Inżynierowie i naukowcy z Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa (Łukasiewicz – ILOT) przez lata szukali odpowiedzi na wyzwanie związane z poszukiwaniem ekologicznych, wysokowydajnych hipergolicznych materiałów pędnych. Po wielu miesiącach pracy i testów, zespół z Łukasiewicz – ILOT z sukcesem zakończył swoje badania.
Kombinacja ta jest unikalna w swoim rodzaju, ponieważ wytwarzana jest przy niskim ciśnieniu i niskiej temperaturze, przy czym jest przyjazna dla środowiska i bezpieczna dla personelu. Wytwarzana jest w postaci płynu, co ułatwia jej transport i magazynowanie, a także umożliwia łatwą regulację ilości używanego paliwa. Zastosowanie tego paliwa zapewnia wyższą wydajność silników rakietowych i wyższy komfort dla personelu.
Nowe paliwo zostało opracowane z myślą o zastosowaniu w przyszłych misjach kosmicznych. Jest to ekologiczna i bezpieczna alternatywa dla obecnie stosowanych materiałów pędnych, zapewniająca wyższą wydajność i mniejszy poziom szkodliwych substancji w powietrzu. Dzięki swoim niezwykłym właściwościom, nowe paliwo z pewnością okaże się przydatne w wielu przyszłych misjach kosmicznych.
Łukasiewicz – ILOT opracował innowacyjny materiał pędny, który może być wykorzystywany w przyszłych misjach kosmicznych. Paliwo to jest bezpieczne dla personelu i środowiska oraz wykorzystuje nadtlenek wodoru jako utleniacz, będąc przy tym bezpiecznym i przyjaznym dla środowiska. Co więcej, jest ono wykorzystywane w postaci płynnej, co zdecydowanie ułatwia transport i magazynowanie. Wszystko to składa się na wyższą wydajność silników rakietowych i wyższy komfort dla personelu.
Nowe paliwo oferuje mnóstwo zalet, dlatego jest idealnym rozwiązaniem dla przyszłych misji kosmicznych. Jest to bezpieczna i ekologiczna alternatywa dla obecnie stosowanych materiałów pędnych, minimalizująca szkodliwe substancje w powietrzu oraz zapewniająca lepszą wydajność silników rakietowych. Nowe paliwo jest z pewnością kluczem do sukcesu wielu przyszłych misji kosmicznych.
Kompozyt ten oferuje wyjątkowe cechy, w tym wysokie osiągi dzięki impulsywności w próżni na poziomie 310 sekund, a także hipergoliczność, która pozwala na samodzielny zapłon po wymieszaniu składników paliwowych w komorze spalania. Jest to doskonały wybór dla silników rakietowych, które będą wykorzystywane w przyszłych platformach satelitarnych, lądownikach i ostatnich etapach rakiet nośnych.
„Opracowanie nowego materiału pędnego jest procesem długotrwałym i wymaga szeregu interdyscyplinarnych badań. Zespół dokonał istotnego osiągnięcia mogącego docelowo obniżyć koszty nowych systemów napędowych i koszty przygotowania satelitów do lotu. Ten krok przybliża nas do tego, by polskie paliwo mogło stać się standardem w misjach satelitów przyszłej generacji” – mówi dyrektor Centrum Technologii Kosmicznych w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa, dr inż. Adam Okniński.
⦁ Niezawodność – została potwierdzona w wielu misjach, w tym w słynnej misji Apollo 11;
⦁ Odporność na wstrząsy – wytrzymałość na wstrząsy jest wyższa niż w przypadku wielu innych materiałów.
Główne cechy:
⦁ Krótki czas impulsowy w próżni – ok. 310 s, co daje rezultaty porównywalne do obecnie stosowanych materiałów;
⦁ Wysoka gęstość – pozwala na zastosowanie mniejszych i lżejszych zbiorników i systemów zasilania;
⦁ Hipergoliczność – możliwość zapalenia w kontakcie z 98% nadtlenkiem wodoru, bez potrzeby stosowania dodatkowych źródeł zapłonu;
⦁ Wysoka niezawodność – udowodniona w licznych misjach, w tym w słynnej Apollo 11;
⦁ Wyższa odporność na wstrząsy – niż w przypadku innych materiałów.
Zapłon szybki i powtarzalny jest idealnym rozwiązaniem dla niewielkich silników, które wymagają precyzyjnych impulsów, aby skutecznie kontrolować położenie satelity. Ponadto jest on dostępny i stosowany w przemyśle, a jego właściwości sprawiają, że nie trzeba stosować skomplikowanych procedur bezpieczeństwa. Również jego wielokrotne włączanie i wyłączanie w przypadku manewrów wymaganych do osiągnięcia docelowej orbity czyni go idealnym do zastosowania w napędach satelitarnych oraz jako napęd wyższych stopni rakiet nośnych.
Dzięki swojej specjalnej budowie, szybki i powtarzalny zapłon jest odpowiedni do stosowania w silnikach małych rozmiarów, którym jest potrzebny precyzyjny impulsy do kontrolowania położenia satelity. Bezpieczeństwo jest zachowane, ponieważ nie ma potrzeby stosowania skomplikowanych procedur, dzięki czemu jest on dostępny i używany w przemyśle. Jego zalety sprawiają, że można go wykorzystać w napędach satelitarnych i rakiet nośnych, gdzie musi być wielokrotnie włączany i wyłączany w celu manewrowania w celu osiągnięcia docelowej orbity.
