hacer que algo vuele a escala RC (y pagar el combustible :-)) es muy diferente a crear un motor a reacción que propulsará de manera confiable un avión que transporte humanos. O FTM construyendo un turbocargador CONFIABLE. Incluso tan recientemente como en la década de 1980, eran quisquillosos y propensos a los problemas.
@jamesqf Muchos aviones tripulados usan turborreactores a escala RC, incluido el traje de hombre de hierro, la mochila jetman, varios Cri-cri modificados, etc. La vida útil de dichos motores es una locura que requiere un desmontaje completo y mantenimiento cada 25 horas de vuelo aproximadamente. Son peores que los motores alemanes de la Segunda Guerra Mundial (revisión cada 50 horas) pero pueden volar. Solo necesita que su avión sea lo suficientemente pequeño y eficiente (alguien instaló una vez varias turbinas RC en un Rutan EZ aligerado) o, como el traje de Iron Man, instale suficientes motores
@jamesqf Todo esto es discutible de todos modos porque si desea un motor a reacción realmente simple, simplemente construiría un pulsorreactor: cero o una parte móvil y nada que no se pueda cortar de chapa de acero
@slebetman: Como dije, si quieres algo que funcione por más de unas pocas horas antes de explotar... En cuanto a los pulsorreactores, está bien si quieres misiles de crucero primitivos, de lo contrario tendrás que lidiar con turbas de ciudadanos furiosos debido a el ruido.

Como se señaló en otra respuesta, la fabricación es la clave. Las máquinas de vapor impulsadas por pistones precedieron a las turbinas de vapor en más de dos siglos, porque cualquier herrero competente puede hacer un simple pistón y manivela (y uno bastante hábil podría construir una versión de varios cilindros), y máquinas herramienta para este tipo de El trabajo ya existía a finales del siglo XVIII, donde los álabes de las turbinas y las ruedas que los transportan están completamente más allá de la forja manual y son un desafío para los procesos de mecanizado manual.

Ahora, paso a la combustión interna. El cigüeñal, los pistones y los cilindros de una máquina de vapor están a la espera de ser convertidos, ya que las mismas partes pueden comprimir y expandir el fluido de trabajo; solo se requiere un accionamiento de válvula un poco más complicado, pero para una turbina, debe haber una etapa de compresor separada (incluso si está montada en el mismo eje, como con los primeros turborreactores simples), y esas palas requieren un diseño significativamente diferente a los de la sección caliente.

Suponiendo que sus colonos de Crosstime comiencen construyendo máquinas herramienta (torno y talladora, como mínimo), pueden construir motores de pistón a partir del día después de que las máquinas herramienta estén terminadas y sus piezas de corte hechas. Incluso con un diseño detallado, pasarán décadas desarrollando la infraestructura material para respaldar la metalurgia de un turborreactor con tecnología de la década de 1940, y aún más tiempo fabricando uno que sea tan eficiente como incluso un turboventilador de la década de 1970 (que requiere aún un tercer juego de álabes con un tercer diseño).

¿Necesitan inventar la soldadura?
@user72381: La soldadura se conocía desde la antigüedad, al menos desde el siglo V a. En comparación con la metalurgia avanzada y la fundición y el mecanizado complicados que se requieren para fabricar álabes de turbinas de gas, la soldadura es un juego de niños.
@ user72381 No necesariamente. Puede construir un motor de pistón sin una sola soldadura, incluso si no puede mecanizar el cigüeñal en una sola pieza, puede ajustarse a presión o soldarse con soldadura fuerte, pero la soldadura es muy fácil; se hacía en fraguas desde principios de la Edad del Hierro, y con sopletes ya en el siglo XVIII (es un poco complicado conseguir calor de soldadura con una lámpara de alcohol o de nafta, pero se puede hacer, sobre todo con esta última , sin oxígeno, solo aire para soplar en la llama).
@ZeissIkon: Los cigüeñales generalmente se fundían como una sola pieza en los viejos tiempos, y en tiempos más modernos generalmente se forjan como una sola pieza (o se mecanizan como una sola pieza a partir de palanquillas para cigüeñales muy caros). ( Aquí hay uno pequeño recién salido de la fragua). Si bien los cigüeñales soldados de varias piezas son posibles , no son del todo comunes.
Los cigüeñales prensados ​​juntos o soldados son bastante comunes en los modelos de motor (motores IC construidos por un maquinista de taller) pero, por supuesto, esos no funcionan a alta potencia o velocidad. Especialmente una manivela soldada puede funcionar en el extremo inferior de la potencia del motor de avión de pistón, sin embargo, digamos, similar a las conversiones de VW, 30-70 HP más o menos, debido a las bajas RPM comunes a los motores de avión. No es común desde la Segunda Guerra Mundial, porque existían máquinas para hacerlo de la mejor manera, pero funcionaría .

No. Además de todas las dificultades involucradas en la fabricación del motor en sí, que abordan las otras respuestas, los motores de pistón y los motores a reacción tienen diferentes propósitos. Básicamente, los motores a reacción son para cuando quieres ir rápido, los motores de pistón y las hélices son para ir lento*.

La pregunta que no hace es exactamente por qué su cultura medieval está desarrollando "inevitablemente" aviones. Si planean desarrollar viajes aéreos comerciales**, necesitan construir no solo los motores, sino toda la infraestructura. Necesitan aluminio y otras aleaciones livianas para construir fuselajes presurizados, pistas pavimentadas de millas de largo, comunicaciones por radio y navegación, sistemas de aterrizaje por instrumentos para condiciones climáticas adversas y mucho más.

Por otro lado, si solo quieren algunos aviones para otros fines, dado un motor de pistón medio decente, puede construir un fuselaje decente con madera y tela. Ese avión se puede construir para despegar y aterrizar en unos pocos cientos de metros de césped o tierra razonablemente suave, realmente no necesita radios, y simplemente no puedes volar si no puedes ver. Incluso si tiene la intención de replicar el mundo moderno, hay muchas aplicaciones prácticas para las que los motores a reacción simplemente no funcionan bien. Visite cualquier aeropuerto pequeño (o incluso uno mediano) y vea cuántos aviones pequeños hay con hélices en la nariz.

PD: Si desea que los motores a reacción impulsen aviones comerciales, realmente debemos pensar en desarrollar las cadenas de suministro. Mencioné los problemas de la estructura del avión, pero ¿realmente ha pensado en lo que implica un motor a reacción moderno y eficiente? Para las palas de la turbina, debe descubrir cómo extraer y refinar cosas como níquel, cromo, cobalto y renio: https://en.wikipedia.org/wiki/Turbine_blade#Materials Entonces, para su sección caliente, quiere cosas como aleaciones de titanio: https://aviation.stackexchange.com/questions/25645/what-material-is-used-to-make-the-hot-sections-of-jet-engines Refinar titanio no es una tarea fácil: https ://www.essentialchemicalindustry.org/metals/titanium.html

Luego, para alimentar sus aviones, realmente necesita desarrollar toda la industria de combustibles fósiles. Una vez que hayas hecho eso, comenzarás a poner megatones de CO2 en la atmósfera, lo que significa que en un par de siglos tu nuevo mundo tendrá serios problemas con el calentamiento global...

*Omitiré los turbohélices, que básicamente usan un motor a reacción para impulsar una hélice. Pero compare el costo de un turbopropulsor pequeño actual con un avión equivalente con motor de pistón, y verá por qué los más pequeños son bastante poco comunes.

**Esto significaría que, dado que tienen la IA con toda la historia de este mundo, existe una fuerte presunción de que estas personas no pueden aprender de la experiencia.

