Запуск нового поколения ракетных топлив
Инженеры Пердью университет в сотрудничестве с НАСА, ВВС США, Управление научных исследований, и Пенсильвании, Изд-во Моск. Занимаются разработкой более экологически чистых ракетных из замороженной смеси воды и мельчайшего порошка алюминия.
Алюминий лед или ALICE, топлива могут быть использованы для запуска ракет на орбиту и на дальних космических полетов, а также для получения водорода для топливных элементов, говорит Стивен Сына, доцент кафедры машиностроения в Пердью. Ранее в этом году 9-м высотой ракета использованием ALICE достиг высоты 1 300 м над фермами Scholer Пердью, примерно в 10 милях от студенческого городка.
"Это доказательство концепции," Сын говорит. "Это может быть улучшено и превратились в практические топлива. Теоретически, это также может быть изготовлен в далеких местах, как на Луну или Марс, вместо того чтобы перевозить по высоким ценам".
Ключевые эффективности топлива является крошечный размер частиц алюминия, которые имеют диаметр около 80 нм. Другие исследователи, которые ранее использовались частиц алюминия в топливе, но большинство из тех, топлива также содержится больше, микронных размеров частиц. За последнее десятилетие, производители научились делать более качественные нано-частиц алюминия, чем это было возможно ранее. Новое топливо капитализирует по этому вопросу и содержит чистого наночастиц, что сжигать более быстрыми темпами, чем более крупные частицы и позволяют лучше контролировать реакции и сунул ракеты, говорит Timothe Pourpoint, профессора научным сотрудником в школе Пердью в аэронавтики и астронавтики.
ALICE обеспечивает тягу путем химической реакции между водой и алюминием. Как алюминия зажигается, молекулы воды, обеспечить кислорода и водорода к топливу сгорания, пока все порошка сжигается.
Первоначально паста, топлива упакован в цилиндрической формы с металлическим стержнем, проходящей через центр. После паста замерзает, стержень удаляется, оставляя полость, управляющие длиной сплошной цилиндр топлива. Малых ракетных двигателей выше уровня топлива воспламеняться, посылая горячие газы в центральное отверстие, в результате чего ALICE для того чтобы воспламенить топливо равномерно.
"Это по сути те же основные процедуры, используемые в два шаттла в ускорители твердотопливной ракеты" Сын говорит. "Электрический матч зажигает маленький двигатель, который затем воспламеняется большим мотором.
"Алиса в один прекрасный день заменить какую-то жидкость или твердое топливо, и, когда совершенствуются, могут иметь более высокую производительность по сравнению с обычными компонентами топлива", Pourpoint добавляет.
Потребности в топливе должны быть заморожены, поскольку они должны быть твердыми осталась невредимой, когда под воздействием сил, запуска, и обеспечить, чтобы она не медленно реагировать до того, не требуется. "Это очень безопасный замороженных потому, что трудно случайно зажечь", отмечает он.
"Считается, зеленого топлива, производства водорода, по существу и оксида алюминия", объясняет он. "В отличие от этого, каждый полет космического челнока потребляет около 773 тонн перхлората аммония окислителя в твердом ракеты-носители. Около 230 тонн соляной кислоты сразу же появляется в выхлопных газах таких полетов.
Исследования также помощь в подготовке нового поколения инженеров для работы в научных кругах, в промышленности, для НАСА, и в армии. Сын говорит. Более десятка студентов и аспирантов, работали над проектом.
"Это необычная для студентов, чтобы получить такой расширенный и тщательная подготовка - для перехода из основных научно-концепции вплоть до летательного аппарата, что есть основание проверку и начал", говорит он.
Будущая работа будет сосредоточена на совершенствовании топлива, а также может изучить возможность создания загущенное топливо с использованием наночастиц. Такой гель будет вести себя, как на жидком топливе, что позволяет варьировать скорость, с которой топливо подается в камеру сгорания, чтобы душить мотор вверх и вниз и увеличить дальность автомобиля. Загущенное топлива также может быть смешано с материалами, содержащими большие объемы водорода, а затем использоваться для запуска водородные топливные элементы, сын говорит.
