211service.com
En raketmotor, der printer sit eget brændstof
I årtier har raketforskere drømt om at kombinere de faste og flydende motorer, der findes i løfteraketter til en enkelt hybrid motor. En sådan motor ville have stabiliteten af fastbrændselmotorer, men kontrollerbarheden af flydende brændstofmotorer.
Bølgende radial kanal stereolitografisk raketmotor med fast brændsel
Mens hybridmotorer er dukket op på fartøjer som Virgin Galactics SpaceShip One, er de ikke så almindelige, som de kunne være, til dels fordi det er svært at få de to faser af stof i dem – fast og flydende – til at kombineres fuldstændigt under en forbrænding og konsekvent.
Parallel radial kanal stereolitografisk raketmotor med fast brændsel
En løsning, der netop er afsløret i et patent udstedt af U.S. Patent and Trademark Office, ville være at skabe komplicerede kanaler, inden for hvilke flydende oxidationsmiddel kunne strømme i en blok af fast raketbrændstof ved at bruge stereolitografi, også kendt som 3D-print. Med andre ord ville det bogstaveligt talt udskrive et rør raketbrændstof et millimeter-tyndt lag ad gangen.
For at forstå udfordringerne opfindere af denne nye tilgang håber at overvinde, hjælper det at forstå en lille smule om den nuværende tilstand af raketry. På rumfærgen er der fastbrændselsforstærkere på hver side af fartøjet, som ikke kan slukkes, når de først er blevet antændt, og de flydende motorer bag på fartøjet, hvis affyring kan kontrolleres under hele flyvningen . Hybridmotorer har de bedste egenskaber af begge.
Et tidligere patent af de samme opfindere beskrevet under anvendelse af faste brændselskorn i komplicerede former. Tilsyneladende indså de, at den bedste måde at skabe disse former på var ved at bruge stereolitografi. Deres seneste opfindelse afslører yderligere forskning i komplicerede former på makroskalaen, der afbilder tre radikalt forskellige designs for, hvordan et flydende oxidationsmiddel kan strømme gennem et fast drivmiddel for at opnå de ønskede forbrændingsegenskaber.
Begravet radial kanal stereolitografisk raketmotor med fast brændsel
Forfatterne hævder, at denne tilgang endelig kunne realisere drømmen om hybridraketentusiaster verden over - en konsistent, kontrolleret forbrænding, der eliminerer halvdelen af det flydende brændstof, en raket normalt ville bære, men som også gør det muligt at styre fremdriften ligesom i en flydende brændstof. raket. I betragtning af, at Virgin Galactic allerede bruger hybridmotorer på deres raketter, er det ikke svært at forestille sig, at en sådan motorteknologi bliver en fast bestanddel af den begyndende rumturisme og i sidste ende kommercielle rumvirksomheder.
Følg Mims på Twitter eller kontakte ham via e-mail .