Propulsion tests on ultra-high-temperature ceramic matrix composites for reusable rocket nozzles
Notice bibliographique
Résumé
Ultra-high temperature ceramic matrix composites based on a ZrB2/SiC matrix have been investigated for the fabrication of reusable nozzles for propulsion. Three De Laval nozzle prototypes, obtained by sintering with either hot pressing or spark plasma sintering, were tested 2-3 times in a hybrid rocket motor for proving reusability. Sections were extracted after oxidation tests to study the microstructural changes and oxidative and thermomechanical stresses induced by the repeated tests. Compared to a reference graphite nozzle, no measurable erosion was observed for the UHTCMC-based nozzles. The oxidation mechanism consisted in the formation of a ZrO2 intermediate layer, with a liquid SiO2 layer on the surface that was displaced by the action of the gas flux towards the divergent part of the nozzle, protecting it from further oxidation. Both specimens obtained by HP and SPS displayed similar performance, with very slight differences which were attributed to small changes in porosity. These tests demonstrated the capability of complex-shaped prototypes made of the developed UHTCMC to survive repeated exposure to environments representative of a realistic space propulsion application, for an overall operating time up to 30 s, without any failure nor measurable erosion, making a promising step towards the development of reusable rocket components.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».