Buse de moteur de fusée en composite carbone/carbone développée à l'étranger, réduisant le poids de 67 % et augmentant la charge utile de 15 kilogrammes

Apr 20, 2024

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Le 15 avril, le site officiel de l'agence spatiale nationale indienne, l'Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO), a annoncé une nouvelle percée dans la technologie des moteurs de fusée, l'ISRO ayant développé avec succès une buse légère en composite de carbone renforcé de fibres de carbone (Carbon-Carbon/CC). .

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Cette innovation technologique réalisée par le Centre spatial Vikram Sarabhai (VSSC) devrait augmenter la capacité de charge utile du lanceur en améliorant des paramètres importants du moteur-fusée, notamment le niveau de poussée, l'impulsion spécifique et le rapport poussée/poids.
VSSC continue d'étendre son travail de pionnier dans la recherche spatiale en utilisant des matériaux avancés tels que les composites carbone-carbone (CC) pour créer un disperseur à buse aux propriétés exceptionnelles. En utilisant des processus tels que la carbonisation, l'infiltration chimique en phase vapeur et le traitement à haute température de composites verts, l'entreprise a produit une buse à faible densité, à haute résistance spécifique et à une excellente rigidité qui conserve d'excellentes propriétés mécaniques même à haute température.
 

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Une caractéristique clé de la buse composite CC est son revêtement spécial en carbure de silicium résistant à l'oxydation, qui étend sa limite de service dans les environnements oxydants. Cette innovation réduit non seulement le stress thermique, mais améliore également la résistance à la corrosion, permettant ainsi des limites de température de fonctionnement étendues dans des environnements difficiles.

L'impact potentiel de cette avancée technologique est énorme, en particulier pour le Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), le lanceur de pointe de l'ISRO. Le PS4 est le quatrième étage du PSLV, qui est actuellement propulsé par deux moteurs avec des tuyères en alliage de Columbium ; cependant, en remplaçant ces buses métalliques par des buses composites CC, une réduction de poids d'environ 67 % peut être réalisée. Cette substitution devrait augmenter la capacité de charge utile du PSLV de 15 kilogrammes, une augmentation significative pour les missions spatiales.
 

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Le test réussi de la tuyère composite CC marque une nouvelle étape majeure dans la recherche de l'ISRO dans ce domaine. Un 60-deuxième test thermique a été réalisé dans la configuration d'essai à haute altitude (HAT) au complexe de propulsion de l'ISRO (IPRC) à Mahendragiri le 19 mars 2024 pour confirmer les performances et l'intégrité matérielle du système. Unité de test (HAT) au complexe de propulsion ISRO (IPRC) à Mahendragiri, où un 60- deuxième test thermique a été effectué pour confirmer les performances et l'intégrité matérielle du système. Des tests ultérieurs, dont un 200-deuxième test thermique le 2 avril 2024, ont permis de valider davantage les performances de la buse, atteignant une température de 1 216 K, comme prévu.

Le Centre des systèmes de propulsion liquide (LPSC) de Valiamala a participé à la conception et à la réalisation des tests expérimentaux, et l'IPRC de Mahendragiri a fourni l'instrumentation de test et l'exécution des tests dans son installation HAT.

À propos de l'Organisation indienne de recherche spatiale ISRO

L'Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO) est l'agence spatiale nationale indienne, qui est une composante majeure du Département de l'espace (DOS) du gouvernement indien. Le département met en œuvre le programme spatial indien principalement à travers divers centres ou unités au sein de l'ISRO.
 

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L'ISRO, anciennement connu sous le nom de Comité national indien pour la recherche spatiale (INCOSPAR), a été créé par le gouvernement indien en 1962, et l'Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO) a été créée le 15 août 1969, en remplacement de l'INCOSPAR, pour jouer un rôle plus important. rôle dans l’utilisation de la technologie spatiale. En 1972, le DOS a été créé et l'ISRO a été rattaché à la division DOS. L'objectif principal de l'ISRO/DOS est de développer et d'appliquer la technologie spatiale pour répondre aux divers besoins des nations.

L'ISRO a son siège à Bangalore et ses activités sont réparties dans différents centres et unités. Le lanceur est construit au centre spatial VikramSarabhai à Thiruvananthapuram ; les satellites sont conçus et développés au Centre satellitaire UR Rao (URSC) à Bangalore ; l'intégration et le lancement de satellites et de lanceurs sont effectués au Centre spatial Satish Dhawan (SDSC) à Sriharikota ; le développement des étages liquides, y compris les étages cryogéniques, est réalisé au Liquid Propulsion System Center (LPSC) de Valliamala et Bangalore ; les capteurs pour les satellites de communication et de télédétection et les applications de la technologie spatiale sont réalisés à Ahmedabad. Le développement des étages liquides (y compris les étages cryogéniques) est réalisé au Liquid Propulsion Systems Center (LPSC) de Valliamala et Bangalore ; les capteurs pour les satellites de communication et de télédétection et les applications de la technologie spatiale sont gérés par le Centre d'applications spatiales (SAC) à Ahmedabad, et la réception, le traitement et la diffusion des données des satellites de télédétection sont gérés par le Centre national de télédétection (NRSC) à Hyderabad. .

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