¿Qué desarrollarían en lugar de los viajes aéreos comerciales?
@Matthew, trenes de alta velocidad. Si no necesita tratar con los propietarios existentes, los trenes son más baratos y de mayor capacidad que los aviones, y lo suficientemente rápidos para la mayoría de los propósitos.
@Mark, ¿qué sucede cuando necesitas cruzar un océano? ¿O viajar una larga distancia? Los jets son aproximadamente 3½ veces más rápidos que los trenes. Los trenes pueden ser mejores para distancias cortas, pero no estoy tan convencido de que puedan reemplazar por completo los viajes aéreos.
Para hacer que una nación se una a tu redil, debes intimidarlos con una demostración de fuerza. Imagina un aterrizaje masivo de Antonov en algún reino medieval (con una pista, por supuesto).
@Mark, ¿de qué tipo de tren estamos hablando aquí? ¿El Shinkansen moderno y eléctrico o el viejo Flying Scotsman a vapor?
@Matthew: ¿Qué quieres decir con "en lugar de"? Puedo leer eso de dos maneras. En primer lugar, todas las cosas útiles y/o agradables para las que se utilizan hoy en día los aviones de aviación general (principalmente los pequeños con hélices en el morro :-)). El segundo es viajar a gran velocidad con una incomodidad considerable, soportando todo tipo de indignidades en el proceso, solo para ir de un lugar a otro, que en estos días suele ser como el lugar del que te fuiste. IOW, ¿por qué un mundo sensato querría viajes aéreos comerciales?
"Necesitan aluminio y otras aleaciones livianas para construir fuselajes presurizados, pistas pavimentadas de millas de largo, comunicaciones por radio y navegación, sistemas de aterrizaje por instrumentos para las inclemencias del tiempo y mucho más". - hubo una floreciente industria de viajes aéreos comerciales en las décadas de 1920 y 1930 sin ninguno de estos,
@vsz: Pero no estaban usando motores a reacción en sus aviones comerciales en las décadas de 1920 y 1930, ¿verdad? Ese es mi punto: para ser incluso medio eficiente, un avión con motor a reacción tiene que viajar a altas velocidades y grandes altitudes.
¡@ user72381 el pulsorreactor (respuesta diferente) tendría algunas ventajas serias para asustar a los tipos medievales!
@jamesqf, afirmó que desarrollar viajes aéreos comerciales implicaba "que estas personas no pueden aprender de la experiencia". Lo leí como "deberían hacer X en su lugar", pero no sugirió una alternativa. Estoy completamente de acuerdo con usted acerca de "soportar todo tipo de humillaciones en el proceso", pero eso no es culpa de la tecnología; más bien, es un enfoque estúpido de la "seguridad" que tiene más que ver con el cerdo y la apariencia que con el efecto real.
Bueno, es un poco la tecnología, pero solo porque un avión secuestrado es más peligroso que un tren secuestrado.
@Matthew: ¿Quizás podrían aprender que no es realmente necesario ir a lugares lejanos con mucha prisa? ¿Que sería mejor tomarse unos días para cruzar un continente, o una semana o dos para cruzar un océano con una comodidad razonable, que lidiar con los efectos secundarios?
@jamesqf, nuestra economía moderna ciertamente no toleraría eso. Para viajes personales, tal vez , pero no para negocios. Sin embargo, dado que está comenzando con una economía medieval, probablemente pueda retrasar eso por un tiempo; después de todo, no tuvimos viajes rápidos cruzados/intercontinentales hasta alrededor de 1950.
El mejor avión jamás fabricado es el Antonov 3, que tiene un motor de turbina y una velocidad de pérdida inferior a 25 mph.
@Matthew: Incluso hoy, prefiero manejar a través del continente (o volar mi propio avión monomotor; he hecho ambas cosas) que tomar un vuelo comercial. Si bien estoy de acuerdo en que nuestra economía moderna se ha vuelto dependiente de los viajes aéreos comerciales, la pregunta no especificó que el objetivo era recrear esta sociedad. Yo diría que, en primer lugar, es mucho más fácil no engancharse con algo que pasar por el síndrome de abstinencia.
@Harper - Reincorpore a Monica: Defina "mejor", por favor :-) Depende más bien de para qué quiera usar el avión, ¿no es así? También vea mi nota al pie sobre los turbohélices y tenga en cuenta que el costo de un AN-3 es de $ 1.5 millones. Puede comprar, por ejemplo, las versiones listas para volar de los aviones RANS por una décima parte de eso: rans.com/s-7ls-ready-to-fly
@jamesqf, siento tu dolor, aunque no estoy seguro de estar de acuerdo. Hay una gran diferencia entre un viaje de 3 días y un vuelo de 6 horas, especialmente porque puedes hacer otras cosas en el avión, lo cual no es una opción para conducir o volar tú mismo. (Por ahora, de todos modos). Una vez más, sin embargo, creo que los principales problemas con los viajes aéreos comerciales son sociales : hemos permitido que el circo de la TSA se haga cargo en detrimento nuestro, no tecnológico. Hace 30 años, los viajes aéreos comerciales no eran tan horribles como lo son hoy.
@Matthew: IDK sobre hacer otras cosas en el avión. Lo intenté un par de veces, sin mucho éxito. Pero podría trabajar bastante bien en los trenes europeos, o simplemente leer un libro o algo así. Probablemente también podría hacerlo en un barco.

