物理科技生物学-PHYICA

学生研究小组开沙原纱由发混合火箭发动机

天文学与空间 2022-03-05 00:01:18

伊利诺伊大学香槟分校 燃烧室横截面

学分:伊利诺伊大学法律系

航空航天工程学院 在障碍重重的一年里,伊利诺伊大学香槟分校的学生火箭队坚持了下来

他们跨越五个时区合作,成功设计了一种混合火箭发动机,该发动机使用石蜡和一种叫做尼特罗的新型一氧化二氮-氧气混合物

该团队的目标是在2021年校际火箭与工程竞赛中发射带有新发动机的火箭

“混合动力推进为维珍银河公司的亚轨道旅游航天器提供动力,该发动机的开发具有挑战性

我们的学生现在正亲身经历这些挑战,并学习如何克服它们,”迈克尔·莱拜克团队的教师顾问说

去年,该团队目睹了一系列使用一氧化二氮的混合动力发动机的灾难性故障

推进剂在新墨西哥沙漠经常过热,新墨西哥沙漠是IREC竞赛的举办地

莱姆贝克说,这促使团队寻找一种在温度下保持稳定的替代燃料

Nytrox作为问题的解决方案浮出水面

当团队在过去的春季学期开始研究发动机时,对地面氧化剂储罐容器进行水压试验的兴奋很快变成了沮丧,因为团队缺乏一个安全的试验地点

团队负责人维格尼斯·塞拉说:“我们计划在威拉德机场的退役喷气发动机测试设施进行测试

但是航空工程部门停止了所有的测试,直到达到安全要求

" 塞拉说,他们起初感到沮丧,但通过与另一个学生火箭小组一起创建一个安全审查会议来检查他们的选择,他们振作了起来

“作为那次会议的结果,我们提出了一个推进项目的计划

混合团队严格评估了我们的安全程序,并让Dr

空气动力学研究实验室经理达苏·纳加苏

他成了我们的巨大资源,也是一个非常有用的导师

" 塞拉和安德鲁·拉基也来到普渡大学,从他们在火箭推进领域的丰富经验中获益

他们联系到了克里斯·尼尔森,他是普渡大学的研究生和实验室经理

他们通过电话进行了初步的设计审查,并最终被邀请到普渡大学的祖克洛实验室进行流体静力和冷流测试,该实验室是一个专门测试火箭推进的设施,现场有几名专家

“我们派了几个成员去那里侦察位置,并做好记录,然后把整个团队带到那里进行测试,”塞拉说

“这些会议、关系和进步,虽然听起来可能很顺利,很容易建立,但却是艰巨而难以实现的

我们得到了部门的支持,一位压力容器专家作为我们的导师,祖克罗实验室为我们的团队提供帮助,这让我们松了一口气

" 该小组早些时候提交给AIAA推进和能源会议的扩展摘要,假设发动机在文件过程开始之前已经组装和测试

团队负责人维格尼斯·塞拉说,他们想记录硬测试数据,但不得不在3月份改变策略

校园向网上课程的转移也减少了所有面对面的活动,包括国际空间站等注册学生组织的活动

“由于新冠肺炎造成的中断需要我们远程工作,我们将论文的重点放在记录我们为发动机所做的设计过程和决策上

这让我们可以远程工作,完成一篇与原始摘要距离不远的论文

我们的成员,其中一些是国际成员,在缩放和不和谐上会面,在五个时区内一起工作,”塞拉说

塞拉说,他和整个团队为他们所取得的成就感到骄傲,并“带着复仇之心重返这个秋天”

" 伊利诺伊州航天学会是一个技术、专业和教育推广的学生组织,位于伊利诺伊大学航天工程系

该协会由150名活跃成员组成

混合火箭发动机团队由20名成员组成,是国际空间站的五个技术项目之一

该项目始于2013年,目标是在过渡到全尺寸发动机之前建造一个小型混合火箭发动机

小型混合火箭发动机于2018年夏天成功建造并热发射,产生了积极的测试结果,这是设计和制造全尺寸发动机所必需的

塞拉说:“在发动机完成测试后,下一个任务将是将发动机集成到火箭运载工具中。这将需要在火箭体管的几何约束内安装关键的飞行硬件组件,并在结构上将发动机固定到运载工具上。”

" 2021年6月,火箭将被运送到美国航天港进行首次发射

这篇题为“尼特罗-石蜡混合火箭发动机的发展”的论文发表在2020年AIAA推进与能源论坛上

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