Puede ser difícil de creer pero los propulsores sólidos se han utilizado en cohetes desde al menos el siglo XIII, comenzando con los chinos. Ahora, Los investigadores de la Universidad de Purdue están explorando varias técnicas patentadas para abordar dos desafíos importantes con los propulsores sólidos modernos:controlar la velocidad de combustión y mejorar el rendimiento general.

Los primeros cohetes y algunos modelos de cohetes hoy, pólvora usada. Los propulsores sólidos se pueden almacenar fácilmente durante largos períodos y luego lanzarse con poca antelación. Se utilizan para muchas aplicaciones militares y como propulsores de correa para aumentar la capacidad de carga útil para una amplia gama de aplicaciones de lanzamiento.

Los investigadores de Purdue han ideado tres tecnologías patentadas para ayudar a controlar las velocidades de combustión y también mejorar el rendimiento de los propulsores sólidos modernos. Están buscando catalizadores encapsulados, combustibles metálicos a medida y aceleradores de velocidad de combustión reactivos incorporados, o alambres reactivos, para ayudar a abordar esos dos desafíos críticos.

"Hemos desarrollado soluciones creativas que podrían mejorar drásticamente el rendimiento y controlar mejor la velocidad de combustión de los propulsores sólidos, "dijo Steven Son, el Profesor Alfred J. McAllister de Ingeniería Mecánica en la Facultad de Ingeniería de Purdue. "Adaptar la velocidad de combustión al diseño de un cohete específico es importante porque asegura la efectividad general del cohete".

La primera solución de Purdue consiste en encapsular catalizadores a nanoescala en oxidantes. Los catalizadores se agregan a los propulsores sólidos para controlar la velocidad de combustión, y al encapsularlos se mejora su eficacia general y se necesita menos catalizador, lo que resultará en un mayor rendimiento.

La segunda tecnología de Purdue implica la ingeniería de polvos metálicos, como el aluminio, que se utilizan como combustible en muchos propulsores sólidos. El equipo fabricó combustibles metálicos activados mecánicamente, dando como resultado partículas de aluminio a escala micrométrica con estructuras a nanoescala intrapartículas de un segundo material, que mejora la ignición y la combustión de los polvos metálicos que aumentan las velocidades de combustión y también podría disminuir las llamadas pérdidas de flujo de dos fases para el rendimiento general.

La tercera solución creada en Purdue se centra en aceleradores de velocidad de combustión de material reactivo integrados. Los propulsores de cohetes sólidos se queman desde la superficie de un propulsor expuesto en la cámara de combustión hacia afuera. La solución Purdue, láminas reactivas activadas mecánicamente incrustadas en propulsores, Se ha demostrado que aumenta significativamente la velocidad de combustión efectiva de los propulsores a medida que las láminas incrustadas abren una nueva superficie para la combustión. Esto podría permitir un propulsor más en el motor del cohete inicialmente, lo que lleva a un mayor alcance y un rendimiento significativamente mejorado.