Wetenschap
Onderzoek uitgevoerd aan de University of Electro-Communications in Tokyo maakt gebruik van nieuwe ontwerpinformatica computationele analyse om het optimale ontwerp van hybride raketten te bepalen. De simulaties toonden aan dat een 'extinctie-herontsteking'-protocol voor hybride raketten die naar de thermosfeer reizen gunstig zou kunnen zijn. Krediet:University of Electro Communications
Eentraps sondeerraketten worden gebruikt om wetenschappelijke apparatuur te transporteren naar, of net daarbuiten, De atmosfeer van de aarde om fenomenen zoals aurora te meten. Onlangs, wetenschappers zijn begonnen met het ontwerpen van raketten met hybride motoren, die werken door afwisseling tussen verschillende fasen van vaste brandstof en vloeibare of gasoxidatiemiddelen. Hybride raketten zijn goedkoper, veiliger en schoner dan die met conventionele vastebrandstofmotoren.
Hoewel hybride raketten zich nog grotendeels in de ontwerp- en prototypefase bevinden, er is aanzienlijke vooruitgang geboekt in de ontwerptechnologieën die worden gebruikt om optimale raketprestaties te modelleren en te voorspellen. Nutsvoorzieningen, Kazuhisa Chiba aan de Universiteit voor Elektrocommunicatie in Tokio, samen met wetenschappers in heel Japan, hebben de potentiële voordelen aangetoond van een 'extinction-reignition'-protocol in hybride raketten met behulp van een nieuw ontwerpinformatica (DI) platform.
Computergebaseerde DI stelt onderzoekers in staat om tijdens het conceptontwerp de voordelen van hybride raketten te onderzoeken door veel elementen van de fysica van raketlancering en -vlucht te illustreren in één ontwerpruimte in vogelvluchtperspectief. Het team van Chiba wilde bepalen of het meer dan één keer afvuren van de raketmotoren ('extinction-reignition') gunstig was voor de algehele stabiliteit van het vliegpad, afstand en duur van de vlucht in de lagere thermosfeer.
Het team voerde het computermodel duizenden keren uit, telkens verschillende variabelen tweaken - zoals uitdovingstijd tussen eerste en tweede verbranding - om de potentiële voordelen van een uitdoving-herontstekingsprotocol en het optimale raketontwerp te bepalen. Hun resultaten geven aan dat, terwijl de downrange-afstand niet werd verlengd, de tijd doorgebracht in de thermosfeer werd verlengd. Verdere verkenning van de gegenereerde gegevens suggereerde een hypothese om het downrange in de toekomst uit te breiden.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com