Une plate-forme de lancement de satellites efficace et rentable pourrait bientôt devenir une réalité en Australie grâce à un premier moteur mondial développé par des experts en combustion de l'Université de Sydney.

Dans le cadre d'un projet de recherche industriel mondial, experts en combustion de la School of Aerospace de l'Université de Sydney, L'ingénierie mécanique et mécatronique est un pas de plus vers le développement d'un accès plus efficace et rentable à la plate-forme spatiale pour les lancements de satellites.

Constituant le Groupe Combustion Propre de l'Université, Professeur agrégé Matthew Cleary, Professeur agrégé Ben Thornber, et le Dr Dries Verstraete ont rejoint le projet International Responsive Access to Space, dans le but de construire le premier moteur à détonation rotatif réussi au monde pour envoyer des charges utiles dans l'espace.

Dirigé par DefendTex, le projet a reçu une subvention CRC-P de 3 millions de dollars en 2018 en tant qu'investissement du gouvernement fédéral dans le développement de l'industrie spatiale australienne. Le projet comprend des chercheurs de l'Université de Sydney, Universität der Bundeswehr München, l'Université d'Australie-Méridionale, RMIT, Groupe des sciences et technologies de la défense et Innosync Pty.

Le groupe du professeur agrégé Cleary a concentré ses recherches sur la combustion et a lancé des simulations numériques de dynamique des fluides, avec des résultats préliminaires démontrant l'efficacité du moteur à détonation rotatif. Le groupe comprend également trois chercheurs en ingénierie aérospatiale qui travaillent sur la conception conceptuelle du système de lancement et l'analyse des performances et de l'efficacité du cycle de détonation rotative.

« Depuis le lancement du projet, nous avons travaillé avec nos collaborateurs pour développer de nouvelles méthodes de calcul pour étudier la combustion supersonique, qui est un processus connu sous le nom de détonation, " a expliqué le professeur agrégé Cleary.

"Nos résultats préliminaires issus des simulations d'un modèle de moteur à détonation rotatif ont conduit à des découvertes intéressantes sur la stabilité des détonations dans un canal annulaire, en particulier en ce qui concerne l'importance de concevoir la géométrie de la chambre de combustion de telle sorte que la détonation soit stable et que la poussée de fusée puisse être maintenue en continu. Cette information est transmise à nos collaborateurs qui commencent désormais à travailler sur les essais au sol d'un moteur, " il a dit.

Alors que les fusées conventionnelles transportent à la fois de l'oxygène et du carburant à bord, l'équipe a recherché des méthodes permettant aux fusées de collecter efficacement l'oxygène de l'atmosphère lors de l'ascension atmosphérique inférieure.

"Le but de cette fonction est de réduire la masse du lanceur et d'augmenter son efficacité, réduire les coûts, et potentiellement permettre des charges utiles plus importantes, comme les satellites."

Le professeur Christian Mundt de l'Universität der Bundeswehr München a travaillé en étroite collaboration avec l'équipe du professeur agrégé Cleary et effectuera des simulations pour tester la fonction respiratoire du moteur.

"Le concept de propulsion du moteur à détonation rotatif est très prometteur pour l'avenir en raison de ses avantages de cycle - nous sommes très heureux de faire partie de cet important projet de recherche, " a déclaré le professeur Mundt.

Avec l'augmentation des investissements mondiaux dans la technologie spatiale et les satellites commerciaux, Le professeur agrégé Ben Thornber estime que le projet est bien placé pour avoir un impact substantiel sur l'économie spatiale australienne.

"Notre progrès dans la modélisation de la propulsion à grande vitesse est directement aligné sur l'investissement stratégique de l'Australie dans une agence spatiale, et vise à permettre à l'industrie australienne d'accéder au marché du lancement de petits satellites, qui est évalué à 16 milliards de dollars au cours de la prochaine décennie, " il expliqua.

Président-directeur général de DefendTex, Travis Reddy pense que la recherche actuelle est sur la bonne voie pour développer "un premier moteur de détonation rotatif au monde capable de fournir la première capacité de lancement souverain de l'Australie pour un accès réactif à l'espace".