Tim peneliti mahasiswa mengembangkan mesin roket hibrida – Sains Terkini

Dalam satu tahun yang ditentukan oleh rintangan, tim roket mahasiswa Universitas Illinois di Urbana-Champaign bertahan. Bekerja bersama di lima zona waktu, mereka berhasil merancang mesin roket hibrida yang menggunakan parafin dan campuran oksida-oksigen dinitrogen baru yang disebut Nytrox. Tim ini mengincar peluncuran roket dengan mesin baru di Kompetisi Roket dan Teknik Antar Sekolah 2021.

"Tenaga penggerak hibrida menggerakkan pesawat wisata suborbital Virgin Galactic dan pengembangan mesin itu merupakan tantangan. Siswa kami sekarang mengalami tantangan tersebut secara langsung dan belajar bagaimana mengatasinya," kata penasihat fakultas untuk tim Michael Lembeck.

Tahun lalu tim menyaksikan sejumlah kegagalan besar dengan mesin hibrida yang menggunakan nitrous oxide. Propelan sering mengalami panas berlebih di gurun New Mexico, tempat kompetisi IREC diadakan. Lembeck mengatakan hal ini memotivasi tim untuk mencari bahan bakar alternatif yang bisa tetap stabil pada suhu. Nytrox muncul sebagai solusi untuk masalah tersebut.

Saat tim mulai mengerjakan mesin pada semester musim semi yang lalu, kegembiraan untuk melakukan pengujian hidrostatik pada tangki pengoksidasi tanah dengan cepat berubah menjadi frustrasi karena tim tidak memiliki lokasi pengujian yang aman.


Ketua tim Vignesh Sella berkata, "Kami berencana untuk melakukan pengujian di fasilitas pengujian mesin jet pensiunan bandara U of I Willard. Tetapi Departemen Teknik Dirgantara menghentikan semua pengujian sampai persyaratan keselamatan dapat dipenuhi."

Sella mengatakan mereka kecewa pada awalnya, tetapi bersatu dengan membuat pertemuan tinjauan keamanan bersama dengan kelompok roket siswa lain untuk memeriksa pilihan mereka.

"Sebagai hasil dari pertemuan itu, kami membuat rencana untuk memajukan proyek. Tim hibrida secara ketat mengevaluasi prosedur keselamatan kami, dan pekerjaan kami ditinjau oleh Dr. Dassou Nagassou, manajer Lab Penelitian Aerodinamika. Dia menjadi hebat sumber daya bagi kami, dan mentor yang sangat membantu. "

Sella dan Andrew Larkey juga mendekati Universitas Purdue untuk mengambil dari pengalaman mereka yang luas di bidang propulsi roket. Mereka terhubung dengan Chris Nielson yang merupakan mahasiswa pascasarjana dan manajer lab di Purdue. Mereka melakukan tinjauan desain melalui telepon awal dan akhirnya diundang untuk melakukan pengujian hidrostatis dan aliran dingin di Purdue's Zucrow Laboratories, sebuah fasilitas yang didedikasikan untuk menguji propulsi roket dengan beberapa ahli di lapangan di lokasi.

"Kami mengirim beberapa anggota ke sana untuk mencari lokasi dan membuat catatan sebelum membawa seluruh tim ke sana untuk tes," kata Sella. "Pertemuan, hubungan, dan kemajuan ini, meskipun kedengarannya mulus dan mudah dibangun, namun sulit dan sulit untuk dicapai. Sungguh melegakan bagi kami mendapat dukungan dari departemen, ahli bejana tekan sebagai mentor kami, dan Zucrow Laboratories tersedia untuk tim kami. "

Abstrak yang diperluas, yang telah diserahkan tim jauh lebih awal ke konferensi AIAA Propulsion and Energy, mengasumsikan mesin telah dirakit dan diuji sebelum proses dokumentasi dimulai. Pemimpin tim Vignesh Sella mengatakan mereka ingin mendokumentasikan data uji coba tetapi harus mengganti taktik pada Maret. Perpindahan kampus ke kelas khusus online juga membatasi semua aktivitas tatap muka, termasuk yang dilakukan organisasi mahasiswa terdaftar seperti ISS.

"Karena gangguan yang disebabkan oleh COVID-19 mengharuskan kami bekerja dari jarak jauh, kami memutar makalah dengan berfokus pada pendokumentasian proses desain dan keputusan yang kami buat untuk mesin. Ini memungkinkan kami untuk bekerja dari jarak jauh dan menyelesaikan makalah yang tidak terlalu jauh. dari abstrak aslinya. Anggota kami, beberapa di antaranya adalah internasional, bertemu di Zoom dan Discord untuk mengerjakan makalah bersama secara virtual, di lima zona waktu, "kata Sella.


Sella mengatakan dia dan seluruh tim bangga dengan apa yang telah mereka capai dan "membalas musim gugur ini dengan sepenuh hati."

Illinois Space Society adalah organisasi siswa penjangkauan teknis, profesional, dan pendidikan di Universitas I di Departemen Teknik Dirgantara. Perkumpulan ini terdiri dari 150 anggota aktif. Tim mesin roket hibrida terdiri dari 20 anggota dan merupakan salah satu dari lima proyek teknis dalam ISS. Proyek ini dimulai pada 2013 dengan tujuan membangun mesin roket hibrida subskala sebelum beralih ke mesin skala penuh. Mesin roket hibrida subskala berhasil dibangun dan ditembakkan dengan panas pada musim panas 2018, menghasilkan hasil tes positif yang diperlukan untuk beralih ke perancangan dan pembuatan mesin skala penuh.

"Setelah mesin menyelesaikan pengujiannya, tugas selanjutnya adalah mengintegrasikan mesin ke dalam kendaraan roket," kata Sella. "Ini akan membutuhkan pemasangan komponen perangkat keras penerbangan utama dalam batasan geometris tabung badan roket dan secara struktural mengamankan mesin ke kendaraan. . "

Pada Juni 2021, roket itu akan diangkut ke Spaceport America in Truth or Consequences untuk peluncuran pertamanya.

Pekerjaan ini didukung oleh U of I Student Sustainability Committee, Office of Undergraduate Research, dan Illinois Space Society. Dukungan teknis diberikan oleh Departemen Teknik Dirgantara, Toko Mesin Sekolah Ilmu Kimia, Laboratorium Zucrow dan Christopher D. Nilsen di Universitas Purdue, Stephen A. Whitmore dari Universitas Negeri Utah, dan Dassou Nagassou dari Laboratorium Penelitian Aerodinamika di Illinois.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.