C'est peut-être difficile à croire, mais les propergols solides sont utilisés dans les fusées depuis au moins le 13ème siècle, à commencer par les chinois. Maintenant, Les chercheurs de l'Université Purdue explorent plusieurs techniques brevetées pour relever deux défis importants avec les propergols solides modernes :contrôler le taux de combustion et améliorer les performances globales.

Les premières fusées, et des modèles réduits de fusées aujourd'hui, la poudre à canon usagée. Les propergols solides peuvent être stockés facilement pendant de longues périodes, puis lancés à court terme. Ils sont utilisés pour de nombreuses applications militaires et utilisés comme boosters à sangle pour augmenter la capacité de charge utile pour un large éventail d'applications de lancement.

Les chercheurs de Purdue ont conçu trois technologies brevetées pour aider à contrôler les taux de combustion et également améliorer les performances des propergols solides modernes. Ils étudient les catalyseurs encapsulés, des combustibles métalliques sur mesure et des accélérateurs de vitesse de combustion réactifs embarqués, ou des fils réactifs, pour aider à relever ces deux défis cruciaux.

"Nous avons développé des solutions créatives qui pourraient améliorer considérablement les performances et mieux contrôler la vitesse de combustion des propergols solides, " a déclaré Steven Son, le professeur Alfred J. McAllister de génie mécanique au Purdue's College of Engineering. « Adapter une vitesse de combustion à une conception de fusée spécifique est important car cela garantit l'efficacité globale de la fusée. »

La première solution de Purdue consiste à encapsuler des catalyseurs à l'échelle nanométrique dans des oxydants. Des catalyseurs sont ajoutés aux propergols solides pour contrôler la vitesse de combustion, et en les encapsulant, leur efficacité globale est améliorée et moins de catalyseur est nécessaire, ce qui se traduira par des performances plus élevées.

La deuxième technologie de Purdue consiste à fabriquer des poudres métalliques, comme l'aluminium, qui sont utilisés comme carburant dans de nombreux propergols solides. L'équipe a fabriqué des combustibles métalliques activés mécaniquement, résultant en des particules d'aluminium à l'échelle micrométrique avec des structures nanométriques intraparticulaires d'un second matériau, ce qui améliore l'allumage et la combustion des poudres métalliques qui augmentent les vitesses de combustion et pourraient également diminuer les pertes d'écoulement dites diphasiques aux performances globales.

La troisième solution créée à Purdue se concentre sur les accélérateurs de taux de combustion de matériaux réactifs intégrés. Les propergols solides pour fusée brûlent de la surface d'un propergol exposé dans la chambre de combustion vers l'extérieur. La solution Purdue, des feuilles réactives à activation mécanique noyées dans des propergols, Il a été démontré qu'il augmentait considérablement le taux de combustion efficace des propergols, car les feuilles intégrées ouvrent une nouvelle surface pour la combustion. Cela pourrait permettre d'avoir plus de propergol dans le moteur-fusée initialement, conduisant à une portée accrue et à des performances considérablement améliorées.