Inovasi Injeksi Oksidator Pada Roket Hibrida

Sebuah kemajuan pada bidang penelitian bahan bakar roket hibrida telah ditemukan! Seorang mahasiswa doktoral University of Alabama telah menemukan mekanisme pembakaran hibrida yang mampu meningkatkan performa mesin hibrida secara signifikan. Matthew Hitt, nama mahasiswa itu, mengklaim bahwa mekanisme pembakaran hibrida yang dia temukan mampu menjadi solusi aman dan efisien untuk berbagai jenis ruang bakar dan laju aliran oksidator.

Menurut Hitt, peningkatan efisiensi bahan bakar sangat tergantung dari tingkat regresinya. Yang dimaksud tingkat regresi bahan bakar disini adalah tingkat mudah terbakarnya suatu bahan bakar padat, sehingga jumlah bahan bakar padat yang tidak terbakar (tersisa) dapat diminimalisir. Dengan meningkatkan tingkat regresi bahan bakar maka kita dapat menggunakan mesin yang lebih kecil untuk mencapai performa yang sama, disamping itu kita dapat menyederhanakan desain mesin.

 photo 717C19FF-3721-49BE-948C-92DBA6832166.jpg

Penemuan ini sangat berguna untuk mesin-mesin roket dimana dalam dunia penerbangan antariksa, perbedaan bobot sekecil apapun sangat berarti. Dewasa ini, para ilmuwan roket lebih menyukai mesin hibrida dibanding mesin roket padat konvensional dan mesin berbahan bakar cair. Keunggulan mesin hibrida adalah keamanannya. Selama ini kebanyakan mesin roket konvensional digerakkan oleh campuran dua jenis propelan cair yang sangat rawan untuk meledak. Dalam mesin hibrida, propelan yang digunakan dibagi menjadi propelan padat dan cair. Bahan bakar padat dapat mengurangi bobot bahan bakar secara keseluruhan dan juga bobot mesin karena setengah dari katup dan peralatan untuk menekan cairan menjadi tidak diperlukan.

 photo BF25967F-95C5-45A3-B889-7EB549A54F01.jpg

Penelitian Hitt menggunakan mekanisme atau desain hibrida yang sedikit berbeda dibanding mekanisme hibrida konvensional. Hitt menginjeksikan oksidator melalui sumber bahan bakar padat berpori dan pembakaran akan dimulai pada ujung bahan bakar padat berpori tersebut. Proses penghentian kerja mesin dapat dilakukan dengan mengatur aliran oksigen pada titik tertentu. Pada pembakaran hibrida konvensional oksigen disuntikkan ke titik pembakaran dalam sebuah bahan bakar padat. Masalahnya adalah bahan bakar hibrida konvensional memiliki tingkat regresi yang sangat rendah sehingga kita harus memiliki beberapa titik pembakaran dalam satu bahan bakar hibrida padat.

Hitt menggunakan polyethylene sebagai bahan bakar padat dan oksigen sebagai oksidator. Menurutnya, desain mesin tidak terlalu berpengaruh terhadap peningkatan tingkat regresi bahan bakar padat. Pada kinerja hibrida konvensional, level asupan oksidator akan mempengaruhi tingkat regresi, namun pada kinerja hibrida yang dikembangkan Hitt, tingkat regresi bahan bakar sangat ditentukan dari tekanan ruang, sama seperti penentuan tingkat regresi pada mesin padat (solid engines). Menurut Hitt, penelitiannya akan membuka lebih banyak kemajuan dalam dunia penerbangan luar angkasa dari segi efisiensi bahan bakar dan pengurangan bobot mesin. Menurutnya, sistem hibrida axial memiliki tingkat regresi bahan bakar yang lebih tinggi, karenanya para ilmuwan dapat mengurangi kerumitan dalam proses perhitungan geometri bahan bakar.

Credit: Science Daily, Fuel Economy, Wikipedia: Hybrid Rocket.

Post Author: Todo Golo

Penulis profesional di bidang sains dan teknologi.

Leave a Reply