Een raketmotor die zijn eigen brandstof print

Decennia lang dromen raketwetenschappers ervan om de motoren op vaste en vloeibare brandstof die in lanceervoertuigen worden gevonden te combineren tot één enkele hybride motor. Een dergelijke motor zou de stabiliteit hebben van motoren op vaste brandstof, maar de bestuurbaarheid van motoren op vloeibare brandstof.

Golvende radiale kanaal vaste brandstof stereolithografische raketmotor

Hoewel hybride motoren zijn verschenen op vaartuigen zoals SpaceShip One van Virgin Galactic, zijn ze niet zo gewoon als ze zouden kunnen zijn, deels omdat het moeilijk is om de twee fasen van materie erin - vast en vloeibaar - te combineren tijdens een verbranding volledig en consequent.

Parallel radiaal kanaal vaste brandstof stereolithografische raketmotor

Een oplossing die zojuist is onthuld in een patent dat is uitgegeven door het Amerikaanse Patent and Trademark Office, zou zijn om gecompliceerde kanalen te creëren waarbinnen vloeibare oxidator in een blok vaste raketbrandstof kan stromen met behulp van stereolithografie, ook bekend als 3D-printen. Met andere woorden, het zou letterlijk een tube raketbrandstof afdrukken met één millimeter dunne laag per keer.

Om de uitdagingen te begrijpen, uitvinders van deze nieuwe aanpak hoop te overwinnen, helpt het om een ​​beetje te begrijpen van de huidige staat van raketten. Op de spaceshuttle bevinden zich aan weerszijden van het vaartuig boosters voor vaste brandstof, die niet kunnen worden uitgeschakeld als ze eenmaal zijn ontstoken, en de motoren op vloeibare brandstof aan de achterkant van het vaartuig, waarvan het vuren tijdens de vlucht kan worden gecontroleerd . Hybride motoren hebben de beste eigenschappen van beide.

Een eerder patent door dezelfde uitvinders beschreven met behulp van vaste brandstofkorrels in gecompliceerde vormen. Blijkbaar realiseerden ze zich dat de beste manier om deze vormen te creëren was door stereolithografie te gebruiken. Hun nieuwste uitvinding onthult verder onderzoek naar gecompliceerde vormen op macroschaal, waarbij drie radicaal verschillende ontwerpen worden afgebeeld voor hoe een vloeibaar oxidatiemiddel door een vast drijfgas kan stromen om de gewenste brandeigenschappen te bereiken.

Begraven radiaalkanaal vaste brandstof stereolithografische raketmotor

De auteurs stellen dat deze benadering eindelijk de droom van hybride raketenthousiastelingen over de hele wereld zou kunnen realiseren - een consistente, gecontroleerde verbranding die de helft van de vloeibare brandstof elimineert die een raket normaal zou vervoeren, maar waarmee ook de stuwkracht kan worden gecontroleerd, net als in een vloeibare brandstof raket. Aangezien Virgin Galactic al hybride motoren op hun raketten gebruikt, is het niet moeilijk voor te stellen dat dergelijke motortechnologie een hoofdbestanddeel wordt van het opkomende ruimtetoerisme en, uiteindelijk, commerciële ruimtevaartondernemingen.

Volg Mims op Twitter of neem contact met hem op via e-mail .

zich verstoppen