Raketbrændstof og 3-D-print

James Cook University forskere i Australien bruger 3D-print til at lave brændstoffer til raketter, og ved hjælp af skræddersyede raketmotorer, de har bygget til at teste brændstofferne.

JCU-lektor i maskinteknik Dr. Elsa Antunes ledede undersøgelsen, som gjorde brug af den revolutionerende og hurtigt fremmende 3-D printteknologi.

JCU-forskerne 3-D trykte brændstofkorn (faste, plastbaseret brændstof) til hybridraketter, der bruger plast og andre materialer.

"Vi ville undersøge levedygtigheden af ​​at bruge kommercielt tilgængelige 3-D-trykmaterialer til fremstilling af hybridraketbrændstofkorn. Vi vidste, at den almindelige plast Acrylonitrile Butadiene Styren (ABS) har vist løfte, så vi besluttede at teste det mod seks andre forbindelser , " hun sagde.

Dr. Antunes sagde, at brugen af ​​hybriddrevne raketter er blevet næsten almindelig. Disse typer raketter er sikrere og nemmere at kontrollere end konventionelle raketter.

"3D-udskrivning har betydet, at designere har været i stand til at lave mere komplekse geometrier til raketter og har også åbnet muligheden for at bruge nye brændstoffer til at drive dem, " hun sagde.

"Det sidste årti har oplevet en næsten eksponentiel stigning i antallet af raketopskydninger til sub-orbitale videnskabelige missioner eller til at levere nyttelast til lave jordbaner. Der er mange nye investorer, og der er en øget efterspørgsel efter satellitter."

Forskerne 3-D printede raketten og lavede derefter en testrig til den på JCU's Townsville campus. De testede brændstofkornopskrifterne i tre sekunders forbrændinger af motoren, før dissekering af brændselscellerne for yderligere at analysere deres ydeevne.

"Vi var skuffede over polymælkesyre og aluminium komposit, Vi tror, ​​at det i høj grad skyldes størrelsen, form og overfladeareal på aluminiumpartiklerne - men det er en anden ting, som vi kan undersøge i den nærmeste fremtid, mens vi drager fordel af moderne fremstillingsteknikker, " sagde Dr. Antunes.

Hun sagde, at eksperimentets design var relativt simpelt, da hovedformålet var at udvælge de bedste 3D-printede brændstofkorn til en storstilet test, som et første skridt mod en storstilet motoraffyringskampagne og test af innovative materialer.

"Der er mange nye veje, der åbner sig for folk, der arbejder i marken. Med nye fremstillingsteknikker såsom 3-D-print er vi i stand til at gøre ting, der bare var umulige i fortiden, " hun sagde.