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Utilization of H2O2 in Transpiration Cooling System for Active Heat Protection and Implementation of Thermal Decomposition for Catalyst Free H2O2/Kerosene Bipropellant Aerospike Rocket Engine

Description du projet

Un système de propulsion efficace, compact et durable pour des orbites de satellites durables

La multiplication des lancements de petits satellites a entraîné une augmentation des collisions orbitales, responsables d’un volume de débris spatiaux sans précédent. Un système de propulsion compact, stable et respectueux de l’environnement pour les petits satellites, est indispensable pour garantir la longévité de nos orbites. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet HYPER-CAT se propose de développer un système de propulsion avancé pour les petits satellites. Utilisant du peroxyde d’hydrogène (H2O2) et des moteurs aérodynamiques, le projet s’attaque à des problèmes tels que la dégradation des catalyseurs et les charges thermiques extrêmes. L’équipe s’appuie sur le processus de décomposition thermique du H2O2 pour transformer les difficultés du refroidissement en avantage. Le H2O2 liquide absorbe la chaleur par convection, créant des couches de gaz qui protègent la structure, ce qui élimine le besoin de catalyseurs.

Objectif

The rapid increase in the number of small satellites in recent years has dramatically boosted the probability of orbital collisions that inevitably create space debris. To preserve the orbit's sustainability, a storable/stable, environmentally-friendly, highly efficient, and compact propulsion system is required to be mounted on the satellites. Hydrogen Peroxide (H2O2) and aerospike engines are promising candidates if the major flaws are solved: catalyst performance degradation due to stabilizer poisoning and extreme thermal loads at the spike structure. In this proposal, I want to test the novel concept of utilizing the thermal decomposition process of H2O2 by turning the aerospike engine's cooling challenges into an advantage. Liquid H2O2 adsorbs heat from the structure convectively, then vaporizes/decomposes to create gas layers to protect the structure from the direct contact of the combustion gas. The thermal decomposition of H2O2 eliminates the use of catalysts. Overall, the concept offers a unique approach to an efficient, compact, and durable propulsion system for small satellites.
In the project, liquid H2O2 will be injected into the H2O2/Kerosene staged-combustion vitiated-air heater through the additive manufactured porous metallic wall (Fraunhofer IWS). Testing in various conditions, heat flux/temperature/pressure will be measured directly. Key variables (Da and H*) can't be directly measured. Hence, the mathematical model will be formulated to derive these variables under given conditions. The model will be validated by comparing the mono/bipropellant flame front locations between the simulations/experiments. Then, I will generate a low-order modeling tool that can predict the cooling performance and combustion efficiency based on the data and the model. The tool will be implemented to apply the new concept to existing TUD etholox rockets. The spike module will be fabricated, integrated and tested for concept verification.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.

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Mots‑clés

Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

TECHNISCHE UNIVERSITAET DRESDEN
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 189 687,36
Adresse
HELMHOLTZSTRASSE 10
01069 DRESDEN
Allemagne

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Région
Sachsen Dresden Dresden, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

Aucune donnée
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