En un año marcado por obstáculos, un equipo de cohetes de estudiantes de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign perseveró. Trabajando juntos en cinco zonas horarias, diseñaron con éxito un motor de cohete híbrido que usa parafina y una nueva mezcla de óxido nitroso y oxígeno llamada Nytrox.El equipo tiene la mira puesta en lanzar un cohete con el nuevo motor en la Competencia Intercolegial de Cohetería e Ingeniería de 2021.
"La propulsión híbrida impulsa la nave espacial turística suborbital de Virgin Galactic y el desarrollo de ese motor ha sido un desafío. Nuestros estudiantes ahora están experimentando esos desafíos de primera mano y están aprendiendo cómo superarlos", dijo el asesor de la facultad del equipo Michael Lembeck.
El año pasado, el equipo presenció una serie de fallas catastróficas con motores híbridos que utilizaban óxido nitroso. El propulsor se recalentaba con frecuencia en el desierto de Nuevo México, donde se realiza la competencia IREC. Lembeck dijo que esto motivó al equipo a encontrar un combustible alternativo que pudiera permanecerestable a la temperatura. Nytrox emergió como la solución al problema.
Cuando el equipo comenzó a trabajar en el motor el semestre de primavera pasado, el entusiasmo por realizar las pruebas hidrostáticas del tanque del oxidante terrestre se convirtió rápidamente en frustración, ya que el equipo carecía de un lugar de prueba seguro.
El líder del equipo Vignesh Sella dijo: "Planeamos realizar la prueba en las instalaciones de prueba de motores a reacción retiradas del aeropuerto Willard de la U de I. Pero el Departamento de Ingeniería Aeroespacial detuvo todas las pruebas hasta que se pudieran cumplir los requisitos de seguridad".
Sella dijo que estaban desanimados al principio, pero se unieron al crear una reunión de revisión de seguridad junto con otro grupo de estudiantes para examinar sus opciones.
"Como resultado de esa reunión, elaboramos un plan para hacer avanzar el proyecto. El equipo híbrido evaluó rigurosamente nuestros procedimientos de seguridad y el Dr. Dassou Nagassou, gerente del Laboratorio de Investigación Aerodinámica, revisó nuestro trabajo.un gran recurso para nosotros y un mentor muy útil ".
Sella y Andrew Larkey también se acercaron a la Universidad de Purdue para aprovechar su amplia experiencia en el ámbito de la propulsión de cohetes. Se conectaron con Chris Nielson, estudiante graduado y gerente de laboratorio en Purdue. Hicieron revisiones preliminares de diseño por teléfono yfinalmente fueron invitados a realizar sus pruebas hidrostáticas y de flujo frío en los Laboratorios Zucrow de Purdue, una instalación dedicada a probar la propulsión de cohetes con varios expertos en el campo en el sitio.
"Enviamos a algunos de los miembros allí para explorar la ubicación y tomar notas antes de llevar a todo el equipo allí para una prueba", dijo Sella. "Estas reuniones, relaciones y avances, aunque pueden parecer tranquilos y fáciles de establecer, fueron arduos y difíciles de lograr. Fue un gran alivio para nosotros tener el apoyo del departamento, un experto en recipientes a presión como nuestro mentor, y Zucrow Laboratories disponibles para nuestro equipo ".
El resumen extendido, que el equipo había presentado mucho antes a la conferencia AIAA Propulsion and Energy, asumía que el motor se habría ensamblado y probado antes de que comenzara el proceso de documentación. El líder del equipo, Vignesh Sella, dijo que querían documentar los datos de las pruebas, pero que nopara cambiar de táctica en marzo. El cambio del campus a clases solo en línea también redujo todas las actividades en persona, incluidas las de organizaciones de estudiantes registrados como ISS.
"Como las interrupciones causadas por COVID-19 requirieron que trabajáramos de forma remota, hicimos pivotar el documento centrándonos en documentar los procesos de diseño y las decisiones que tomamos para el motor. Esto nos permitió trabajar de forma remota y completar un documento que nodemasiado lejos del resumen original. Nuestros miembros, algunos de los cuales son internacionales, se reunieron en Zoom y Discord para trabajar juntos en el periódico virtualmente, en cinco zonas horarias ", dijo Sella.
Sella dijo que él y todo el equipo están orgullosos de lo que han logrado y están "regresando este otoño con una venganza".
La Sociedad Espacial de Illinois es una organización estudiantil de extensión técnica, profesional y educativa en la U de I en el Departamento de Ingeniería Aeroespacial. La sociedad consta de 150 miembros activos. El equipo de motores de cohetes híbridos constaba de 20 miembros y es uno de losLos cinco proyectos técnicos dentro de la ISS. El proyecto comenzó en 2013 con el objetivo de construir un motor de cohete híbrido de subescala antes de hacer la transición a un motor a gran escala. El motor de cohete híbrido de subescala se construyó con éxito y se calentó en el verano de 2018, lo queresultados positivos de las pruebas necesarias para pasar al diseño y fabricación de un motor a gran escala.
"Después de que el motor complete sus pruebas, la siguiente tarea será integrar el motor en el vehículo cohete", dijo Sella "Esto requerirá instalar componentes clave de hardware de vuelo dentro de las restricciones geométricas de un tubo del cuerpo del cohete y asegurar estructuralmente el motor ael vehículo."
En junio de 2021, el cohete será transportado a Spaceport America en Truth or Consequences para su primer lanzamiento.
Este trabajo fue apoyado por el Comité de Sostenibilidad Estudiantil de la U de I, la Oficina de Investigación de Pregrado y la Sociedad Espacial de Illinois. El Departamento de Ingeniería Aeroespacial, el Taller de Maquinaria de la Facultad de Ciencias Químicas, Zucrow Laboratories y ChristopherD. Nilsen de la Universidad Purdue, Stephen A. Whitmore de la Universidad Estatal de Utah y Dassou Nagassou del Laboratorio de Investigación Aerodinámica de Illinois.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería Grainger de la Universidad de Illinois . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :