In einem von Hindernissen definierten Jahr hielt eine Universität von Illinois im Urbana-Champaign Student Rocket Team durch. Sie arbeiteten in fünf Malzonen zusammen und entwarfen erfolgreich eine Hybrid-Raketenmotor, die Paraffin und eine neuartige Lachoxid-Sauerstoffmischung namens Nytrox verwendet. Das Team hat es im Visier, eine Rakete mit dem neuen Motor beim 2021 Intercollegiate Rocketry and Engineering Competition zu starten.
"Der hybride Antrieb macht die suborbitale touristische Raumschiffe von Virgin Galactic und die Entwicklung dieser Motor herausfordernd. Unsere Studenten erleben nun die Herausforderungen aus erster Hand und lernen, wie sie sie überwinden können", sagte Fakultätsberater des Teams Michael Lembeck.
Letztes Jahr erlebte das Team eine Reihe katastrophaler Fehler bei Hybridmotoren, die nutztenLachgas. Das Treibmittel in der Wüste in New Mexico, wo der IREC -Wettbewerb stattfindet, häufig zu überhitzt. Lembeck sagte, dies motivierte das Team, einen alternativen Kraftstoff zu finden, der bei Temperatur stabil bleiben könnte. Nytrox tauchte als Lösung für das Problem auf.
Als das Team im vergangenen Frühjahrssemester am Motor arbeitete, verwandelte sich die Aufregung, um hydrostatische Tests des Erdoxidations -Tankschiffs durchzuführen, schnell zu Frustration, da dem Team einen sicheren Teststandort fehlte.
Der Teamleiter Vignesh Sella sagte: "Wir wollten den Test in der UF AFGED -Einrichtung des Flughafens in Willard Airport im Flughafen I of I of I of I of I of I of I of I of I of I of I of I of I of I of I of I of I Airport durchführen. Das Department of Aerospace Engineering hat jedoch alle Tests gestoppt, bis die Sicherheitsanforderungen erfüllt werden konnten."
Sella sagte, sie seien zunächst enttäuscht, sammelte sich jedoch mit einer Sicherheitsüberprüfung zusammen mit einer anderen studentischen Raketengruppe, um ihre Optionen zu untersuchen.
"Als Ergebnis dieses Treffens haben wir einen Plan entwickelt, um das Projekt voranzutreiben. Das Hybridteam bewertete unsere Sicherheitsverfahren rigoros und ließ unsere Arbeit von Dr. Dassou Nagassou, dem Aerodynamics Research Lab Manager, überprüft. Er wurde eine großartige Ressource für die USA und ein sehr hilfreicher Mentor."
Sella und Andrew Larkey wandten sich auch an die Purdue University, um aus ihren umfangreichen Erfahrungen im Bereich des Raketenantriebs zu stützen. Sie verbanden sich mit Chris Nielson, einem Student und Labormanager bei Purdue. Sie führten vorläufige Überprüfungen von Over-The-Phone-Designs durch und wurden schließlich eingeladen, ihre hydrostatischen und kalten Flusstests in Purdues Zucrow Laboratories durchzuführen, eine Einrichtung, die sich zum Testen von Raketenantrieb mit mehreren Experten vor Ort widmet.
"Wir haben einige Mitglieder dort geschickt, um den Ort zu skotieren und sich Notizen zu machen, bevor wir das gesamte Team dorthin für einen Test gebracht haben", sagte Sella. "Diese Besprechungen, Beziehungen und Fortschritte, obwohl sie reibungslos und leicht klingen, waren mühsam und schwer zu erreichen. Es war eine große Erleichterung für uns, die Unterstützung der Abteilung, eines Druckbehälter -Experte als Mentor und Zucrow Laboratories unseres Teams zur Verfügung zu stellen."
Das erweiterte Abstract, das das Team viel früher bei der AIAA -Konferenz für Antriebs- und Energiekonferenz eingereicht hatte, nahm an, dass der Motor vor Beginn des Dokumentationsprozesses zusammengestellt und getestet worden wäre. Der Teamleiter Vignesh Sella sagte, sie wollten harte Testdaten dokumentieren, müssten jedoch im März die Taktik wechseln. Der Campus-Umzug in Online-Kurse hat auch alle persönlichen Aktivitäten eingeschränkt, einschließlich der von registrierten Studentenorganisationen wie ISS.
„Als die Störungen durch verursacht durchCOVID 19Wir forderten, dass wir aus der Ferne arbeiten. Wir haben das Papier geschwenkt, indem wir uns auf die Dokumentation der Entwurfsprozesse und Entscheidungen konzentrierten, die wir für den Motor getroffen haben. Dies ermöglichte es uns, aus der Ferne zu arbeiten und ein Papier zu vervollständigen, das nicht weit vom ursprünglichen Zusammenfassung entfernt war. Unsere Mitglieder, von denen einige international sind, haben sich in fünfmaligen Zonen in Zoom und Discord zusammengetan, um zusammen auf dem Papier zusammenzuarbeiten “, sagte Sella.
Sella sagte, er und das gesamte Team sei stolz auf das, was sie erreicht haben, und kehren "diesen Herbst mit Rache zurück".
Die Illinois Space Society ist eine technische, professionelle und pädagogische Studentenorganisation an der U von I in der Abteilung für Luft- und Raumfahrttechnik. Die Gesellschaft besteht aus 150 aktiven Mitgliedern. Das Hybrid -Raketen -Engine -Team bestand aus 20 Mitgliedern und ist eines der fünf technischen Projekte innerhalb der ISS. Das Projekt begann 2013 mit dem Ziel, einen Subskala-Hybrid-Raketenmotor zu errichten, bevor er zu einem vollständigen Motor überging. Der Subskale Hybrid-Raketenmotor wurde im Sommer 2018 erfolgreich gebaut und heiß gebrannt, wodurch die positiven Testergebnisse erforderlich sind, um einen vollständigen Motor zu entwerfen und herzustellen.
"Nachdem der Motor seine Tests abgeschlossen hat, wird die nächste Aufgabe darin bestehen, den Motor in das Raketenfahrzeug zu integrieren", sagte Sella.
Im Juni 2021 wird die Rakete in Wahrheit oder Konsequenzen für ihren ersten Start zum Weltraumportern America transportiert.
Referenz: "Entwicklung eines Nytrox-Paraffin-Hybrid-Raketenmotors" von Vignesh Sella, Andrew Larkey, Abhiraj Majumder, Avinash Rao, Zavar Abidi, Nicolas Rasmont, Aashehehhhehh Ronde Avery Mooore und Michael F. Lembeck, 17. August 2020,,AIAA -Antrieb und Energie 2020 Forum.
Doi: 10.2514/6.2020-3729
Diese Arbeit wurde vom U of I Student Sustainability Committee, dem Office of Undergraduate Research und der Illinois Space Society unterstützt. Die technische Unterstützung wurde vom Department of Aerospace Engineering, der Maschinenwerkstatt der School of Chemical Sciences, Zucrow Laboratories und Christopher D. Nilsen an der Purdue University, Stephen A. Whitmore von der Utah State University und Dasuse Nagassou vom Aerodynamics Research Laboratory in Illinois bereitgestellt.
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