Tal como están ahora, los motores de hélice de pistón son mucho más fáciles de construir y funcionan correctamente que los motores a reacción. Son sistemas cerrados con componentes muy robustos en sus formas más básicas. Sin un conocimiento profundo previo sobre cómo funcionan las hélices, inventar un motor a reacción desde cero sería extremadamente desafiante. Sin embargo, afirma que tiene conocimiento previo sobre esta tecnología, por lo que definitivamente no sería imposible.

Si tiene todos los detalles técnicos de la tecnología del motor antes de desarrollarlo, es una simple cuestión de lo que quiere construir. Obviamente, sería mejor omitir tecnologías inferiores en favor de otras más avanzadas, si esta es una opción. Incluso si es más difícil construir estos motores, podría ser más fácil dedicar un poco más de tiempo a desarrollar los procesos básicos de fabricación para que se pueda omitir un paso, en lugar de desarrollar una tecnología completa que sabe que será redundante tan pronto como la termine.

Tenga en cuenta que los motores a reacción no son inherentemente superiores a los motores de pistón. A bajas velocidades, los pistones ganan, por lo que si está construyendo un avión fumigador, un avión STOL u otra cosa que se beneficie de volar lento, el esfuerzo adicional de hacer un motor a reacción es contraproducente.
@Mark: Estrictamente hablando, es la hélice la mejor para velocidades bajas, por lo que puede tener aviones de hélice impulsados ​​​​por turbinas de gas ("turbohélices"). Sin embargo, los turbopropulsores son considerablemente más caros, lo que habla de la dificultad de construcción.
No estaría de acuerdo en que el motor de pistón sea redundante . Tiene su nicho: Potencia intermedia por unidad de peso a partir de combustible líquido. No es casualidad que tanto los automóviles como los barcos todavía usen motores de pistón, aunque una turbina podría ser más pequeña, liviana y eficiente. No es necesario utilizar alta tecnología sofisticada cuando puede obtener la misma potencia de salida por un costo de fabricación mucho menor. Las turbinas, aunque son una tecnología establecida, solo se utilizan cuando el peso (avión) o la eficiencia (central eléctrica de turbina de gas) son primordiales.
@jamesqf, una cosa a considerar es que las turbinas tienen una banda de eficiencia más estrecha que los motores de pistón.

