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Rendimiento de los combustibles fabricados aditivamente para cohetes híbridos

Autores: Nguyen, Calvin; Thomas, James C.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Rendimiento de los combustibles fabricados aditivamente para cohetes híbridos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Motor de cohete híbrido
Selección de combustible/oxidante
Fabricación aditiva
Eficiencia de combustión
Tasas de regresión
Aditivos metálicos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 39

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El rendimiento del motor de cohete híbrido (HRE) depende de la selección de combustible/oxidante y de la geometría del grano de combustible. Se realizó una revisión de la literatura para identificar tendencias y hallazgos clave relacionados con la aplicación de la fabricación aditiva (AM) de sistemas de combustible para HRE. Los efectos de las geometrías complejas de los puertos de combustión, estructuras incrustadas y sistemas de combustión por el extremo, junto con el uso de aditivos metálicos, turbuladores, diafragmas, combustibles similares a gel, combustibles en polvo, combustibles líquidos y combustibles que se licuan y su impacto en las tasas de regresión, eficiencias de combustión y/o resistencia mecánica están documentados aquí de manera exhaustiva. En general, la aplicación de AM a los combustibles de HRE puede implementarse para aumentar las tasas de regresión y la eficiencia de combustión, y adaptar los diseños de HRE. Se completaron cálculos de análisis de equilibrio químico para caracterizar el rendimiento teórico de HTPB y combustibles AM comunes (ABS, PLA, PC, PMMA, Nylon 6 y un combustible basado en UV) con oxidantes comunes (LOX y NO). Los combustibles AM exhiben un rendimiento teórico similar al del combustible HTPB comúnmente utilizado, y la selección adecuada del combustible puede resultar en un rendimiento y métricas de diseño mejorados. El desarrollo de enfoques AM para el diseño de combustibles de HRE ha ampliado significativamente su espacio de diseño y debería permitir la aplicación competitiva de HRE para futuras misiones de propulsión.

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