Японці пристосували штучний кишечник для змішування ракетного палива

Японські інженери створили актуатор, призначений для суміші компонентів твердого ракетного палива. Пристрій змішує речовини за допомогою перистальтичних рухів, що нагадують роботу справжнього кишечника. Це дозволяє знизити навантаження на компоненти, уникнути контакту з металевими частинами застосовуваних сьогодні ротаційних змішувачів, а також зробити процес виробництва палива безперервним повідомляє IEEE Spectrum.


На більшості ракет-носіїв застосовуються двигуни на рідкому паливі через те, що, як правило, вони мають високий питомий імпульс, а також дозволяють легко керувати тягою під час роботи. Але в деяких ракетах, особливо у військових міжконтинентальних балістичних, іноді використовуються твердопаливні двигуни. Вони відрізняються високою надійністю і компактністю, за рахунок чого їх зручно розміщувати в невеликих ракетах.


Зазвичай для створення твердого палива створюється суміш з палива у вигляді порошку алюмінію, перхлората амонію в якості окислювача і полімера, що зв'язує. Ці компоненти змішуються в ротаційних змішувачах, а потім заливаються в форму і застигають. Незважаючи на те, що керувати тягою твердопаливних двигунів не так просто, як у випадку з рідинними двигунами, під час заливки паливу можна надати складну форму, завдяки якій профіль його тяги буде змінюватися під час польоту заздалегідь заданим чином.

Інженери з Японського агентства аерокосмічних досліджень (JAXA) і Університету Чуо розробили новий пристрій для змішування компонентів твердого палива. Воно являє собою масив з декількох з'єднаних сегментів, всередині кожного з яких знаходиться велика гумова трубка. Разом з ще однією зовнішньою трубкою вони утворюють єдину камеру, яка може надуватися за допомогою зовнішньої пневматичної системи, і розширюватися, тим самим штовхаючи матеріал всередині всієї конструкції.

Сегменти з'єднані між собою, але ізольовані від зовнішнього світу. Компоненти палива подаються в центр конструкції і перемішуються за рахунок перистальтичних рухів в різні боки. Інженери припускають, що такий метод змішування дозволить зменшити навантаження на компоненти небезпечного палива і зменшити їх взаємодію з металевими лопатями ротаційних змішувачів. Крім цього вони вважають, що за допомогою нового пристрою процес виробництва палива можна буде зробити постійним, а не розбитим на окремі сеанси завантаження і вивантаження з змішувачів.

Дослідники описали цю конструкцію ще в 2016 році, але тільки зараз вони створили її працюючий прототип, що складається з шести сегментів, і продемонстрували його роботу:

Розробники заявили, що ця технологія буде використана для створення перспективної невеликої комерційної ракети.

Нещодавно Японське агентство аерокосмічних досліджень успішно запустило найкомпактнішу в світі ракету SS-520 No.5. Вона має три ступені, що працюють на твердому паливі. На борту ракети знаходився мікросупутник георозвідки і зв'язку TRICOM 1R масою близько трьох кілограмів.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND