在困難重重的一年中，伊利諾伊大學香檳分校的學生火箭隊堅持不懈。他們在五個時區(qū)共同努力，成功設計了一種混合火箭發(fā)動機，該發(fā)動機使用石蠟和一種名為Nytrox的新型一氧化二氮-氧氣混合物。該團隊的目標是在2021年大學間火箭與工程比賽中發(fā)射裝有新發(fā)動機的火箭。

“混合動力為維珍銀河公司的亞軌道旅游航天器提供動力，這種引擎的發(fā)展一直充滿挑戰(zhàn)。我們的學生現(xiàn)在正在親身經(jīng)歷這些挑戰(zhàn)，并學習如何克服這些挑戰(zhàn)，”邁克爾·倫貝克(Michael Lembeck)團隊的顧問說。

去年，該團隊目睹了使用一氧化二氮的混合動力發(fā)動機發(fā)生的許多災難性故障。推進劑經(jīng)常在舉行IREC競賽的新墨西哥沙漠中過熱。倫貝克說，這激發(fā)了團隊尋找一種可以在溫度下保持穩(wěn)定的替代燃料。Nytrox浮出水面，作為解決該問題的方法。

在該團隊于去年春季學期開始研究發(fā)動機時，由于缺少安全的測試地點，興奮地對地面氧化劑罐容器進行靜水壓測試很快變得沮喪。

小組負責人維格納什·塞拉(Vignesh Sella)說：“我們計劃在我的威拉德(Willard)機場退役的噴氣發(fā)動機測試設施中進行測試。但是，航空航天工程部暫停了所有測試，直到可以滿足安全要求為止。”

塞拉說，他們一開始感到沮喪，但通過與另一個學生火箭小組一起進行安全審查會議來審查他們的選擇而集結起來。

“作為這次會議的結果，我們提出了一個推進該項目的計劃。混合動力團隊嚴格評估了我們的安全程序，并由空氣動力學研究實驗室經(jīng)理Dassou Nagassou博士審查了我們的工作。是我們的資源，也是一位很有幫助的導師。”

塞拉(Sella)和安德魯·拉基(Andrew Larkey)也向普渡大學求助，以汲取他們在火箭推進領域的豐富經(jīng)驗。他們與普渡大學研究生和實驗室經(jīng)理克里斯·尼爾森(Chris Nielson)建立了聯(lián)系。他們進行了初步的電話設計審查，最終受邀在Purdue的Zucrow實驗室進行靜水壓力和冷流測試，該實驗室專門與現(xiàn)場的幾位專家一起測試火箭的推進力。

塞拉說：“我們派了一些成員到那里進行偵察，并做筆記，然后將整個團隊帶到那里進行測試。” “雖然這些會議，關系和進步聽起來很順利且易于建立，但艱巨而難以實現(xiàn)。獲得部門的支持，壓力容器專家作為我們的導師，這使我們感到非常欣慰。我們的團隊可以使用Zucrow實驗室。”

該小組在很早之前就向AIAA推進與能源會議提交了擴展摘要，并假設該引擎將在文檔編制過程開始之前進行組裝和測試。團隊負責人Vignesh Sella說，他們想記錄硬測試數(shù)據(jù)，但不得不在三月份改變策略。校園轉(zhuǎn)向僅在線課程也減少了所有面對面的活動，包括ISS等注冊學生組織的活動。

“由于COVID-19造成的中斷要求我們進行遠程工作，因此我們重點研究了為引擎做的設計過程和決策記錄，從而使本文成為重點。這使我們可以進行遠程工作并完成不太遠的論文“我們的成員(其中一些是國際成員)在Zoom和Discord上會面，在五個時區(qū)上以虛擬方式共同研究了該論文，” Sella說。

塞拉說，他和整個團隊為他們所取得的成就感到自豪，并“以報仇的態(tài)度回報今年秋天”。

伊利諾伊州太空協(xié)會是航空工程系I.U的一個技術，專業(yè)和教育性外展學生組織。該協(xié)會由150名活躍成員組成?；旌匣鸺l(fā)動機團隊由20名成員組成，是ISS內(nèi)五個技術項目之一。該項目始于2013年，目標是在轉(zhuǎn)用全尺寸發(fā)動機之前建造一個小型混合動力火箭發(fā)動機。這款小型混合動力火箭發(fā)動機于2018年夏季成功建造并熱噴，產(chǎn)生了繼續(xù)進行設計和制造全尺寸發(fā)動機所必需的積極測試結果。

塞拉說：“在發(fā)動機完成測試后，下一個任務將是將發(fā)動機集成到火箭飛行器中，這將需要在火箭體管的幾何約束范圍內(nèi)安裝關鍵的飛行硬件部件，并將發(fā)動機固定在飛行器上。”

2021年6月，火箭將以“真相或后果”運輸?shù)矫绹崭圻M行首次發(fā)射。

論文“ Nytrox-石蠟混合火箭發(fā)動機的開發(fā)”發(fā)表在2020 AIAA推進與能源論壇上。