Un motore aerospike per voli spaziali

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© Fraunhofer IWS

Un motore a razzo con un ugello aerospike per microlanciatori realizzato con la tecnologia additiva. Lo hanno sviluppato i ricercatori dell’Istituto Fraunhofer per la tecnologia dei materiali IWS di Dresda e gli esperti dell’Università tecnica della stessa città, in Germania. In scala il prototipo di metallo dovrebbe consumare il 30% di carburante in meno rispetto ai motori convenzionali. Dato che sono in grado di trasportare carichi fino a 350 chilogrammi, i microlanciatori sono progettati per lanciare piccoli satelliti nello spazio.

Frutto del lavoro di due anni, il progetto è stato finanziato dal Ministero federale dell’educazione e della ricerca (BMBF). Questo motore aerospike si distingue dagli altri, perché l’iniettore di carburante, la camera di combustione e l’ugello sono stampati strato su strato, attraverso un processo di produzione additiva chiamato laser powder bed fusion (L-PBF). L’ugello è costituito da un corpo centrale a punta progettato per accelerare i gas di combustione.

“Oltre a usare meno carburante, i motori a razzo aerospike sono più compatti dei sistemi convenzionali, riducendo la massa complessiva del sistema“ afferma Michael Müller, uno degli scienziati che ha lavorato al progetto.

L’ugello aerospike sviluppato dai ricercatori tedeschi si adatta meglio al cambiamento di pressione durante il viaggio dalla terra all’orbita: dato che è più efficiente, brucia meno carburante rispetto ai motori convenzionali.

Perché è stata scelta la tecnologia additiva

Il team ha scelto la tecnologia additiva, perché il motore richiede un ottimo raffreddamento e ha bisogno di canali di raffreddamento interni, con un complesso sistema di raffreddamento rigenerativo con condotti interni labirintici che non può essere fresato o gettato in modo convenzionale.

I ricercatori hanno già testato il prototipo in una cella di prova presso l’Istituto di ingegneria aerospaziale della TU di Dresda, ottenendo un tempo di combustione di 30 secondi.

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