Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, professeur agrégé Joshua Rovey, la gauche, parle des tests du système de propulsion électrique avec les étudiants diplômés de l'AE Nick Rasmont et Matt Klosterman Crédit :Département d'ingénierie aérospatiale de l'Université de l'Illinois
Pour que les moteurs de fusée bimode soient couronnés de succès, un propulseur doit fonctionner à la fois dans les systèmes de combustion et de propulsion électrique. Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont utilisé un propulseur à base de sel qui avait déjà fait ses preuves dans les moteurs à combustion, et a démontré sa compatibilité avec les propulseurs électrospray.
"Nous avons besoin d'un propulseur qui fonctionnera dans les deux modes, " a déclaré Joshua Rovey, professeur agrégé au Département de génie aérospatial du Grainger College of Engineering de l'U of I. « Donc, nous avons créé un propulseur qui est un mélange de deux sels disponibles dans le commerce :le nitrate d'hydroxylammonium et l'éthylsulfate d'émim. Nous avons publié d'autres articles de recherche montrant que les propulseurs salins fonctionnent en mode de combustion à haute accélération. Nous savons maintenant que cette combinaison unique de sels fonctionnera également en mode électrique économe en carburant. »
Avec propulsion électrospray ou colloïde, les propulseurs accélèrent électrostatiquement les ions et les gouttelettes de ces liquides. C'est une technique qui a commencé dans la communauté biologie/chimie, puis la communauté de la propulsion a commencé à l'examiner il y a environ 20 ans.
Rovey a expliqué que le liquide est alimenté par une aiguille de très petit diamètre, ou tube capillaire. Au bout du tube, un fort champ électrique est appliqué qui interagit avec le liquide dans le tube car le liquide lui-même est un conducteur. Le liquide réagit à ce champ électrique. De petites gouttelettes et des ions sont extraits du liquide, les pulvérisant hors du tube ou de l'aiguille.
Dans cette étude, en plus de montrer que le propulseur pouvait être pulvérisé, Rovey a déclaré qu'ils souhaitaient savoir quels types d'espèces chimiques se dégagent du panache. "Parce que personne n'a jamais essayé ce type de propulseur auparavant, nous nous attendions à voir des espèces que personne d'autre n'a jamais vues auparavant et, En réalité, Nous faisions."
Rovey a déclaré qu'ils avaient également vu un nouvel échange des constituants qui composent les deux sels différents.
"Nous avons vu une partie du sel de nitrate d'hydroxylammonium se lier au sel de sulfate d'éthyle emim. Les deux sont mélangés à l'intérieur du propulseur, et se lient constamment les uns aux autres, puis se détachent.
"Il y a une nature chaotique dans le système et on ne savait pas comment ces interactions au sein du liquide lui-même se propageraient et apparaîtraient dans le spray. Il n'y a pas de réactions chimiques qui se produisent. C'est juste que nous commençons par A et B séparément et quand ils sortent dans le spray, A et B sont liés ensemble, " il a dit.
Rovey a déclaré que ces découvertes jettent beaucoup de lumière sur ce qui se passe dans ces mélanges de sels qui sont des propulseurs possibles pour les électrosprays. Mais cela ouvre également la porte à de nombreuses autres questions qui mèneront à des études fondamentales qui tentent de comprendre les interactions au sein de ces propulseurs et comment cela se traduit par ce qui sort dans le spray lui-même.