Teóricamente, una turbina es mecánicamente más simple que un motor de pistón, y cualquiera que esté familiarizado con un molino de viento podría entender el principio. El "gato para asar" de Leonardo da Vinci podría entenderse como una simple turbina diseñada para recolectar la energía térmica del fuego para realizar un trabajo mecánico.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Jack para asar de Leonardo

Sin embargo, el verdadero punto de parada son las tecnologías de apoyo que permitirían la construcción de turbinas utilizables, como ya han señalado muchos otros carteles. En 1791 se describió una turbina de gas y se construyó un modelo de trabajo en 1903, y el chorro pulsante también se describió en principio en 1867 y se construyó una forma temprana en 1906, pero tomó hasta finales de la década de 1930 antes de que otras tecnologías como el mecanizado, alta temperatura aleaciones y demás hicieron que estos dispositivos fueran prácticos.

Para pasar directamente a la maquinaria impulsada por turbinas, el uso de maquinaria rotativa, incluidas las ruedas hidráulicas y las turbinas, así como las turbinas de vapor, deberá ser "forzado" para que los desarrolladores continúen trabajando en estos dispositivos y un grupo de ingenieros lo suficientemente grande. , mecánicos, metalúrgicos, etc., se crean para apoyar el desarrollo continuo de dispositivos de turbina a expensas de los dispositivos de pistón. Esto también se extendería al corte de engranajes y al desarrollo de transmisiones eficientes, ya que los dispositivos de turbina para aplicaciones estacionarias y otras aplicaciones móviles generalmente giran demasiado rápido para ser acoplados directamente a los ejes de salida.

Por lo tanto, suponiendo que la IA pueda proporcionar los "pasos" para instruir a la civilización y que la idea se plantee y respalde lo suficientemente pronto, es posible desarrollar motores de turbina desde el principio y utilizarlos para propulsar aviones.

Una diferencia de diseño crítica es que un motor de pistón funciona con un ciclo discreto que puede tardar cualquier cantidad de tiempo en completarse (dentro de lo razonable), pero un motor a reacción funciona de forma continua.

Si observa la historia temprana de la máquina de vapor, puede hacer un dispositivo práctico útil que solo funciona a una "revoluciones por minuto". Por supuesto, con un motor de combustión externa, el combustible se quema continuamente, pero puede detenerse y esperar todo el tiempo que desee hasta que tenga suficiente presión de vapor para impulsar el motor durante un ciclo.

Hubo un largo intervalo de tiempo entre la fabricación de un motor de combustión interna y las máquinas de vapor originales.

Una turbina de vapor es un desarrollo lógico de un motor de pistón de vapor, con combustión externa para producir un suministro continuo de vapor a alta presión.

Para construir un motor a reacción, se necesita tecnología de turbina y tecnología de combustión interna, además de un compresor que pueda introducir suficiente aire en la cámara de combustión para producir una cantidad útil de energía.

Entonces, para comenzar a diseñar un motor a reacción, tendría que crear varias piezas de tecnología novedosas y hacer que todas funcionen juntas, todas a la vez. Si su mundo tuviera acceso a "la historia del último universo" y la capacidad de comprender esa historia, probablemente se darían cuenta de que avanzar paso a paso era una mejor opción.

Hay un tipo de motor a reacción que es más fácil de construir que un motor de pistón y en una configuración de historia alternativa o universo alternativo podría ser divertido de contemplar. Es el motor utilizado por el misil de crucero original, la bomba voladora V1: un pulsorreactor .

Pulsejets

Comenzar uno no es fácil, pero puedes aprender fácilmente la habilidad con la práctica. La gente ha construido pulsorreactores en sus patios traseros con buenas habilidades de soldadura y algunas tuberías de metal. Google "pulsejet" y búsquelo en youtube para ver algunos ejemplos de pulsojets caseros.

