Forskere i Japan fokuserer på en måde at blande raketbrændstofingredienser på

Hvordan man gør raketopsendelser mulige er gået videre til et nyere spørgsmål:Hvordan laver man hyppige raketopsendelser sikkert.

Forskere i Japan har udviklet en metode til fremstilling af fast raketbrændstof, som burde interessere videnskabsmænd, der undersøger sådanne metoder.

James Vincent, Randen , oversatte de tekniske udfordringer involveret i raketbrændstof til almindelig snak:"Det er potent og flygtigt, hvilket betyder, at den kan eksplodere, før den overhovedet kommer ind i raketten. Det gør det vanskeligt at fremstille det, da du skal blande visse materialer sammen, men kast dem rundt for hårdt, og de vil begynde at udføre deres arbejde tidligt." (Evan Ackerman i IEEE spektrum tilsvarende bemærket, "når du blander noget, der er designet til at være mere eller mindre så eksplosivt som muligt, du vil meget gerne gøre det, meget forsigtigt.")

De japanske forskeres tilgang er baseret på den peristaltiske bevægelse af tyktarmen ved hjælp af "blød aktiveringsteknologi."

Digital trend s' Luke Dormehl kaldte holdets tilgang for en "robottarm", der sender "perfekt blandet raketbrændstof".

Teknikken går ud på både at blande og formidle materialerne.

Titlen på deres papir er "The Continuous Mixing Process of Composite Solid Propellant Slurry by an Artificial Muscle Actuator."

Forfattertilknytninger omfatter Graduate University for Advanced Studies, Nihon Universitet, Chuo University og JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency).

IEEE spektrum sagde, at brændstoffet udvikles i Japan af Chuo University og JAXA robotister.

Blanding af fast drivmiddelopslæmning er et af stadierne i den faste raketfremstillingsproces. "Fast drivmiddelopslæmning fremstilles ved at blande oxidationspulver, metallisk brændstofpulver, præpolymer og additiver, " sagde forfatterne.

Det "goo" der ses i udsendte videoer er "ammoniumperkloratpulver, aluminium pulver, og et elastomerbindemiddel, der er sammensat af hydroxyltermineret polybutadien (HTPB), sagde Dormehl.

NASAs 2016-note om brændstofingredienser:"Fast raketbrændstof er det originale raketbrændstof, går tilbage til det tidlige fyrværkeri udviklet af kineserne for århundreder siden. For SLS boostere, aluminiumspulver tjener som brændstof og et mineralsalt, ammoniumperklorat, er oxidationsmidlet. bloggen tilføjede, at "Når det brænder, ilt fra ammoniumperchloratet kombineres med aluminium for at producere aluminiumoxid, aluminium chlorid, vanddamp og nitrogengas – og masser af energi."

Vincent sagde, at prototypeapparatet designet af ingeniører til at blande brændstoffet var "dybest set en række forbundne rørsegmenter, der komprimeres frem og tilbage som en orm. Denne bevægelse efterligner, hvordan vores tarme og spiserør flytter mad rundt i vores krop - en proces kendt som peristaltik ."

Forfatterne skrev, "I dette arbejde, vi udvikler en peristaltisk kontinuerlig mixer, der er sikker og giver godt blandede drivmidler." De sagde, at pumpen var modelleret på to peristaltiske bevægelser af tarmene, segmentbevægelse og pendulbevægelse. Den udvendige del af denne mixer er lavet af en kunstig muskel, og den indvendige del er et cylindrisk rør.

Dormehl beskrev et rørlignende system lukket af i begge ender, med materiale tilføjet i midten, sammen med trykluft. Når slangen trækker sig sammen og udvides, blandingsprocessen udføres, med slutresultatet udvisning af raketbrændstof." Derefter, brændstoffet kan hærdes "for at gøre det til et gummiagtigt fast stof."

De foreslår at gøre brændstoffremstillingsprocessen til en kontinuerlig pumpeproces. Deres måde menes at være mere sikker end konventionelle mixere.

Hvordan er det mere sikkert? Evan Ackerman i IEEE spektrum :"Forskerne siger, at deres maskine er mere sikker ... fordi brændstoffet ikke oplever høj forskydningsspænding inde i det bølgende gummirør og aldrig er i kontakt med metal, undgå risikoen for brand og eksplosioner." Eric Limer gjorde en lignende pointe i Populær mekanik . "Traditionelle blandingsprocesser, som er mere aggressive og tumultariske, er funktionelle, men potentielt farlige, fordi de både kværner det meget brændbare brændstof kraftigt mod sig selv, men også bringer stoffet i kontakt med den metalbeholder, det bliver blandet i."

Limer sagde, "Sæt i produktion, blandingssystemet ville sandsynligvis være et langt, lukket kæde af sådanne robotter, pumper blandingen frem og tilbage indbyrdes."

© 2018 Tech Xplore