Zapłon szybki i powtarzalny jest korzystnym rozwiązaniem ze względu na swoje właściwości, które umożliwiają jego szerokie wykorzystanie w przemyśle. Jego precyzyjny impuls przydatny jest przy sterowaniu położeniem satelity, a wyjątkowa budowa umożliwia wykorzystanie go w napędach satelitarnych i jako napęd wyższych stopni rakiet. Nie wymaga on stosowania skomplikowanych procedur bezpieczeństwa, dzięki czemu jest powszechnie dostępny i przydatny do wielokrotnego włączania i wyłączania silnika w przypadku manewrów.
Bazując na uzyskanych dotychczas wynikach, zespół ILOT obecnie skupia się na dalszych badaniach i rozwoju napędów satelitarnych z wykorzystaniem nowego paliwa. Ambicją zespołu jest wprowadzenie w najbliższym czasie napędów satelitarnych o zwiększonej wydajności energetycznej, zapewniających jeszcze większą precyzję i wydajność, nawet w trudnych warunkach.
Dalszy rozwój i przyszłe badania
Zespół inżynierów i naukowców Łukasiewicz – ILOT skupia się obecnie na dalszym rozwoju silników satelitarnych z wykorzystaniem nowego paliwa. Przeszłe testy, wykonane w ramach projektu „10-20N Green Bipropellant Thruster”, przyczyniły się do uzyskania wyników zbliżonych do oczekiwań. Czas włączenia silnika kształtował się na poziomie 10 ms, co odpowiadało wymaganiom satelitarnym w zakresie generacji skróconych pulsów ciągu o skumulowanym czasie pracy na poziomie 2 minut.
W najbliższym czasie zespół ILOT pragnie zwiększyć wydajność energetyczną swoich napędów satelitarnych, zapewniając jeszcze większą precyzję i wydajność, nawet w trudnych warunkach. Planowane przyszłe badania mają na celu zweryfikowanie wpływu nowego paliwa na zwiększenie wydajności silników satelitarnych.
Pracując nad udoskonaleniem paliwa, wykonaliśmy setki eksperymentów polegających na przetestowaniu różnych kombinacji związków chemicznych. Po zastosowaniu optymalizacji składu w Łukasiewicz – ILOT, uzyskaliśmy wysoce powtarzalny charakter zapłonu oraz stabilny i powtarzalny przebieg spalania.
W przyszłości będziemy kontynuować wdrażanie nowej technologii w istniejące i tworzone programy satelitarne zarówno w Europie, jak i na całym świecie, wykorzystując wsparcie kluczowych integratorów.
Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa ma zaszczyt zapraszać do współpracy w zakresie specjalizacji kosmicznych. Pracownicy Instytutu działają w ramach międzynarodowych zespołów badawczych, zajmując się rozwojem, opracowywaniem i wdrażaniem systemów napędowych i systemów nawigacyjnych w obszarze technologii lotniczych i kosmicznych. Posiadają także wiedzę i doświadczenie w zakresie konstruowania, budowy i weryfikacji systemów układów napędowych, platform bezzałogowych oraz przestrzeni powietrznej.
Kosmiczne specjalizacje
Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa jest jedną z najbardziej innowacyjnych instytucji badawczych w Europie, z tradycjami sięgającymi 1926 roku. Współpracuje on z wiodącymi globalnymi koncernami lotniczymi, takimi jak Boeing, GE, Airbus czy Pratt & Whitney, oraz z instytucjami z branży kosmicznej, w tym z Europejską Agencją Kosmiczną. Instytut specjalizuje się w dziedzinach takich jak lotnictwo, technologie kosmiczne i bezzałogowe, technologie materiałowe, kompozytowe, przyrostowe, teledetekcyjne, energetyczne i wydobywcze.
Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa zaprasza do współpracy w zakresie specjalizacji kosmicznych. Pracownicy Instytutu są członkami międzynarodowych zespołów badawczych, które zajmują się rozwojem, tworzeniem i wdrażaniem systemów napędowych i systemów nawigacyjnych w obszarze technologii lotniczych i kosmicznych. Posiadają oni także wiedzę i doświadczenie w zakresie projektowania, budowy i weryfikacji systemów układów napędowych, platform bezzałogowych oraz przestrzeni powietrznych.
Instytut jest obecnie aktywnie zaangażowany w 30 projektów badawczych dotyczących technologii kosmicznych. Pracuje on we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną przy ponad połowie z nich. W ramach projektów krajowych, Instytut ma zaszczyt uczestniczyć w rozwoju konstelacji polskich satelitów optoelektronicznych (projekt PIAST) w ramach programu SZAFIR Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Instytut oferuje swoje specjalistyczne usługi w zakresie technologii kosmicznych, w tym badania i rozwój technologii rakietowych, napędów satelitarnych, modułów deorbitacyjnych oraz zaawansowanych i ekologicznych materiałów pędnych.
Instytut odniósł sukces w przetestowaniu swojej rakiety suborbitalnej ILR-33 BURSZTYN 2K, co czyni go pierwszym na świecie, który wykorzystał nadtlenek wodoru o stężeniu powyżej 98% jako materiał pędny. Lot testowy zakończył się sukcesem, a jego wyniki potwierdzają, że jest to bezpieczne i skuteczne rozwiązanie dla systemów rakietowych.
Treść pochodzi z serwisu: pap-mediaroom.pl
