ناسا اعلام کرد که نوع بسیار متفاوتی از موتور موشک را چاپ سه بعدی کرده است.
بیشتر موتورهای موشک از روش احتراق استفاده می کنند: سوخت و اکسیدها به داخل محفظه پمپ می شوند و در آنجا می سوزند. گرمای ایجاد شده در حین سوختگی باعث انبساط گازها می شود که از طریق زنگ موتور به بیرون هدایت می شوند تا نیروی رانش ایجاد کنند.
بیایید لحظه ای به احتراق فکر کنیم: آتش را با انفجار مقایسه کنید. آنها کاملاً متفاوت هستند، اینطور نیست؟ یکی آهسته و پیوسته است، اما دیگری واکنشی سریع و پرانرژی ایجاد می کند.
آیا می توان موتور موشکی ساخت که به جای احتراق از انفجار استفاده کند؟ این سوالی بود که مهندسان ناسا با آن روبرو بودند.
آنها طرحی را ارائه کردند که آن را “موتور موشک انفجاری چرخشی” یا “RDRE” می نامند.
RDRE چگونه کار می کند؟ این چیزی نیست که شما در ابتدا فکر می کنید: مجموعه ای از “کوبیدن” یکی پس از دیگری. این چیزی متفاوت است و به آن “موتور انفجار پالس” می گویند. RDRE کاملاً متفاوت است، اگرچه هر دو از احتراق انفجاری استفاده می کنند.
در RDRE، یک سری انفجارهای کوچک وجود دارد که به ترتیب در امتداد یک کانال دایره ای رخ می دهند. با رخ دادن این انفجارها، یک موج مافوق صوت از انرژی ایجاد می‌شود و به پشت موتور منتقل می‌شود.
این یک رانش کم و بیش پیوسته ایجاد می کند، برخلاف روش ضربه-برآمدگی-برآمدگی رویکرد پالس.
چرا باید این نوع موتور موشک بسازیم؟ کارایی موتور موشک تا حد زیادی با سرعت اگزوز تعیین می شود و RDRE سرعت های مافوق صوت را ارائه می دهد. این رویکرد می تواند تا 25 درصد کارآمدتر باشد. به این معنی که مثلاً می توانید 25 درصد وزنه بیشتری بلند کنید.
همانطور که ممکن است تصور کنید، طراحی RDRE فوق‌العاده پیچیده است: کانال‌های ریز بی‌شماری وجود دارند که سوخت و اکسیدکننده را به کانال‌های دایره‌ای می‌رسانند، و همه چیز باید در راستای درستی باشد تا توالی انفجار به درستی کار کند.
این طرح پیچیده تنها با استفاده از پرینت سه بعدی قابل تولید است و این دقیقاً همان کاری است که ناسا در این پروژه انجام داد. در اینجا می توانید نتایج را مشاهده کنید:
نقش ناسا ارائه فناوری جدید هوافضا و همچنین فعالیت های اکتشاف فضای عمومی بیشتر است. این پروژه اولی است و امیدواریم که منجر به استفاده گسترده از موتورهای انفجاری دوار برای وسایل نقلیه فضایی آینده شود.
و همچنین پرینت سه بعدی فلزی بسیار بیشتر.
از طریق ناسا
منبع: https://www.fabbaloo.com/news/nasa-innovates-with-3d-printed-rotating-detonation-rocket-engine
