Space engineer Luka Denies bouwde een rekenmodel om te simuleren hoe methaan zich gedraagt als koelstof in een raketmotor. Daarna gooide hij er een praktisch onderzoek tegenaan, om te kijken of die motoren van licht aluminium gemaakt kunnen worden.
Share
- Onderzoek: Regenerative cooling analysis of oxygen/methane rocket engines
- Eindcijfer: 9
Wie een simulatiemodel zoekt voor het gedrag van methaan in een raketmotor, kan het vanaf nu gratis downloaden. Met dank aan Luka Denies (25). “Nee joh, niks te danken: het is gewoon een open source softwarepakket dat ik wat heb uitgebreid”, nuanceert hij nuchter. “Zoveel mensen passen dergelijke software aan voor eigen toepassingen.” Laat hem maar lekker met de voeten in de modder staan. Ontstekers bouwen voor raketmotoren, of bezig zijn met analyse en simulatie van voortstuwing – als het maar in een industriële setting is. “Ik wil gewoon dingen máken.”
Zijn masterthesis heeft hij dus meteen ook maar geüpload voor de algemene gebruiker; wel zo makkelijk om zijn software echt goed te begrijpen.
Toch mag de wereld hem best een beetje dankbaar zijn. Want momenteel lopen er talloze onderzoeken naar nieuwe brandstoffen voor raketmotoren. “Met kerosine is het makkelijk werken, want je hoeft het niet koud te houden. Het is alleen niet zo efficiënt: voor een missie heb je al snel een zware raket nodig, die veel kerosine kwijt kan. Bovendien laat die brandstof veel roet achter in de motor, wat hem arbeidsintensief maakt. Waterstof is een efficiënter alternatief, maar dat kan weer niet tegen hoge temperaturen; dan wordt het gasvormig. Je moet het dus eindeloos koelen, en dat maakt het weer duurder.” Maar eureka: methaan zit er qua efficiëntie en onderhoud precies tussen. Nou ja, zo eureka is het ook weer niet, want dat was al lang ontdekt. Alleen, in raketmotoren zitten kanaaltjes waardoor koelvloeistof loopt die de warmte afvoert. In de huidige motoren wordt daar de brandstof voor gebruikt. Dus eerst gedraagt de kerosine zich als koelvloeistof, waarna hij, eenmaal geïnjecteerd in de motor, opeens gewoon brandstof is. En hoe methaan dat foefje aankan, dát was nog niet openbaar bekend – maar alleen in strikt geheime of peperdure simulatieprogramma’s van space agencies zelf.
Delft Aerospace Rocket Engineering stond al te springen, maar helemaal toen Denies – na extra onderzoek – meldde dat ze hun motoren maar beter gewoon van koper kunnen blijven bouwen, in plaats van het door zijn lichte gewicht én prijs zo aantrekkelijke aluminium. “Technisch is aluminium haalbaar hoor, maar het kan slecht tegen grote hitte. Je hebt dus zulke stevige pompen of zware tanks nodig om de hoge druk van de koelvloeistof aan te kunnen, dat ze per saldo zwaarder zijn dan een koperen motor.”
Tja, zo is het geen rocket science meer om een raketmotor te bouwen. Dankjewel, Luka Denies.
Comments are closed.