Un consortium de recherche australien a testé avec succès un système de propulsion de nouvelle génération qui pourrait permettre des services de vol à grande vitesse et de lancement spatial.

Le moteur de détonation rotatif de l'équipe, ou RDE, est une réalisation technique majeure et une première australienne.

Il a été conçu par les ingénieurs de l'Université RMIT et est développé par un consortium dirigé par DefendTex, avec des chercheurs du RMIT, Université de Sydney et Universität der Bundeswehr en Allemagne.

Comment ça fonctionne

Alors que les moteurs de fusée conventionnels fonctionnent en brûlant du carburant à pression constante, Les RDE produisent une poussée en faisant exploser rapidement leur propulseur dans une chambre de combustion en forme d'anneau. Une fois commencé, le moteur est dans un cycle auto-entretenu d'ondes de détonation qui se déplacent autour de la chambre de combustion à des vitesses supersoniques supérieures à 2,5 km par seconde.

L'utilisation de ce type de combustion a le potentiel d'augmenter considérablement l'efficacité et les performances du moteur, avec des applications dans la propulsion des fusées et les moteurs à respiration aérienne à grande vitesse, similaires aux statoréacteurs.

Les avantages par rapport aux moteurs existants incluent un meilleur rendement énergétique, des systèmes de vol plus simples et un moteur plus compact, permettant des charges utiles plus importantes et des coûts de lancement réduits.

Avancées majeures de la recherche

Chef de projet technique et ingénieur aérospatial de l'Université RMIT, Dr Adrian Pudsey, lesdites démonstrations au sol réussies à la cellule d'essai du moteur, qui a été conçu et exploité sur mesure par RMIT avec le soutien de DefendTex, avait déclenché une énorme excitation.

"Réussir un projet aussi exceptionnellement difficile signifie beaucoup pour toutes les personnes impliquées, " a-t-il déclaré. " Grâce à une collaboration étroite au cours des deux dernières années, nous avons maintenant une capacité vraiment unique et avons démontré le savoir-faire et la science nécessaires pour repousser encore plus loin les limites de cette technologie. "

Pudsey a déclaré qu'un défi majeur à surmonter était d'empêcher le moteur de surchauffer, tandis que la prochaine étape du projet consistait à examiner une impression entièrement en 3D, version refroidie activement du prototype réussi.

D'autres défis, y compris la modélisation avancée du comportement du moteur et l'intégration du moteur dans un véhicule de vol fonctionnel, restent à surmonter avant de procéder aux vols d'essai.

Le directeur adjoint de la School of Aerospace de l'Université de Sydney, Génie mécanique et mécatronique, Professeur agrégé Matthew Cleary, lesdites simulations numériques de dynamique des fluides, une méthode mathématique qui modélise le mouvement des liquides et des gaz, sera un élément important de l'amélioration de la conception du moteur et de ses essais.

« La chambre de combustion du moteur à détonation rotative est un environnement extrême qui ne peut pas être facilement testé. Les mesures expérimentales ne peuvent pas fournir toutes les informations dont nous avons besoin pour optimiser ces moteurs, " a déclaré Cleary.

"Non seulement les simulations complétaient les expériences, mais en même temps, les nouveaux modèles que nous développons seront validés à partir des données expérimentales puis utilisés pour les futurs travaux de conception."

Pendant ce temps, Le professeur Christian Mundt de l'Universität der Bundeswehr a apporté une expertise significative dans le perfectionnement des rapports de carburant et d'oxydant dans le propulseur et son injection de précision dans la chambre de combustion.

« Je suis heureux et fier d'être le partenaire international de cet important programme, " il a dit.

Soutenir l'industrie spatiale australienne

Bien que cette technologie n'en soit qu'à ses débuts, un développement ultérieur pourrait soutenir les lancements de satellites depuis le sol australien et les opportunités commerciales pour l'industrie spatiale australienne, tout en soutenant indirectement les télécommunications, agriculture, transport, logistique et autres industries.

Le directeur général de DefendTex, Travis Reddy, a déclaré qu'il était fier des chercheurs pour avoir réalisé une "première australienne, " tout en rejoignant une liste d'élite de pays qui avaient réussi à démontrer cette technologie.

"Il y a quelques années, peu de financement et de soutien étaient disponibles pour la recherche à un stade précoce dans la technologie spatiale, et par le biais du programme de centres de recherche coopératif, la possibilité d'un engagement collaboratif entre les universités, l'industrie et la défense a été rendue possible, " dit Reddy.

"Cela permet à l'Australie de renforcer rapidement ses capacités et son expertise dans ce domaine pour réaliser des percées révolutionnaires, pérenniser notre économie et conquérir une plus grande part du marché des lancements spatiaux. »