Các nhà nghiên cứu đã phát triển một hệ thống đẩy tên lửa tiên tiến mới từng được cho là không thể. Hệ thống này được biết đến như một động cơ tên lửa kích nổ xoay sẽ cho phép các tên lửa ở tầng trên cho các nhiệm vụ không gian trở nên nhẹ hơn, di chuyển xa hơn và đốt cháy sạch hơn.
Kết quả đã được công bố trong tháng này trên tạp chí Comb Fir and Flame .
Công nghệ do UCF phát triển sẽ tăng hiệu suất tên lửa
Kareem Ahmed, giáo sư trợ lý tại Khoa Cơ khí và Kỹ thuật hàng không vũ trụ của UCF, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: “Lần đầu tiên, nghiên cứu đưa ra bằng chứng thực nghiệm về một vụ nổ nhiên liệu hydro và oxy an toàn và hoạt động trong một động cơ tên lửa kích nổ quay”.
Các vụ nổ xoay liên tục, các vụ nổ March 5 xoay quanh bên trong động cơ tên lửa và các vụ nổ được duy trì bằng cách nạp hydro và nhiên liệu oxy vào hệ thống với lượng vừa phải.
Hệ thống này cải thiện hiệu suất động cơ tên lửa để tạo ra nhiều năng lượng hơn trong khi sử dụng ít nhiên liệu hơn năng lượng tên lửa truyền thống, do đó làm giảm tải trọng của tên lửa và giảm chi phí và khí thải.
March 5 vụ nổ tạo ra vụ nổ năng lượng đi 4.500 đến 5.600 dặm một giờ, mà là nhiều hơn năm lần so với tốc độ âm thanh. Chúng được chứa trong một thân động cơ bền được làm bằng đồng và đồng thau.
Công nghệ này đã được nghiên cứu từ những năm 1960 nhưng không thành công do các chất đẩy hóa học được sử dụng hoặc cách chúng được trộn lẫn.
Nhóm của Ahmed đã làm cho nó hoạt động bằng cách cân bằng cẩn thận tốc độ của các chất đẩy, hydro và oxy, được giải phóng vào động cơ.
Các nhà khoa học phải điều chỉnh kích thước của các máy bay phản lực giải phóng các chất đẩy để tăng cường sự pha trộn cho hỗn hợp hydro-oxy cục bộ. Vì vậy, khi vụ nổ xoay tròn xuất hiện đối với hỗn hợp tươi này, nó vẫn được duy trì. Nếu chúng ta có một chút hỗn hợp thành phần của mình, nó sẽ có xu hướng xì hơi, hoặc cháy chậm thay vì phát nổ.
Nhóm của Ahmed cũng phải thu thập bằng chứng về phát hiện của họ. Họ đã làm điều này bằng cách bơm một chất đánh dấu vào dòng nhiên liệu hydro và định lượng sóng kích nổ bằng camera tốc độ cao.
Chúng ta cần người theo dõi để thực sự thấy vụ nổ đang xảy ra bên trong và theo dõi chuyển động của nó. Phát triển phương pháp này để mô tả động lực sóng kích nổ là một đóng góp khác của bài viết này.
William Hargus, người đứng đầu Chương trình Động cơ Tên lửa Xoay của Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân, là đồng tác giả của nghiên cứu và bắt đầu làm việc với Ahmed trong dự án vào mùa hè năm ngoái.
Hargus chia sẻ thêm: “Là một nhà quang phổ đẩy tiên tiến, tôi nhận ra một số thách thức duy nhất trong việc quan sát cấu trúc kích nổ hydro. Sau khi tham khảo ý kiến của Giáo sư Ahmed, chúng tôi đã có thể xây dựng một bộ máy thí nghiệm được sửa đổi một chút, làm tăng đáng kể cường độ tín hiệu liên quan”.
Những kết quả nghiên cứu này đã có tác động trên toàn cộng đồng nghiên cứu quốc tế. Một số dự án hiện đang kiểm tra lại quá trình đốt cháy hydro trong động cơ tên lửa kích nổ quay vì những kết quả này. Hargus rất tự hào được liên kết với nghiên cứu chất lượng cao này.