Werbung

Ingenieure haben gerade zum ersten Mal einen 'unmöglichen' rotierenden Detonationsmotor abgefeuert

Dieses bahnbrechende neue Raketenantriebssystem kann Weltraummissionen leichter machen und sauberer brennen.

Das Unmögliche ist gerade möglich geworden: Ein Forscherteam, das mit dem US Air Force habe gerade gebaut und erfolgreich ein experimentelles Modell eines rotierenden Detonationsmotors getestet, bei dem sich drehende Explosionen in einem kreisförmigen Kanal verwenden, um einen hocheffizienten Schub zu erzeugen.

Dies sind unglaublich wichtige Neuigkeiten, da diese Motortypen weitaus weniger Kraftstoff benötigen als die normale Verbrennung. Motoren wird derzeit zum Antrieb von Raketen verwendet. Dies könnte die Zukunft sein, um unsere Schiffe in den Weltraum zu bringen: ein Weg, der effizienter und viel leichter ist.

SIEHE AUCH: DIY ROCKET SCIENTIST ERKLÄRT, WIE MAN ROCKET ENGINE TEST STANDS BAUT

Verbrennung vs. Detonation

Hier ist die Sache: Die Verbrennung ist ein relativ langsamer und kontrollierter Prozess und resultiert aus der Reaktion zwischen Kraftstoff und Sauerstoff bei hohen Temperaturen. Motoren, die Verbrennung verwenden, sind eine Technologie, die wir seit langem kennen.

jedoch Pionierarbeit von Ingenieuren in den 1950er Jahren ist die Detonation eine ziemlich neue Technologie. Sie setzt mehr Energie aus deutlich weniger Kraftstoffmasse frei als die Verbrennung, weshalb Raketenwissenschaftler haben an der Idee einer rotierenden Detonationsrakete gearbeitet, um Gewicht zu reduzieren und Schub hinzuzufügen. Sie ist schnell, chaotisch und wir können sie nicht so gut vorhersagen, weshalb dies schwierig warerreichen und erhalten.

Es funktioniert!

Nun scheint ein Team von Ingenieuren der University of Central Florida, das mit dem Rotating Detonation Rocket Engine-Programm des Air Force Research Laboratory zusammenarbeitet, es herausgefunden zu haben.

Ihr Arbeitslabormodell ist ein 3-Zoll-Kupferprüfstand mit einer Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff für Kraftstoff.

Werbung
Quelle : Kareem Ahmed / Universität von Zentralflorida

Kareem Ahmad, Assistenzprofessor an der UCF-Abteilung für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik, sagt: "Die Studie liefert zum ersten Mal experimentelle Beweise für eine sichere und funktionierende Detonation von Wasserstoff- und Sauerstofftreibmitteln in einem rotierenden Detonationsraketenmotor. Die Detonationwird kontinuierlich aufrechterhalten, bis Sie den Kraftstoff abstellen. Wir haben bis zu 200 lbf getestet, aber der Schub steigt linear mit dem Massenstrom des Treibmittels an. "

Das Geheimnis war eine Verbesserung

Um diese revolutionäre Leistung zu erreichen, brauchten die Forscher eine Verbesserung.

Das Team stellte ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen Wasserstoff und Sauerstoff her, das sie an ihrem kleinen 3-Zoll-Gerät ausprobierten. rotierender Detonationsraketenmotor nach einem Entwurf des US Air Force Research Laboratory umgebaut.

Laut Ahmed: "Wir müssen die Größe der Düsen einstellen, die die Treibmittel freisetzen, um das Mischen für ein lokales Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch zu verbessern. Also, wenn die rotierende Explosion kommt für diese frische Mischung vorbei, sie ist immer noch haltbar. Wenn Ihre Kompositionsmischung leicht abweicht, neigt sie dazu, sich zu deflagrieren oder langsam zu brennen, anstatt zu detonieren. "

Werbung

Es hat funktioniert. Um dies zu beweisen, injizierte das Team einen Methan-Tracer in den Wasserstoff und verwendete eine Kamera, um die Detonationswellen einzufangen.

Quelle : Sosa, Hargus / Verbrennung und Flamme

Nach Angaben des Teams zeigen diese Bilder kontinuierliche, mit fünf Wellen ko-rotierende Detonationen, die sich gegen den Uhrzeigersinn bewegen.

Sie können dieses Video der Rakete unten sehen.

Bahnbrechende Ergebnisse haben eine Welle in der Community ausgelöst

Laut William Hargus, der die Führung der Luftwaffe Rotating Detonation Rocket Engine Program des Forschungslabors, die Ergebnisse haben eine neue Welle in der internationalen Forschungsgemeinschaft ausgelöst. "In mehreren Projekten wird die Verbrennung von Wasserstoffdetonation in rotierenden Detonationsraketenmotoren aufgrund dieser Ergebnisse erneut untersucht."

Dies sind so aufregende Neuigkeiten. Das Triebwerksdesign wird derzeit als möglicher Ersatz für die RL-10-Rakete von Aerojet Rocketdyne bewertet. Neuer Atlas . "Die US Air Force strebt bis 2025 einen Raketenstart-Flugtest an, und wir tragen dazu bei, dieses Ziel zu erreichen.", Sagt Ahmed.

Werbung

Rotierende Detonationsmotoren könnten leichter werden Raketennutzlasten Reduzieren Sie die Kosten für den Raketenstart und darüber hinaus könnte resultieren bei einer Reduzierung des Treibstoffverbrauchs in Schiffen der US Navy um 25%.

Das Team hat die Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Verbrennung und Flamme .

Folgen Sie uns auf

Bleiben Sie über die neuesten technischen Neuigkeiten auf dem Laufenden

Geben Sie einfach Ihre E-Mail-Adresse ein und wir kümmern uns um den Rest :

Mit Ihrer Anmeldung stimmen Sie unserer zu Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung . Sie können sich jederzeit abmelden.