Naukowcy z Łukasiewicza - ILOT opracowali nowe paliwo rakietowe

Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. Test silnika rakietowego o ciągu 20 N i zapłonie hipergolicznym, wykorzystującego opracowane paliwo oraz nadtlenek wodoru jako utleniacz.
Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. Test silnika rakietowego o ciągu 20 N i zapłonie hipergolicznym, wykorzystującego opracowane paliwo oraz nadtlenek wodoru jako utleniacz.

Ekologiczne, wysokowydajne hipergoliczne - czyli zdolne do samozapłonu po wymieszaniu - materiały pędne od dziesięcioleci były Świętym Graalem napędów kosmicznych. W ostatnich miesiącach, inżynierowie i naukowcy z Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa z powodzeniem ukończyli szereg testów prowadzących do rozwiązania tego wyzwania - informują przedstawiciele instytutu.

"Opracowany w Łukasiewicz – ILOT materiał pędny jest bezpieczniejszą dla personelu i środowiska alternatywą wobec obecnie stosowanych, toksycznych materiałów – pochodnych hydrazyny oraz tlenków azotu. Opracowana kombinacja wykorzystuje nadtlenek wodoru (o stężeniu 98 proc.) jako utleniacz oraz nowatorskie paliwo" - informują przedstawiciele instytucji. Nowe paliwo powstało w wyniku testów kilkuset różnych kombinacji związków chemicznych.

Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. Test silnika rakietowego o ciągu 20 N i zapłonie hipergolicznym, wykorzystującego opracowane paliwo oraz nadtlenek wodoru jako utleniacz.
Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. Test silnika rakietowego o ciągu 20 N i zapłonie hipergolicznym, wykorzystującego opracowane paliwo oraz nadtlenek wodoru jako utleniacz.

Opracowanie charakteryzuje się wysokimi osiągami – impulsem właściwym w próżni na poziomie 310 sekund, a także hipergolicznością, czyli zdolnością do samoczynnego zapłonu po wymieszaniu składników w komorze spalania. A to oznacza, że nie ma konieczności stosowania dodatkowych źródeł zapłonu – upraszcza to konstrukcję silnika, pozwalając na wielokrotne użycie.

Może to być - jak mają nadzieję przedstawiciele instytutu - idealny kandydat do zastosowania w silnikach rakietowych dla przyszłych platform satelitarnych, lądowników i ostatnich stopni rakiet nośnych.

Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. Test silnika rakietowego o ciągu 20 N i zapłonie hipergolicznym, wykorzystującego opracowane paliwo oraz nadtlenek wodoru jako utleniacz.
Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. 

"Opracowanie nowego materiału pędnego jest procesem długotrwałym i wymaga szeregu interdyscyplinarnych badań. Zespół dokonał istotnego osiągnięcia mogącego docelowo obniżyć koszty nowych systemów napędowych i koszty przygotowania satelitów do lotu. Ten krok przybliża nas do tego by polskie paliwo mogło stać się standardem w misjach satelitów przyszłej generacji" – mówi cytowany w komunikacie dyrektor Centrum Technologii Kosmicznych w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa, dr inż. Adam Okniński, cytowany w przesłanym PAP komunikacie.

Wysoka gęstość paliwa może pozwolić - jak liczą naukowcy - na użycie mniejszych, lżejszych zbiorników i systemów zasilania niż w przypadku wielu innych materiałów.

Kolejną zaletą polskiego rozwiązania - o czym zapewniają przedstawiciele instytutu - jest szybki i powtarzalny zapłon. Dzięki temu jest szansa na zastosowania w niewielkich silnikach, które wymagają krótkich i niezwykle precyzyjnych pulsów do kontroli położenia satelity.

Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. Test silnika rakietowego o ciągu 20 N i zapłonie hipergolicznym, wykorzystującego opracowane paliwo oraz nadtlenek wodoru jako utleniacz.
Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. 

Materiał zaproponowany przez Polaków - podkreślono - jest dostępny i stosowany w przemyśle. To oznacza, że nie trzeba będzie stosować rygorystycznych procedur bezpieczeństwa w porównaniu z innymi materiałami pędnymi.

Badacze wyrażają nadzieję, że ich pomysł znajdzie zastosowanie zarówno w napędach satelitarnych (silniki korekcyjne satelitów) oraz jako napęd wyższych stopni rakiet nośnych (łatwość wielokrotnego włączania i wyłączania silnika podczas manewrów wymaganych do osiągnięcia docelowej orbity).

"Zespół inżynierów oraz naukowców Łukasiewicz – ILOT przeprowadził do tej pory ponad 160 testów nowego paliwa z wykorzystaniem silnika o ciągu 20 N, projektowanego do napędów satelitarnych – o skumulowanym czasie pracy na poziomie 2 minut. Najkrótsze włączenia silnika trwały 10 ms, co odpowiada wymaganiom satelitów pod kątem generacji krótkich precyzyjnych pulsów ciągu" - czytamy w komunikacie.

Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. Test silnika rakietowego o ciągu 20 N i zapłonie hipergolicznym, wykorzystującego opracowane paliwo oraz nadtlenek wodoru jako utleniacz.
Fot. Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. 

Część testów silnika zrealizowano w ramach projektu „10-20N Green Bipropellant Thruster” przyznanego z Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Kolejne prace będą skoncentrowane na wprowadzeniu tej innowacyjnej technologii do nowych systemów i podsystemów, opracowywanych przez kluczowych integratorów satelitów, działających na rynku europejskim i światowym. (PAP)

Nauka w Polsce

lt/ zan/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Chybotanie materii powstałej w wyniku rozerwania pływowego gwiazdy pozwoliło naukowcom obliczyć prędkość rotacji czarnej dziury. Źródło: Kadr z wideo MIT, via YouTube

    Astronomowie zmierzyli prędkość rotacji czarnej dziury, obserwując reakcję gwiezdnej materii

  • Wizualizacja satelitów LEO-PNT. Źródło: ESA

    Polacy stworzyli odbiornik określający położenie satelitów z dokładnością do 2 m

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera