Оригами помогло создать уникальный баллон для хранения топлива в ракетах

Исследователи из WSU (Государственный университет Вашингтона) использовали древнее японское искусство складывания бумаги, чтобы решить ключевую задачу космических путешествий — как хранить топливо и перемещать его в ракетные двигатели. 

Исследователи разработали складываемый пластиковый топливный баллон в стиле оригами. Он не только позволяет сэкономить место в космических миссиях, но и не трескается при сверхнизких температурах.

Под руководством аспиранта Кьелла Вестры и Джейка Личмана, доцента Школы машиностроения и материаловедения, исследователи опубликовали свою работу в журнале Cryogenics.

Проблема управления топливом — важный ограничивающий фактор в космических путешествиях. Большой объем груза усложняет не только запуск малых спутников на орбиту, но и продолжительность длительных миссий. На заре космической программы США в 1960-х и 1970-х годах исследователи пытались разработать круглые воздушные шары для хранения и перекачки жидкого водородного топлива. Они потерпели неудачу. Каждый пузырь лопался или протекал, когда его пытались сжать при очень низких температурах, необходимых для жидкого топлива.

Исследователи отказались от этой попытки и вместо этого стали полагаться на менее идеальные устройства управления топливом. Современные системы используют металлические пластины и принцип поверхностного натяжения для управления жидким топливом, но системы работают медленно и позволяют вытекать топливу лишь в небольших количествах.

Кьел Вестра решил попробовать использовать структуру оригами для решения проблемы.

Никогда раньше не пробуя оригами, аспиранту потребовалась пара попыток и несколько часов обучающего видео на YouTube, чтобы понять, как складывать воздуходувные мехи. Их ученый и использовал для создания прототипа топливного баллона. Он проверил, как будет вести себя конструкция в жидком азоте при температуре около 77 градусов Кельвина (–196 °C).

Исследователи обнаружили, что баллон можно сжать не менее 100 раз без разрыва и утечки в холодных условиях.

Сейчас исследователи проводят более тщательное тестирование. Они планируют новые испытания с использованием жидкого водорода, оценивая, насколько хорошо они могут хранить и удалять топливо и сравнить модель с уже существующими системами. Вестра недавно получил стипендию НАСА для продолжения проекта.

Источник: hightech.fm



Добавить комментарий