A Astrobotic, com sede em Pittsburgh, concluiu uma série bem-sucedida de testes de fogo térmico de seu protótipo de motor de foguete explosivo rotativo Chakra, marcando um marco importante em trazer a tecnologia de propulsão experimental para a prontidão de vôo.
Os motores rotativos de foguetes explosivos (RDREs) funcionam de maneira diferente dos projetos convencionais. Os motores de foguete convencionais dependem de um processo estável e controlado de ignição do propelente químico dentro da câmara de combustão. Os RDREs usam uma onda de detonação circular e contínua que viaja ao redor de uma câmara anular, criando alta pressão e eficiência e resultando em maior empuxo com menos combustível. Em teoria, isto poderia melhorar o desempenho em 10-15%, ao mesmo tempo que reduzia o tamanho e o peso do motor – benefícios que são especialmente importantes para naves espaciais, onde cada grama de peso deve contar. Mas é difícil obter resultados na prática.
A Astrobotic, no entanto, acredita que os testes do seu novo protótipo RDRE poderiam ajudar a levar este tipo de propulsão para o espaço profundo. a lua. “Chakram excedeu as nossas expectativas,” disse Bryant Avalos, principal investigador do Chakram na Astrobotic.
“Demonstrações como estas mostram como a tecnologia RDRE pode apoiar uma ampla gama de missões astrobóticas, desde a propulsão em futuros módulos lunares até veículos de transferência em órbita espacial e outras capacidades que ajudam a expandir as operações em todo o espaço cislunar.”
Esta campanha aconteceu na NASA Centro de Voo Espacial Marshall (MSFC), Huntsville, Alabama, e usou dois protótipos de motor de foguete rotativo-explosivo (RDRE) para queimaduras de longa duração, sugerindo que o motor continuaria a funcionar, em suma, explosões de prova de conceito.
Ambos os motores Chakram juntos acumularam um tempo de disparo de mais de 470 segundos em ignições múltiplas e queimaram continuamente por 300 segundos em um teste. Astropódico Afirma ser a duração de disparo mais longa de um detonador rotativo até o momento e não mostra sinais de danos ao hardware.
Esse tipo de desempenho começa a responder a uma das maiores questões em aberto em torno dos RDREs, e se o projeto do motor terá um desempenho confiável o suficiente para uso em uma espaçonave real.
Durante os testes, cada roda RTRE gerou mais de 4.000 libras de empuxo e atingiu um estado estável e “termicamente estável”. Liberação astrobótica – Um sinal de funcionamento nominal e sustentado do motor. A combinação de propulsão, estabilidade e durabilidade representa um passo significativo além das demonstrações anteriores do RDRE, que foram em sua maioria limitadas por um período.
“A queima de 300 segundos foi a cereja do bolo”, disse Avalos.
Chakram é uma adição significativa ao portfólio da Astrobotic, e a empresa está desenvolvendo o Chakram pensando em tarefas futuras. Chakra poderá eventualmente ser usado em suas versões posteriores Módulo Lunar Griffinbem como foguetes reutilizáveis planejados e um veículo de transferência orbital projetado para operações cislunares, de acordo com o comunicado da Astrobotic.
O trabalho de Chakram RDRE é apoiado por contratos de Pesquisa de Inovação em Pequenas Empresas (SBIR) da NASA e um contrato da Lei Espacial com MSFC. Parte desse esforço se concentra no projeto de injetores e na fabricação avançada, incluindo a “fabricação aditiva de metal com porosidade ajustável” – uma técnica de impressão 3D que visa melhorar o gerenciamento térmico e a estabilidade da combustão.
Espera-se que os dados desta campanha orientem melhorias na aceleração do motor, no resfriamento regenerativo e na redução geral da massa.
Controlar e manter uma onda de explosão estável durante longos períodos de tempo tem sido um desafio constante, com muitos experimentos iniciais limitados a rajadas curtas ou atividade transitória, mas a empresa não é a primeira a assumir o desafio astrobótico.
A Venus Aerospace completou um voo de teste RDRE no ano passado usando seu próprio projeto e o marcou como tal O primeiro teste bem-sucedido de tal máquina foi nos Estados Unidos
