Vellykket motortest bringer australsk rumlanceringskapacitet et skridt nærmere

Et australsk forskningskonsortium har med succes testet et næste generations fremdriftssystem, der kunne muliggøre højhastighedsflyvning og rumopsendelsestjenester.

Holdets roterende detonationsmotor, eller RDE, er en stor teknisk præstation og en australsk førsteplads.

Det blev designet af RMIT University ingeniører og udvikles af et konsortium ledet af DefendTex, med forskere fra RMIT, University of Sydney og Universität der Bundeswehr i Tyskland.

Hvordan det virker

Mens konventionelle raketmotorer fungerer ved at brænde brændstof ved konstant tryk, RDE'er producerer tryk ved hurtigt at detonere deres drivmiddel i en ringformet brænder. Når først startet, motoren er i en selvopretholdende cyklus af detonationsbølger, der rejser rundt om forbrændingskammeret med supersoniske hastigheder på mere end 2,5 km i sekundet.

Brug af denne type forbrænding har potentialet til at øge motorens effektivitet og ydeevne betydeligt, med applikationer i raketfremdrift og højhastigheds-luftåndingsmotorer - svarende til ramjetfly.

Fordelene i forhold til eksisterende motorer omfatter bedre brændstofeffektivitet, enklere flysystemer og en mere kompakt motor, giver mulighed for større nyttelast og reducerede lanceringsomkostninger.

Store forskningsmæssige fremskridt

Projekt teknisk leder og RMIT University rumfartsingeniør, Dr. Adrian Pudsey, nævnte vellykkede jorddemonstrationer ved motortestcellen, som blev specialdesignet og drevet af RMIT med støtte fra DefendTex, havde udløst enorm begejstring.

"At få succes med et så usædvanligt udfordrende projekt betyder meget for alle involverede, ", sagde han. "Gennem stærkt samarbejde i løbet af de sidste to år har vi nu en helt unik kapacitet og har demonstreret den knowhow og videnskab, der kræves for at flytte grænserne for denne teknologi endnu længere."

Pudsey sagde, at en stor udfordring at overvinde var at holde motoren fra overophedning, mens næste trin i projektet involverede at se på et fuldt 3-D-printet, aktivt afkølet version af den succesfulde prototype.

Andre udfordringer, herunder avanceret modellering af motorens adfærd og integration af motoren i et fungerende flyvekøretøj, skal overvindes, før man fortsætter til testflyvninger.

University of Sydneys viceleder for School of Aerospace, Mekanisk og mekatronisk teknik, Lektor Matthew Cleary, nævnte beregningsmæssige væskedynamiksimuleringer, en matematisk metode, der modellerer bevægelsen af ​​væsker og gasser, vil være et vigtigt element i det forbedrede design af motoren og dens test.

"Den roterende detonationsmotor forbrændingskammer er et ekstremt miljø, som ikke let kan testes. Eksperimentelle målinger kan ikke give al den information, vi har brug for for at optimere disse motorer, " sagde Cleary.

"Ikke kun komplementerede simuleringerne eksperimenterne, men samtidig, de nye modeller, som vi udvikler, vil blive valideret ud fra de eksperimentelle data og derefter brugt til fremtidigt designarbejde."

I mellemtiden Universität der Bundeswehrs professor Christian Mundt har tilført betydelig ekspertise i at perfektionere forholdet mellem brændstof og oxidationsmiddel i drivmidlet og dets præcisionsindsprøjtning i forbrændingskammeret.

"Jeg er glad og stolt over at være den internationale partner på dette vigtige program, " han sagde.

Støtte til Australiens rumindustri

Selvom denne teknologi er i sine tidlige stadier, yderligere udvikling kunne understøtte satellitopsendelser fra australsk jord og kommercielle muligheder for Australiens rumindustri, mens de indirekte understøtter telekommunikation, landbrug, transportere, logistik og andre industrier.

DefendTex administrerende direktør Travis Reddy sagde, at han var stolt af forskerne for at opnå en "australsk første, ", mens han sluttede sig til en eliteliste over lande, der med succes havde demonstreret denne teknologi.

"Et par år siden, ringe finansiering og støtte var tilgængelig for tidlig forskning i rumteknologi, og gennem Cooperative Research Center Programme mulighed for samarbejde mellem den akademiske verden, industri og forsvar er blevet muliggjort, " sagde Reddy.

"Dette giver Australien mulighed for hurtigt at styrke kapaciteten og ekspertisen på dette felt for at opnå spilforandrende gennembrud, fremtidssikre vores økonomi og erobre en større andel af markedet for rumlancering."