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  • Des chercheurs japonais se concentrent sur un moyen de mélanger les ingrédients du carburant de fusée

    Comment rendre les lancements de fusées possibles est passé à une question plus récente :comment effectuer des lancements de fusées fréquents en toute sécurité.

    Des chercheurs japonais ont mis au point une méthode de fabrication de carburant solide pour fusée qui devrait intéresser les scientifiques qui étudient de telles méthodes.

    Jacques Vincent, Le bord , traduit les défis techniques liés au carburant de fusée en termes simples :« C'est puissant et volatil, ce qui signifie qu'il peut exploser avant même d'entrer dans la fusée. Cela rend la fabrication délicate, car vous devez mélanger certains matériaux, mais jetez-les trop fort et ils commenceront à faire leur travail plus tôt. » (Evan Ackerman dans Spectre IEEE noté de la même manière, "quand vous mélangez quelque chose conçu pour être plus ou moins aussi explosif que possible, vous voulez le faire très, Très doucement.")

    L'approche des chercheurs japonais est basée sur le mouvement péristaltique du côlon à l'aide de la « technologie d'actionnement doux ».

    Tendance numérique Luke Dormehl a qualifié l'approche de l'équipe d'"intestin de robot" envoyant "du carburant de fusée parfaitement mélangé".

    La technique implique à la fois le mélange et le transport des matériaux.

    Le titre de leur article est "Le processus de mélange continu d'une suspension de propergol solide composite par un actionneur musculaire artificiel".

    Les affiliations des auteurs incluent la Graduate University for Advanced Studies, Université Nihon, Université Chuo et JAXA (Agence japonaise d'exploration aérospatiale).

    Spectre IEEE a déclaré que le carburant est développé au Japon par l'Université Chuo et les roboticiens JAXA.

    Le mélange de la bouillie de propergol solide est l'une des étapes du processus de fabrication d'une fusée à poudre. « La suspension de propergol solide est produite en mélangeant de la poudre d'oxydant, poudre métallique de carburant, prépolymère et additifs, " ont déclaré les auteurs.

    Le "goo" vu dans les vidéos publiées est "poudre de perchlorate d'ammonium, poudre d'aluminium, et un liant élastomère composé de polybutadiène à terminaison hydroxyle (HTPB), " dit Dormehl.

    Note de la NASA de 2016 sur les ingrédients du carburant :« Le carburant de fusée solide est le carburant de fusée d'origine, remontant aux premiers feux d'artifice développés par les chinois il y a des siècles. Pour les boosters SLS, la poudre d'aluminium sert de combustible et de sel minéral, perchlorate d'ammonium, est l'oxydant. le blog a ajouté que "Quand ça brûle, l'oxygène du perchlorate d'ammonium se combine avec l'aluminium pour produire de l'oxyde d'aluminium, chlorure d'aluminium, de la vapeur d'eau et de l'azote gazeux – et beaucoup d'énergie."

    Vincent a déclaré que le prototype d'appareil conçu par les ingénieurs pour mélanger le carburant était "essentiellement une série de segments de tube connectés qui se compriment d'avant en arrière comme un ver. Ce mouvement imite la façon dont nos intestins et notre œsophage déplacent les aliments dans notre corps - un processus connu sous le nom de péristaltisme ."

    Les auteurs ont écrit, "Dans ce travail, nous développons un mélangeur continu péristaltique qui est sûr et fournit des propulseurs bien mélangés. mouvement segmentaire et mouvement pendulaire. La partie extérieure de ce mixeur est constituée d'un muscle artificiel, et la partie intérieure est un tube cylindrique.

    Dormehl a décrit un système en forme de tube fermé aux deux extrémités, avec du matériel ajouté au milieu, à côté de l'air sous pression. Au fur et à mesure que le tube se contracte et se dilate, le processus de mélange est effectué, le résultat final étant l'expulsion du carburant de fusée." Après cela, le combustible peut être durci "pour le transformer en un solide caoutchouteux".

    Ils proposent de transformer le processus de fabrication du carburant en un processus de pompage continu. Leur chemin est pensé pour être plus sûr que les mélangeurs conventionnels.

    Comment est-ce plus sûr ? Evan Ackerman dans Spectre IEEE :"Les chercheurs disent que leur machine est plus sûre... parce que le carburant ne subit pas de contrainte de cisaillement élevée à l'intérieur du tube en caoutchouc ondulé et n'est jamais en contact avec le métal, évitant les risques d'incendie et d'explosion. » Eric Limer a fait un point similaire dans Mécanique populaire . "Procédés de mélange traditionnels, qui sont plus agressifs et tumultueux, sont fonctionnels mais potentiellement dangereux car ils mélangent vigoureusement le combustible hautement combustible contre lui-même, mais mettent également la substance en contact avec le récipient métallique dans lequel il est mélangé.

    Limer a dit, "Mettre en production, le système de mélange serait probablement long, chaîne fermée de tels robots, en pompant le mélange entre eux."

    © 2018 Tech Xplore




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