Napędy kosmiczne

Napędy kosmiczne

Silniki na jednoskładnikowy materiał pędny oraz kompletne systemy napędowe

  • silniki dla platform kosmicznych o ciągu w zakresie 1 – 500 N,
  • systemy sterowania położeniem rakiety z wykorzystaniem nadtlenku wodoru jako materiału napędowego,
  • napędy do deorbitacji satelitów,
  • zaawansowane złoża katalityczne,
  • innowacyjne i wysokowydajne ekologiczne paliwa rakietowe,
  • w pełni ekologiczne systemy napędowe dla małych platform kosmicznych.

Główne produkty w fazie rozwoju:

  • 1 N silnik na nadtlenek wodoru (finansowanie ESA),
  • POLON – ekologiczny system napędowy dla małych platform satelitarnych (finansowanie NCBR).

Silniki na dwuskładnikowy ciekły materiał pędny

  • Rozwój silników na dwuskładnikowy materiał pędny do zastosowania w satelitach oraz do napędzania górnych stopni rakiet nośnych,
  • Ekologiczne, o długim okresie przechowywania, systemy napędowe dla misji eksploracyjnych, w tym napędy o kontrolowanej wartości ciągu do lądowników,
  • Redukcja kosztów dzięki wykorzystaniu addytywnych technologii wytwarzania,
  • Rozwój systemów zasilania z pompami elektrycznymi/turbinami zasilanymi HTTP,
  • Możliwość projektowania i testowania silników o ciągu do 100 kN w ramach partnerstw/współpracy krajowej,
  • Systemy zapłonowe do silników rakietowych na paliwo ciekłe oparte na katalitycznym rozkładzie nadtlenku wodoru i zapalniki pirogeniczne oparte na przyjaznych dla środowiska kompozytowych materiałach pędnych.

Główne produkty w fazie rozwoju:

  • Silnik na dwuskładnikowy materiał pędny o ciągu 10-20 N dla ekologicznych systemów napędowych (finansowanie ESA),
  • Liquid Apogee Engine o ciągu 450 N o wyjątkowych osiągach, wykorzystujący ekologiczne materiały pędne (finansowanie ESA),
  • Ekologiczny napęd do górnych stopni rakiet nośnych (z możliwością wielokrotnego odpalania, ciąg 5-8 kN) (finansowanie NCBR)*,
  • Silnik na ekologiczny materiał pędny o kontrolowanej wartości ciągu dla lądowników oraz stopni rakiet wielokrotnego użytku (finansowanie ESA).

* projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju na rzecz bezpieczeństwa i obronności państwa.

Hybrydowe silniki rakietowe

  • wysokowydajna technologia napędowa,
  • efektywność energetyczna dzięki zastosowaniu nadtlenku wodoru o stężeniu +98%,
  • doświadczenie w druku 3D skomplikowanych geometrii ziaren paliw rakietowych,
  • opatentowana technologia paliwa do zastosowania w silnikach hybrydowych.

Główne produkty w fazie rozwoju:

  • hybrydowy silnik rakietowy na ekologiczne materiały pędne z paliwem polietylenowym o ciągu 4 kN, z powodzeniem wykorzystywany podczas misji suborbitalnych, wysoce skalowalna technologia.

Silniki rakietowe na stałe materiały pędne

  • efektywne kosztowo silniki rakietowe o strukturze kompozytowej, przetestowane
    w locie,
  • rakietowe materiały pędne o wysokich osiągach (zarówno kompozytowe, jak
    i dwubazowe),
  • silniki rakietowe na stałe materiały pędne do mikrorakiet nośnych wysokich współczynnikach masowej zawartości materiału pędnego,
  • rozwój małych silników: do separacji stopni, kontroli położenia itp.,
  • gazogeneratory na bazie stałego materiału pędnego, wykorzystujące materiały pędne niskiej temperaturze spalania, które nie generują stałych produktów spalania, mogące być wykorzystane do napędzania turbin gazowych.

Główne produkty w fazie rozwoju:

  • silnik rakietowy na stały materiał pędny do deorbitacji, wykorzystujący materiał pędny o wysokich osiągach bez dodatku aluminium (finansowanie ESA w 4 kolejnych projektach) – jedyny europejski silnik, spełniający wymagania inicjatywy ,,Clean Space’’ Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz ograniczenia przyspieszeń dla statków kosmicznych,
  • silnik pomocniczy na stały materiał pędny o ciągu 50 kN*,
  • silnik rakietowy na stały materiał pędny o ciągu 6 kN wspomagający start ,
  • bezzałogowych statków powietrznych (BSP).

* projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju na rzecz bezpieczeństwa
i obronności państwa.

Posiadamy doświadczenie w opracowywaniu komponentów dla rakiet i satelitów. Projektujemy części pod kątem nawet najbardziej wymagających założeń.

W zakresie wytwarzania oferujemy:

Urządzenia pirotechniczne

  • Noże pirotechniczne,
  • liniowe ładunki kumulacyjne,
  • pirozawory,
  • zapalniki,
  • siłowniki,
  • popychacze,
  • moździerze.

Istotnym osiągnięciem Instytutu jest opracowanie i komercjalizacja metody otrzymywania nadtlenku wodoru, w szczególności nadtlenku wodoru klasy HTP, który jest wykorzystywany w wielu gałęziach przemysłu.

Realizujemy następujące zadania:

  • badania nad paliwami do nowych ciekłych, hybrydowych i żelowych układów napędowych,
  • badania paliw hipergolicznych z nadtlenkiem wodoru,
  • opracowanie zaawansowanych małosmugowych stałych rakietowych materiałów pędnych,
  • badania nad wysokowydajnymi ekologicznymi paliwami i utleniaczami nowej generacji,
  • rozwój katalizatorów do zastosowań z jednoskładnikowymi materiałami pędnymi,
  • badania kompatybilności chemicznej różnych materiałów konstrukcyjnych z cieczami roboczymi.

Wyposażenie laboratoriów chemicznych obejmuje m.in.:

  • spektrometr Nicolet iS50 FT-IR z wbudowanym ATR,
  • mikroskop cyfrowy Vhx 7000,
  • laboratoryjny piec muflowy typu FCF 22 SHM,
  • wibracyjną wytrząsarkę sitową AS Control,
  • młyn planetarno-kulowy PM 100,
  • stanowisko do odlewania stałych rakietowych materiałów pędnych.

NADTLENEK WODORU

Instytut ma ponad dziesięcioletnie doświadczenie w pracy z nadtlenkiem wodoru klasy HTP. W 2011 roku naukowcy i inżynierowie opracowali technologię wytwarzania nadtlenku wodoru o stężeniu powyżej 98%. Możliwe jest uzyskanie stężenia nawet do 99,99%. Sieć Badawcza  Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa posiada kilka patentów na tę technologię, zastrzegających rozwiązanie w ponad 20 krajach na całym świecie.

Koncentrujemy się na:

  • rozwoju i optymalizacji nowoczesnych metod otrzymywania HTP,
  • badaniach stabilności HTP,
  • badaniach analitycznych otrzymywanego nadtlenku (zgodność z normą MIL-PRF-16005F),
  • współpracy z przemysłem w celu wdrażania technologii HTP.

Oferujemy następujące oznaczenia:

  • analizę śladowych ilości pierwiastków oraz oznaczenie śladowych zawartości jonów zgodnie z normą MIL-PRF-16005F: optyczny spektrometr emisyjny Avio 200 ICP,
  • suchej pozostałości po odparowaniu,
  • testy kompatybilności,
  • zawartości węgla organicznego i nieorganicznego: laboratoryjny analizator całkowitego węgla organicznego (TOC) Sievers Innovox ES,
  • mikroskopową analizę membranową rozkładu wielkości cząstek.

W ramach wytarzania napędów kosmicznych oferujemy:

  • opracowywanie aplikacji do pomiarów i rejestracji danych z wykorzystaniem środowiska LabView;
  • projektowanie i badania silników rakietowych na ciekły, hybrydowy i stały materiał pędny o ciągu do 5 kN;
  • projektowanie stanowisk badawczych do pomiaru parametrów pracy silników rakietowych;
  • projektowanie i analizy osiągów rakiet nośnych;
  • opracowywanie kodów numerycznych.

Prace naukowo-badawcze w obszarze technologii kosmicznych obejmują:

  • projektowanie i testowanie hybrydowych silników rakietowych,
  • projektowanie i testowanie silników rakietowych na ciekły materiał pędny,
  • projektowanie i testowanie silników rakietowych na stały materiał pędny,
  • rozwój technologii ekologicznych materiałów pędnych,
  • wytwarzanie i testowanie ziaren do silników na stały materiał pędny,
  • projektowanie i testowanie demonstratorów technologii rakiet nośnych,
  • tworzenie dedykowanego oprogramowania z zakresu CFD i FEM,
  • analizy dynamiki lotu rakiet wielostopniowych,
  • analizy balistyki wewnętrznej silników rakietowych na stały materiał pędny,
  • optymalizacje komór spalania silników rakietowych na ciekły materiał pędny.

This will close in 0 seconds