Rollon e Skyward per il lancio di un razzo sonda

Rollon e Skyward Experimental Rocketry, associazione studentesca del Politecnico di Milano, collaboreranno per il terzo anno consecutivo al lancio di un razzo sonda durante la European Rocketry Challenge. Il razzo Lyra, protagonista dell’edizione 2024 della competizione, monterà sugli aerofreni guide lineari fornite da Rollon. Ma la collaborazione non si ferma qui: quest’anno Rollon ha fornito anche una guida lineare per un nuovo banco di test.

Per il terzo anno consecutivo Rollon e Skyward Experimental Rocketry, associazione studentesca multi disciplinare che riunisce ingegneri di diverse facoltà del Politecnico di Milano, collaboreranno per la progettazione di un razzo che sarà lanciato durante l’edizione 2024 dell’European Rocketry Challenge (EuRoC), la prima competizione universitaria di lancio di razzi in Europa.

Skyward parteciperà all’edizione 2024 di EuRoC con il razzo Lyra. Si tratta di un razzo ibrido in quanto i due reagenti del processo di combustione, l’ossidante e il combustibile, si trovano in due fasi della materia diverse. Nello specifico, il protossido di azoto usato come ossidante è allo stato liquido, mentre il grano combustibile composto da una miscela di cera paraffinica e ABS è allo stato solido. Il grano combustibile è proprio una delle principali innovazioni tecnologiche introdotte in Lyra. Infatti, il grano in paraffina pura viene rinforzato meccanicamente da un’armatura di ABS, garantendo prestazioni ancora maggiori.

Come gli anni scorsi, il razzo monterà sugli aerofreni guide lineari fornite da Rollon che collaboreranno a garantire il corretto funzionamento di questi fondamentali componenti. Infatti, durante la competizione, il motore di Lyra dovrà spingere il razzo il più possibile vicino all’altezza target di 3000 metri, pur essendo di fatto progettato per andare oltre questa altitudine. Per riuscire nell’intento, è necessario poter controllare la velocità, un compito demandato proprio agli aerofreni, regolati dal sistema di controllo del razzo. L’estrazione e il rientro degli aerofreni sono resi possibili dal movimento lineare delle guide Rollon^® che, grazie alla loro robustezza e capacità di carico, collaborano a garantire il perfetto funzionamento del meccanismo a una velocità di 1000 km/h e sotto una forza subita di circa 20 kg ciascuna.

Le guide lineari fornite da Rollon collaborano a garantire il corretto funzionamento degli aerofreni.

Una novità che apre a prospettive future

Il 2024 porta con sé una novità. Rollon ha fornito a Skyward un’ulteriore guida lineare, nello specifico una Compact Rail Plus, per un nuovo banco di test per la misurazione della massa del serbatoio del razzo.

“Il motore di Lyra è stato validato sperimentalmente attraverso dieci Static Fire Test, ovvero test in cui il motore viene ancorato a terra e viene simulato lo sparo. Al fine di fissare il motore è quindi necessaria una struttura, chiamata Test Stand, che ha anche la funzione di supportare il serbatoio di ossidante, una caratteristica per noi molto importante”, spiega Andreas Oberrauch del team Skyward. “Infatti, per poter valutare i vari parametri e processare i dati, è necessario conoscere la storia della massa di ossidante nel tempo. Per fare ciò utilizziamo una cella di carico, posizionata inferiormente al serbatoio stesso, ed è cruciale che il serbatoio sia vincolato verticalmente solo dalla cella di carico stessa. Nei primi test effettuati, il sistema di fissaggio era costituito da due staffe concentriche al serbatoio, che vincolavano quest’ultimo al Test Stand ma che non ci permettevano di misurare la massa indipendentemente dal sistema di fissaggio. La lettura risultava quindi errata”.

Attraverso la guida lineare Compact Rail Plus fornita da Rollon è stato possibile risolvere questo problema. Infatti, fissare il serbatoio con delle staffe direttamente al cursore della guida lineare ha permesso lo scorrimento sul solo grado di libertà di traslazione verticale, utilizzato dalla cella di carico per la misurazione. Inoltre, le guide Compact Rail Plus sono in grado di compensare il disallineamento, fondamentale per questa operazione in quanto garantiscono che durante la misurazione non ci siano attriti che alterino la lettura dei valori della cella di carico. Inoltre, la versione Plus aiuta ad assicurare una maggiore rigidezza e un ottimale sostegno del carico.

Il Test Stand, novità di quest’anno, monta guide Compact Rail Plus di Rollon per la misurazione della massa del serbatoio.

