Photographie des échantillons de propulseur PTFE (à gauche) et HIPEP (à droite) utilisés dans le test. Crédit :Département de génie aérospatial de l'Université de l'Illinois
Les propergols solides électriques sont à l'étude pour une utilisation dans les moteurs de fusée bimode, car ils ne sont pas susceptibles de s'enflammer à partir d'une étincelle ou d'une flamme et peuvent être allumés et éteints électriquement.
Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, Université des sciences et de la technologie du Missouri, et la NASA a mené des expériences pour comprendre le comportement d'un propulseur électrique haute performance par rapport à un propulseur traditionnel.
"Les propergols solides électriques ont été étudiés comme propergols chimiques pour fusées, mais nous nous sommes concentrés sur l'étude de ces types de propulseurs pour les systèmes de propulsion électrique. pas le feu, fumée, et la combustion que vous voyez dans les moteurs de fusée chimiques mais pour les propulseurs électriques à plasma pulsé dans l'espace, " a déclaré Joshua Rovey, professeur agrégé au Département de génie aérospatial du Grainger College of Engineering de l'U of I.
Rovey a expliqué que dans les moteurs électriques, il y a un plasma à haute température juste à côté de la surface du propergol solide électrique. Une petite quantité de cette surface se vaporise et est expulsée à grande vitesse. C'est ce qu'on appelle l'ablation.
"En savoir plus sur la quantité d'ablation peut nous permettre de mieux évaluer comment il pourrait fonctionner comme propulseur dans un moteur de fusée électrique, et mieux évaluer sa durée de vie, " a déclaré Rovey.
Schéma du test de décharge d'arc coaxial. Crédit :Université de l'Illinois à Urbana-Champaign
Rovey a déclaré que l'application pour les moteurs de fusée bimode ou multimode est qu'il pourrait y avoir un moteur de fusée avec un propulseur qui peut fonctionner en mode chimique avec une poussée élevée, ou vous pouvez le faire fonctionner en mode électrique, dans lequel une impulsion électrique très rapide enlève la surface du matériau, et offre des performances très élevées.
Dans l'expérience, un propulseur électrique haute performance, fabriqué par Digital Solid State Propulsion a été comparé au polytétrafluoroéthylène, un propulseur traditionnel utilisé dans les propulseurs à plasma pulsé ablatif. L'installation de vide spatial et à haute altitude du laboratoire de plasma aérospatial a été utilisée pour effectuer les tests. Les échantillons de propulseur ont été mesurés avant et après les tests pour déterminer la quantité de propulseur qui se détache de la surface à chaque impulsion électrique.
Les résultats indiquent que le propergol solide électrique effectue environ deux fois plus d'ablation que le propergol traditionnel et que la physique de la décharge d'arc alimentée par ablation à haute température est similaire pour les deux propergols.
Rovey a dit, en plus des moteurs de fusée, Les propergols solides électriques peuvent être utilisés comme explosifs plus sûrs dans les mines et la pyrotechnie, car ils ne s'enflamment qu'avec un signal électrique.
L'étude, "Ablation électrique à propergol solide dans une décharge d'arc, " a été écrit par Matthew S. Glascock, Joshua L.Rovey, et Kurt A. Polzin. Il apparaît dans le Journal de la propulsion et de la puissance .
