Hibrit roket motorlarında lüle erozyonu için malzeme performansının belirlenmesi

İtki katsayısı (CF) ve özgül itki (Isp) gibi motor parametreleri, roket motor tasarımı için kritik öneme sahiptir. Lüle boğaz alanındaki artış, itki katsayısı ve özgül itkide değişikliğe sebep olur. Bu nedenle, erozyonun hiç olmaması ya da minimum seviyede olması beklenir. Hibrit roket motorlarında lüle erozyonu, hibrit roket motorları hala gelişmekte olduğundan, üzerinde çalışılması gereken önemli bir faktördür. Bu çalışma farklı malzemelerin, çeşitli oksitleyici-yakıt oranlarında ve yanma odası basınçlarında, aşınma oranlarını araştırmaktadır. Ayrıca lüle boğaz uzunluğunun erozyona etkisi de incelenmiştir. Lüle malzemeleri olarak farklı grafit tipleri, metaller, kompozitler ve silisyum karbürün performansları belirlenmiştir. Silisyum karbür sinterleme işlemi ve silisyum karbürün hibrit roket motorlarında lüle malzemesi olarak kullanılması başlı başına bir araştırma konusu olması nedeniyle bu çalışmanın en önemli kısımlarından birisidir. Hibrit roket motorlarında silisyum karbür lülelerin kullanımı ile ilgili sadece birkaç araştırma bulunmaktadır. Statik ateşleme testi sonuçları verilmiş ve her test için lüle boğazının aşınma oranları ölçülmüştür. Lüle boğaz çapları, testlerden önce ve sonra MATLAB®'deki görüntü işleme araç kutusu ve kumpas kullanılarak ölçülmüştür. Test sonuçları, malzeme seçiminin ve azaltılmış oksitleyici-yakıt oranlarının, daha düşük erozyon oranları için en önemli faktörler olduğunu göstermektedir. İyi grafit çeşitleri, roket lüleleri için iyi birer seçenek olabilir, ancak silisyum karbür, yüksek mukavemetinden dolayı umut vadeden bir malzemedir.