“Tale configurazione si è rivelata molto efficace nonché comoda nei test condotti”, afferma Oberrauch.

Tutto ciò apre a nuove prospettive future. “Stiamo valutando la possibilità di utilizzare in futuro questa configurazione anche per misurare la spinta del motore. La situazione è, infatti, analoga alla misurazione della massa dell’ossidante: per misurare la spinta del motore dobbiamo posizionare una cella di carico su una estremità della camera di combustione, tenendo quindi il grado di libertà della traslazione orizzontale vincolato solamente dalla cella di carico stessa. In questo modo, si risalirebbe direttamente alla misura della spinta, senza che il sistema di fissaggio alteri la misurazione”, spiega il team Skyward.

L’incontro tra industria e STEM

Il 2024 segna il terzo anno consecutivo di collaborazione con Skyward. Infatti, la partnership è iniziata due anni fa, quando il team Skyward ha trionfato all’edizione 2022 di EuRoC con il razzo Pyxis; ha continuato nel 2023 con il razzo Gemini, che è valso al team il Technical Award e si è consolidata quest’anno, con l’aggiunta di un nuovo interessante progetto.

La partnership con Skyward si inserisce perfettamente negli obiettivi di sostegno al territorio e alla ricerca che da sempre Rollon persegue. In particolare, sottolinea il costante impegno di Rollon nel supportare l’innovazione, la ricerca e lo sviluppo di tecnologie avanzate nel campo dell’ingegneria aerospaziale, settore nel quale Rollon da anni mette a disposizione competenze e know-how.

“Rollon è sempre stata all’avanguardia nella fornitura di soluzioni per la movimentazione lineare, e poter collaborare con una realtà come Skyward rappresenta per noi un’occasione unica di vedere i nostri prodotti impiegati in un settore così stimolante,” afferma Alberto De Giorgi, Business Developer Aerospace di Rollon. “Siamo orgogliosi di sostenere giovani talenti che contribuiscono all’innovazione tecnologica e alla crescita della cultura ingegneristica in Italia.”

L’edizione 2024 di EuRoC si svolgerà dal 9 al 15 ottobre a Constância, in Portogallo e il lancio ufficiale, che si terrà presso il campo militare Santa Margarida, potrà essere seguito in diretta.

Rollon: Tecnologia di movimento per tutti i tipi di automazione

Fondata nel 1975, da oltre 45 anni Rollon è specializzata nella produzione e nello sviluppo di sistemi di movimentazione lineare. Dal 2018, Rollon fa parte di The Timken Company, rappresentando l’unità di movimento lineare all’interno della divisione Industrial Motion di Timken. Le soluzioni di Rollon sono adottate a livello globale nei settori dell’automazione industriale, dell’aerospaziale, delle apparecchiature medicali, della movimentazione dei materiali e in altri settori in cui le prestazioni, l’efficienza e l’affidabilità dei prodotti sono essenziali. Con l’acquisizione da parte di The Timken Company di Nadella, Chiavette Unificate, Durbal, Shuton-Ipiranga e Rosa Sistemi, Rollon è ora in grado di offrire ai propri clienti una gamma di prodotti ancora più completa: dalle guide lineari, alle guide telescopiche, agli attuatori e sistemi, fino alle viti a ricircolo di sfere e alle teste a snodo.

Skyward Experimental Rocketry

Skyward Experimental Rocketry è un’associazione studentesca del Politecnico di Milano fondata nel 2012 che oggi conta più di cento membri provenienti da diverse facoltà (aerospaziale, meccanica, computer science, elettronica). Nata con l’intento di permettere agli studenti di mettere in pratica le conoscenze teoriche acquisite a lezione, ha raggiunto l’obiettivo di lanciare razzi sonda oltre i mille metri.

The European Rocketry Challenge

Organizzata dall’agenzia spaziale portoghese, la European Rocketry Challenge è nata nel 2020 come prima competizione europea tra associazioni studentesche che si occupano di progettazione e lancio di razzi. Ogni anno, riunisce in Portogallo team da tutta Europa che si sfidano in una gara di lancio di precisione su due categorie – 3.000 e 9.000 metri – che premia chi riesce ad avvicinarsi di più al target altimetrico e, in successione, a recuperare il razzo in caduta in una specifica posizione. Durante la manifestazione vengono assegnati anche altri riconoscimenti volti a premiare il miglior report tecnico, il migliore teamwork, il miglior design e le migliori prestazioni di volo.