Silnik rakietowy, który drukuje własne paliwo

Od dziesięcioleci naukowcy zajmujący się rakietami marzyli o połączeniu silników na paliwo stałe i płynne, które można znaleźć w pojazdach nośnych w jeden hybrydowy silnik. Taki silnik miałby stabilność silników na paliwo stałe, ale sterowność silników na paliwo płynne.

Pofalowany, promieniowy, stereolitograficzny silnik rakietowy na paliwo stałe

Chociaż silniki hybrydowe pojawiły się na statkach, takich jak statek kosmiczny Virgin Galactic One, nie są one tak powszechne, jak mogłyby być, po części dlatego, że trudno jest uzyskać w nich dwie fazy materii – stałą i ciekłą – do całkowitego połączenia podczas spalania i konsekwentnie.

Stereolitograficzny silnik rakietowy na paliwo stałe z równoległym kanałem promieniowym

Jednym z rozwiązań ujawnionych właśnie w patencie wydanym przez Urząd Patentów i Znaków Towarowych USA byłoby stworzenie skomplikowanych kanałów, w których ciekły utleniacz mógłby przepływać w bloku stałego paliwa rakietowego za pomocą stereolitografii, znanej również jako drukowanie 3D. Innymi słowy, dosłownie wydrukowałaby jedno milimetrową warstwę paliwa rakietowego.

Aby zrozumieć wyzwania, wynalazcy tego nowego podejścia nadzieję do pokonania, pomaga trochę zrozumieć obecny stan rakiety. Na promie kosmicznym po obu stronach statku znajdują się dopalacze na paliwo stałe, których nie można wyłączyć po odpaleniu, oraz silniki na paliwo płynne z tyłu statku, których odpalanie można kontrolować podczas lotu . Silniki hybrydowe mają najlepsze cechy obu.

Wcześniejszy patent przez tych samych wynalazców, którzy opisali użycie ziaren paliwa stałego o skomplikowanych kształtach. Najwyraźniej zdali sobie sprawę, że najlepszym sposobem na stworzenie tych kształtów jest użycie stereolitografii. Ich najnowszy wynalazek ujawnia dalsze badania nad skomplikowanymi kształtami w skali makro, przedstawiające trzy radykalnie różne projekty tego, w jaki sposób ciekły utleniacz może przepływać przez stałe paliwo, aby osiągnąć pożądane właściwości spalania.

Zakopany stereolitograficzny silnik rakietowy na paliwo stałe z kanałem promieniowym

Autorzy argumentują, że takie podejście może w końcu zrealizować marzenie entuzjastów rakiet hybrydowych na całym świecie – spójne, kontrolowane spalanie, które eliminuje połowę paliwa płynnego, które normalnie nosiłaby rakieta, ale które pozwala również na kontrolowanie ciągu, tak jak w przypadku paliwa płynnego. rakieta. Biorąc pod uwagę, że Virgin Galactic już używa silników hybrydowych w swoich rakietach, nietrudno sobie wyobrazić, że taka technologia silników stanie się podstawą rodzącej się turystyki kosmicznej, a ostatecznie komercyjnych przedsiębiorstw kosmicznych.

Śledź Mims na Twitterze lub skontaktuj się z nim przez e-mail .

ukryć