Dysza silnika rakietowego z kompozytu węglowego i węgla opracowana za granicą, zmniejszająca masę o 67% i zwiększająca ładowność o 15 kilogramów

Apr 20, 2024

Zostaw wiadomość

15 kwietnia oficjalna strona indyjskiej krajowej agencji kosmicznej, Indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych (ISRO), ogłosiła nowy przełom w technologii silników rakietowych, w ramach którego ISRO pomyślnie opracowało lekką dyszę z kompozytu węglowego wzmocnionego włóknem węglowym (węgiel-węgiel/CC). .

1

Oczekuje się, że ta innowacja technologiczna wprowadzona przez Centrum Kosmiczne Vikrama Sarabhai (VSSC) zwiększy ładowność rakiety nośnej poprzez poprawę ważnych parametrów silnika rakietowego, w tym poziomu ciągu, impulsu właściwego i stosunku ciągu do masy.
VSSC w dalszym ciągu rozszerza swoje pionierskie prace w badaniach kosmicznych, wykorzystując zaawansowane materiały, takie jak kompozyty węgiel-węgiel (CC), w celu stworzenia dyspergatora dyszowego o wyjątkowych właściwościach. Wykorzystując procesy takie jak karbonizacja, chemiczna infiltracja w fazie gazowej i obróbka w wysokiej temperaturze surowych kompozytów, wytworzono dyszę o niskiej gęstości, wysokiej wytrzymałości właściwej i doskonałej sztywności, która utrzymuje doskonałe właściwości mechaniczne nawet w wysokich temperaturach.
 

2

Kluczową cechą dyszy kompozytowej CC jest jej specjalna powłoka z węglika krzemu odporna na utlenianie, która zwiększa jej limit użytkowania w środowiskach utleniających. Ta innowacja nie tylko zmniejsza naprężenia termiczne, ale także zwiększa odporność na korozję, umożliwiając rozszerzenie limitów temperatur pracy w trudnych warunkach.

Potencjalny wpływ tego przełomu technologicznego jest ogromny, zwłaszcza dla Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), najważniejszej wyrzutni ISRO. PS4 to czwarty stopień PSLV, który jest obecnie napędzany dwoma silnikami z dyszami wykonanymi ze stopu kolumbium; jednakże zastępując te dysze metalowe dyszami kompozytowymi CC, można osiągnąć redukcję masy o około 67%. Oczekuje się, że to zastąpienie zwiększy ładowność PSLV o 15 kilogramów, co stanowi znaczny wzrost w przypadku misji kosmicznych.
 

3

Pomyślne testy dyszy kompozytowej CC stanowią nowy, ważny kamień milowy w badaniach ISRO w tej dziedzinie. 60-Drugi test termiczny przeprowadzono w konfiguracji do testów na dużych wysokościach (HAT) w kompleksie napędowym ISRO (IPRC) w Mahendragiri w dniu 19 marca 2024 r. w celu potwierdzenia wydajności i integralności sprzętowej systemu. Jednostka testowa (HAT) w kompleksie napędowym ISRO (IPRC) w Mahendragiri, gdzie przeprowadzono 60-drugi test termiczny w celu potwierdzenia wydajności i integralności sprzętowej systemu. Kolejne testy, w tym 200-drugi test termiczny przeprowadzony 2 kwietnia 2024 r., dodatkowo potwierdziły działanie dyszy, która zgodnie z przewidywaniami osiągnęła temperaturę 1216 K.

Centrum Systemów Napędu Płynnego (LPSC) w Valiamala było zaangażowane w projektowanie i przeprowadzanie testów eksperymentalnych, a IPRC w Mahendragiri zapewniło oprzyrządowanie testowe i wykonanie testów w swoim ośrodku HAT.

O Indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych ISRO

Indyjska Organizacja Badań Kosmicznych (ISRO) to indyjska narodowa agencja kosmiczna, która jest głównym składnikiem Departamentu Przestrzeni Kosmicznej (DOS) rządu Indii. Departament realizuje indyjski program kosmiczny głównie za pośrednictwem różnych ośrodków lub jednostek w ramach ISRO.
 

4

ISRO, wcześniej znana jako Indyjski Narodowy Komitet Badań Kosmicznych (INCOSPAR), została utworzona przez rząd Indii w 1962 r., a Indyjska Organizacja Badań Kosmicznych (ISRO) została utworzona 15 sierpnia 1969 r., w miejsce INCOSPAR, aby odgrywać większą rolę rolę w wykorzystaniu technologii kosmicznej. W 1972 roku utworzono DOS, a ISRO przeszło pod dywizję DOS. Głównym celem ISRO/DOS jest rozwój i zastosowanie technologii kosmicznej w celu zaspokojenia różnych potrzeb narodów.

Siedziba ISRO znajduje się w Bangalore, a jej działalność obejmuje różne ośrodki i jednostki. Pojazd nośny jest budowany w Centrum Kosmicznym VikramSarabhai w Thiruvananthapuram; satelity są projektowane i opracowywane w Centrum Satelitarnym UR Rao (URSC) w Bangalore; integracja i wystrzelenie satelitów i rakiet nośnych odbywa się w Centrum Kosmicznym Satish Dhawan (SDSC) w Sriharikota; rozwój stopni ciekłych, w tym stopni kriogenicznych, odbywa się w Centrum Systemów Napędów Płynnych (LPSC) w Valliamala i Bangalore; czujniki do satelitów komunikacyjnych i teledetekcyjnych oraz zastosowania technologii kosmicznej są realizowane w Ahmedabadzie. Prace nad etapami ciekłymi (w tym etapami kriogenicznymi) prowadzone są w Centrum Systemów Napędu Płynnego (LPSC) w Valliamala i Bangalore; czujnikami do satelitów komunikacyjnych i teledetekcyjnych oraz zastosowaniami technologii kosmicznej zajmuje się Centrum Zastosowań Kosmicznych (SAC) w Ahmedabadzie, a odbiorem, przetwarzaniem i rozpowszechnianiem danych z satelitów teledetekcyjnych zajmuje się Krajowe Centrum Teledetekcji (NRSC) w Hyderabadzie .

5