Un consorzio di ricerca australiano ha testato con successo un sistema di propulsione di nuova generazione che potrebbe consentire voli ad alta velocità e servizi di lancio nello spazio.

Il motore di detonazione rotante della squadra, o RDE, è un importante risultato tecnico e un primo australiano.

È stato progettato dagli ingegneri dell'Università RMIT ed è sviluppato da un consorzio guidato da DefendTex, con i ricercatori di RMIT, Università di Sydney e Universität der Bundeswehr in Germania.

Come funziona

Mentre i motori a razzo convenzionali funzionano bruciando carburante a pressione costante, Gli RDE producono spinta facendo esplodere rapidamente il loro propellente in un combustore a forma di anello. Una volta avviato, il motore è in un ciclo autosufficiente di onde di detonazione che viaggiano intorno al combustore a velocità supersoniche superiori a 2,5 km al secondo.

L'utilizzo di questo tipo di combustione ha il potenziale per aumentare significativamente l'efficienza e le prestazioni del motore, con applicazioni nella propulsione a razzo e motori a respirazione d'aria ad alta velocità, simili ai ramjet.

I vantaggi rispetto ai motori esistenti includono una migliore efficienza del carburante, sistemi di volo più semplici e un motore più compatto, consentendo carichi utili più grandi e costi di lancio ridotti.

Principali progressi della ricerca

Responsabile tecnico del progetto e ingegnere aerospaziale della RMIT University, Dott. Adrian Pudsey, dette dimostrazioni a terra di successo presso la cella di prova del motore, che è stato progettato e gestito su misura da RMIT con il supporto di DefendTex, aveva scatenato un'enorme eccitazione.

"Avere successo in un progetto così eccezionalmente impegnativo significa molto per tutte le persone coinvolte, ", ha affermato. "Attraverso una forte collaborazione negli ultimi due anni, ora abbiamo una capacità davvero unica e abbiamo dimostrato il know-how e la scienza necessari per spingere ulteriormente i confini di questa tecnologia".

Pudsey ha affermato che una delle principali sfide da superare è stata quella di evitare il surriscaldamento del motore, mentre il passaggio successivo del progetto prevedeva l'esame di un modello completamente stampato in 3D, versione raffreddata attivamente del prototipo di successo.

Altre sfide, compresa la modellazione avanzata del comportamento del motore e l'integrazione del motore in un veicolo di volo funzionante, restano da superare prima di procedere ai voli di prova.

Il vicedirettore della School of Aerospace dell'Università di Sydney, Ingegneria meccanica e meccatronica, Professore Associato Matthew Cleary, dette simulazioni fluidodinamiche computazionali, un metodo matematico che modella il movimento di liquidi e gas, sarà un elemento importante per il miglioramento della progettazione del motore e dei suoi test.

"Il combustore del motore a detonazione rotante è un ambiente estremo che non può essere facilmente testato. Le misurazioni sperimentali non possono fornire tutte le informazioni di cui abbiamo bisogno per ottimizzare questi motori, " ha detto Chiara.

"Non solo le simulazioni hanno completato gli esperimenti, ma allo stesso tempo, i nuovi modelli che stiamo sviluppando saranno convalidati dai dati sperimentali e quindi utilizzati per futuri lavori di progettazione".

Nel frattempo, Il professor Christian Mundt dell'Universität der Bundeswehr ha portato una notevole esperienza nel perfezionare i rapporti di carburante e ossidante nel propellente e nella sua iniezione di precisione nel combustore.

"Sono felice e orgoglioso di essere il partner internazionale di questo importante programma, " Egli ha detto.

Sostenere l'industria spaziale australiana

Sebbene questa tecnologia sia agli inizi, un ulteriore sviluppo potrebbe supportare i lanci di satelliti dal suolo australiano e opportunità commerciali per l'industria spaziale australiana, sostenendo indirettamente le telecomunicazioni, agricoltura, trasporto, logistica e altri settori.

L'amministratore delegato di DefendTex, Travis Reddy, ha dichiarato di essere orgoglioso dei ricercatori per aver ottenuto "un primato australiano, " mentre si univa a una lista d'elite di paesi che avevano dimostrato con successo questa tecnologia.

"Alcuni anni fa, erano disponibili pochi fondi e sostegno per la ricerca in fase iniziale nella tecnologia spaziale, e attraverso il Programma del Centro di ricerca cooperativa l'opportunità di un impegno collaborativo tra il mondo accademico, l'industria e la difesa sono state rese possibili, " ha detto Reddy.

"Ciò consente all'Australia di rafforzare rapidamente capacità e competenze in questo campo per ottenere scoperte rivoluzionarie, rendere la nostra economia a prova di futuro e conquistare una quota maggiore del mercato dei lanci spaziali".