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Michaela Hemming, Doktorandin am Fachbereich Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik der University of Alabama in Huntsville (UAH), nutzt ein Stipendium der NASA Space Technology Graduate Research Opportunities (NSTGRO), um unter der Anleitung von NASA-Ingenieuren Fortschritte im Antriebsbereich zu erzielen.

Hemming hat im Rahmen einer gemeinsamen Forschungsanstrengung einen kleinen rotierenden Detonationsmotor (RDE) entwickelt, der von der NASA hergestellt wurde. Der innovative Motor verbrennt Kraftstoff schnell durch eine Überschall-Detonationswelle – im Wesentlichen eine Reihe kontrollierter Explosionen –, die es dem Gerät ermöglichen, hohe Leistung in einem relativ kleinen Volumen zu liefern. Diese innovative Technologie verspricht eine Verbesserung der Reichweite, Geschwindigkeit und Erschwinglichkeit dieser Triebwerke im Vergleich zu herkömmlichen Raketen, Staustrahltriebwerken oder Gasturbinen.

UAH-Doktorandin Michaela Hemming.

Michael Mercier | UAH

„Dies ist ein vierjähriges Stipendium, das ein Visiting Technology Experience beinhaltet, bei dem ich bei der Forschung bei NASA Marshall mithelfe, die mit meiner Forschung übereinstimmt“, sagt Hemming. „RDEs haben eine höhere Leistung und eine vergleichbare Leistung wie herkömmliche Deflagrations-Flüssigkeitsraketentriebwerke gezeigt, bei geringerem Treibstoffverbrauch und wesentlich geringerer Komplexität und Größe“, erklärt Hemming. „Diese Geräte werden insbesondere für bemannte Lander und interplanetare Reisen zum Mond und Mars in Betracht gezogen.“

Hemming ist Doktorandin im Bereich Luft- und Raumfahrtsystemtechnik und führt ihre Dissertation bei ihrem Berater Dr. Gabe Zum UAH-Triebwerksentwicklungsteam gehören Dr. John Bennewitz, ein Assistenzprofessor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik, sowie die Doktoranden Garrett Cobb und Ruthie Hill sowie der Bachelorforscher Jared Sauer. Hemmings NASA-Berater ist Tom Teasley, ein Entwicklungs- und Testingenieur für Flüssigkeitsantriebssysteme am Marshall Space Flight Center (MSFC) in Huntsville, AL.

Eines der spezifischen Ziele des Zuschusses war die Entwicklung eines modularen Subscale-Forschungstestartikels zur Untersuchung der Leistung von Raketentriebwerken im Detonationszyklus.

UAH-Team unterstützt Projekt mit rotierendem Detonationsmotor (LR), Dr. Gabe Xu, Patrick Rugel, Khadija Jalloul, Ruthie Hill, Michaela Hemming, Jared Sauer, Garrett Cobb und Paige Berg.

Mit freundlicher Genehmigung von Michaela Hemming

„Die Combustion Devices Group am NASA MSFC baut eine Großversion des Motors, den ich für UAH entworfen habe, um die Skalierbarkeit dieser Motoren zu verstehen“, sagt Hemming. „Ich hoffe, dass ich gegen Ende dieses Sommersemesters bei dieser Arbeit behilflich sein kann.“

Der Subscale-Motor wurde für die Herstellung durch additive Fertigung oder Metall-3D-Druck konzipiert, bei dem eine Wärmequelle – am häufigsten ein Laser – verwendet wird, um zerstäubte Pulverpartikel Schicht für Schicht miteinander zu verschmelzen, bis das jeweilige Teil fertiggestellt ist.

„Die Zusammenarbeit mit der NASA war eine unglaubliche Lernerfahrung!“ sagt der Doktorand. „Alles, was wir an der UAH testen und entwerfen, hat einen direkten Einfluss auf die Forschung und Entscheidungsfindung der am MSFC durchgeführten Tests. Es war für uns sehr nützlich, einen direkten Ansprechpartner bei der NASA zu haben, um Fragen zu stellen, aber woran wir arbeiten.“ an der UAH prägt ihre Arbeit genauso wie ihre Arbeit unsere. Es ist eine echte Zusammenarbeit, die die Stärken beider Forschungseinrichtungen ergänzt.“

Hemmings Projekt wird dazu beitragen, das Design des ersten rotierenden Detonationsraketentriebwerks der NASA in Originalgröße mit 10.000 lbf zu beeinflussen, das vom Space Technology Mission Directorate der NASA finanziert wird. Investitionen in diese neuartigen Technologien und studentische Ingenieure ebnen den Weg für eine starke und nachhaltige Raumfahrtwirtschaft und helfen bei der Gestaltung ihrer zukünftigen Karrierewege.

„Ich hoffe, an den schwierigsten Antriebsproblemen der Forschungsgemeinschaft in der Raumfahrt arbeiten zu können“, sagt Hemming. „Ich habe mich für meinen Abschluss an der UAH und am Propulsion Research Center entschieden, weil diese Universität einen guten Ruf in der experimentellen Antriebsforschung hat. Ich würde nicht nur eine hochwertige Ausbildung und Forschungserfahrung erhalten, sondern ich würde dies auch unter der Anleitung von Professoren tun.“ dem meine Zukunft genauso am Herzen lag wie mir.“

Kristina Hendrix256-824-6341 [email protected]

Elisabeth Gibisch256-824-6926 [email protected]