Los Pulsejets generalmente se pueden dividir en dos tipos: con válvula y sin válvula. El pulsorreactor V1 (y el tipo comúnmente utilizado en aviones RC) tiene válvula. Muchos pulsorreactores caseros no tienen válvulas. La ventaja de un pulsorreactor con válvula es que con la misma cantidad de potencia se puede construir un motor más pequeño/más liviano. La ventaja de un pulsorreactor sin válvula es que no hay ninguna pieza mecánica que se desgaste.

Aquí hay un ejemplo de un pulsorreactor casero (sin válvulas):

https://www.youtube.com/watch?v=zsXWspo5hrc

Y aquí hay un pulsorreactor comercial (con válvula):

https://www.youtube.com/watch?v=_h6D47Lkfcw

Una nota al margen: los Pulsejets son muy ruidosos y te dan un ambiente punk. Hacen un zumbido distintivo (un poco como el motor de un camión con exceso de trabajo) que le dio al V1 el apodo de bomba de zumbido.

turborreactores

Los turborreactores son un poco más complicados de construir, pero no tienen que ser demasiado diseñados como los motores a reacción comerciales o militares. Los primeros turborreactores usaban compresores centrífugos y eran máquinas relativamente simples.

El problema principal con los primeros turborreactores era que la metalurgia de la época no estaba a la altura. Por ejemplo, los motores a reacción alemanes de la Segunda Guerra Mundial requerían una revisión total después de solo 50 horas de funcionamiento. Pero si está dispuesto a hacer un mantenimiento extremo, entonces puede hacerlo (aunque sea mal). Los motores a reacción modernos utilizan aleaciones de lujo.

Como beneficio adicional, aquí está el mismo tipo de "chorro de pulso hecho en casa" arriba construyendo un turborreactor "hecho en casa" (aunque usando un turbocompresor de automóvil comercial):

https://www.youtube.com/watch?v=83jH0sVCM9Q

Aquí hay un pulsorreactor con válvula hecho en casa: youtube.com/watch?v=t1t2kz-n0Gs

¡Sí!

Puedes construir cualquier cosa. No necesitas mucho para empezar.

Solo necesitas 3 cosas

Tienes una IA avanzada. Puedes construir cualquier cosa:
cosas que conoces. Cosas que te puedes imaginar.
Cosas que no te imaginas.

Pero para construir algo, necesitas estos tres:

Los elementos físicos como materia prima

Cualquier otra sustancia de materia prima puede fabricarse mediante procesamiento químico.
Para buenos motores a reacción, el tungsteno es útil, por lo que las palas no se derriten.
Pero usa iridio, si te lo puedes permitir.

Energía

Sea lo que sea que desee procesar para crear sustancias útiles, y haga lo que haga con ellas, necesita al menos algo de energía. Y si tienes mucha energía, puedes tomar grandes atajos. Pídele instrucciones a tu IA. Las células solares son difíciles de construir, usan energía hidráulica para comenzar.

Tiempo

Cuando necesite construir cualquier cosa "desde cero", puede obtener ideas de su IA que son posibles, pero requieren mucho tiempo.

Por ejemplo, desea construir una pala de turbina de tungsteno.
Necesitas encontrar mineral de tungsteno y crear una pieza de tungsteno de aproximadamente la misma forma que la hoja, un poco más grande.
Tu IA conoce la geometría, pero no tienes una máquina CNC.
Pero puede construir una máquina EDM muy simple y usar erosión por chispa para dar forma a la pieza.

Pero puede pedirle a su IA una aleación de tungsteno adecuada,
ayudarla a construir una impresora 3D,
dejar que la use para imprimir una buena impresora 3D para metal
e imprimir las cuchillas. Eso tiene la ventaja de que puedes hacerlos huecos, ahorrando mucho material y haciéndolos más livianos. (En general, haga un buen uso de la IA para simular y optimizar piezas).

Ah, y asegúrate de que tu IA no te mate,
tal como deberíamos hacerlo en la vida real.

¿Qué es más fácil de desarrollar: un motor de pistón o un motor a reacción?
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