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 utiliza 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 fue testigo de una serie de fallas catastróficas con motores híbridos que utilizan óxido nitroso. El propulsor se sobrecalienta con frecuencia en el desierto de Nuevo México, donde se lleva a cabo el concurso IREC. Lembeck dijo que esto motivó al equipo a encontrar un combustible alternativo que pudiera permanecer estable a temperatura. Nytrox surgió 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 seguro para las pruebas.

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 al principio estaban desanimados, pero se unieron creando 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 revisó nuestro trabajo, el director del Laboratorio de Investigación Aerodinámica. Se convirtió en 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, quien es un estudiante de posgrado y gerente de laboratorio en Purdue. Hicieron revisiones preliminares de diseño por teléfono y finalmente 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 in situ.

"Enviamos a algunos de los miembros para que exploraran la ubicación y tomaran notas antes de llevar a todo el equipo para una prueba. "Sella dijo." Estas reuniones, relaciones, y avances, aunque pueden parecer suaves y fáciles de establecer, fueron arduas y difíciles de lograr. Fue un gran alivio para nosotros contar con 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, asumió que el motor habría sido 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 tuvieron que cambiar de táctica en marzo. El cambio del campus a clases solo en línea también redujo todas las actividades en persona, incluidos los de organizaciones estudiantiles registradas como ISS.

"Como las interrupciones causadas por COVID-19 nos obligaron a trabajar de forma remota, Dimos la vuelta al artículo 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 artículo que no estaba muy lejos del resumen original. Nuestros miembros algunos de los cuales son internacionales, se reunieron en Zoom y Discord para trabajar juntos en el papel 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 un profesional, y organización estudiantil de extensión educativa en la U of I en el Departamento de Ingeniería Aeroespacial. La sociedad consta de 150 miembros activos. El equipo de motor de cohete híbrido constaba de 20 miembros y es uno de los cinco proyectos técnicos dentro de ISS. El proyecto comenzó en 2013 con el objetivo de construir un motor cohete híbrido de subescala antes de pasar 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, obteniendo los resultados positivos de las pruebas necesarias para pasar al diseño y fabricación de un motor a gran escala.

"Una vez que el motor completa su prueba, la siguiente tarea será integrar el motor en el vehículo cohete, ", dijo Sella" Esto requerirá la instalación de componentes clave de hardware de vuelo dentro de las restricciones geométricas de un tubo de cuerpo de cohete y asegurar estructuralmente el motor al vehículo ".

En junio de 2021, el cohete será transportado a Spaceport America en Truth or Consequences para su primer lanzamiento.

El papel, "Desarrollo de un motor cohete híbrido Nytrox-Parafina, "fue publicado en el Foro de propulsión y energía de la AIAA 2020 .