Politecnico di Milano의 팀이 이룬 두 번째 성공입니다.
Skyward는 밀라노 이공대학교(Politecnico di Milano)에서 항공우주 로켓 설계를 위해 서로 다른 학부(항공우주, 기계, 컴퓨터 과학, 전자)의 엔지니어들이 한데 모인 다학제 연합으로서, 십 년간 로켓을 설계하고 제작해왔다는 점에서 다른 해외 고등교육 단체와 다릅니다. 이 팀이 EuRoC 2022에서 우승했습니다.
EuRoC은 Portugal Space가 후원하는 유럽 최초의 대학 로켓 발사 대회로서, 대륙 전역의 학생들을 모아, 학생들이 과학, 기술, 엔지니어링 및 수학(STEM 과목)을 공부하고 과학기술 능력을 기를 수 있도록 장려합니다.
이번 성공은 2021년에 Skyward가 달성한 “카테고리” 성공에 연이은 것입니다.
EuRoC 대회는
특정 장소에서 특정 시점에, 인공위성을 궤도에 진입시키기 위한 실제 항공우주 임무 수행을 “재현할” 수 있는 로켓용 성능 시험장입니다. 이 대회는 3,000 미터와 9,000 미터, 두 가지 카테고리로 나뉘며, 목표 높이에 가장 가까이 도달한 후 로켓이 손상되지 않고 특정 장소에 돌아온 팀이 상을 수여합니다.
Skyward는 3,000 미터 대회에 참가하였고 다양한 시상 부문에 대해, 일련의 기준에 따라 프로젝트를 고찰했습니다.
- EuroC 상, 전체 순위
- 최우수 기술 보고서에 대한 기술상
- 팀상은 팀이 준비 기간과 대회 과정에서 얼마나 조직적이고 신뢰성이 있는지를 기초로 한 점수에 따라 결정됩니다.
- 로켓의 시장 적합성 해석에 대한 뉴 스페이스 상
- 로켓의 비행 성능에 대한 비행 상
2022년에, Skyward는 EuroC 상, 기술상을 수상했고 팀상과 비행 상 후보로 올랐으나, 이 상들은 다른 팀이 수상했습니다.
로켓의 두 가지 구성요소에 장착된 두 가지 원격 측정에서 일등상과 이등상을 탄 포르투갈 회사가 후원하는 Anacom 상도 있었습니다.
2022년에는 등록한 25개 팀 중에서 19 팀이 EuRoC에 참가했습니다.
Pyxis 로켓과 Rollon(리니어 모션)의 역할
Skyward가 제작한 로켓은 Pyxis라고 알려져 있고 다음과 같은 “기술적 사양”을 가지고 있습니다.
- 길이5 m
- 지름 15 cm(에어 브레이크를 수용하기 위해)
- 빈 상태에서 무게 14 kg, 엔진 장착 시 21 kg.
- 무게를 줄이고 원격 측정의 목적(유리 섬유가 이 목적에 적합)으로 탄소 섬유와 유리 섬유로 만들어졌습니다. 격실, 플랜지 및 에어 브레이크 사이의 연결을 위해 알루미늄이 사용되었습니다.
공식 원격 측정에 따르면, 이 로켓은 대회에서 3033 미터의 높이에 도달했고 미리 정해진 지점에서 손상 없이 회수되었습니다. 이것은 간단한 성취가 아니었으며, Rollon 선형 레일이 중요한 역할을 했습니다.
그 이유를 알아보겠습니다.
Pyxis는 고체 추진 엔진으로 구동되며, 이런 엔진은 스위치를 켜면 끄거나 조절할 수 없고, 로켓을 3,000 미터 높이까지 올라가게 합니다. 이 목표 높이에 가능한 한 근접하기 위해, 로켓이 1,000 미터에 이르면, 에어 브레이크를 엽니다.에어 브레이크는 원격 측정과 내부 탑재 기술의 도움으로 로켓 자체에 의해 제어되는 시스템입니다. 그 다음 목표 높이 3,000 미터에 이르기 위해 순항 속도를 점진적으로 줄이고, 수신되는 데이터에 따라 에어 브레이크를 확대시켰다가 축소시킵니다.
로켓 내부에서 Rollon의 Mini Mono Rails의 리니어 동작에 의해 알루미늄 에어 브레이크가 밀려 나옵니다.
가능한 한 구성요소 사이의 마찰을 줄이기 위해, 그리고 에어 브레이크가 음속(또는 대형 항공기 속도), 즉 약 1,000 km/hr의 속도에서 확장되고 수축될 수 있게 리니어 레일이 필요했습니다.
에어 브레이크는 신용카드 크기 정도 밖에 되지 않고, 이런 조건에서 약 30kg의 압력을 견뎌야 합니다. 고성능 레일 장치 없이는 에어 브레이크를 정확히 열고 조절하는 것이 가능하지 않고, 목표 높이인 3000 미터에 도달하는 것이 불가능할 것입니다.
따라서 Rollon의 제품과 같이 견고성이 뛰어나고 신뢰할 수 있는 리니어 레일을 선택해야 정확한 하중 용량을 보장할 수 있습니다.
Rollon의 솔루션
Rollon 솔루션 선택은 같은 지역의 회사들을 한데 모아 장기적 파트너십을 형성하고, 해당 지역에 맞는 공통의 가치 창출을 도우며, 지금까지 해결되지 못한 문제들을 해결하기 위해 Pyxis의 현실적 요구를 바탕으로 합니다.
상세히는 슬라이더가 로켓 내부의 격벽 안에 있는 동안 레일이 움직이면서 에어 브레이크가 빠져 나옵니다. 따라서 에어 브레이크가 빠져 나오면 레일이 휘어지는 상태가 되는데, 이런 이유로 최대 강도를 보장할 수 있는 Rollon 솔루션을 선택하게 된 것입니다.
회사의 엔지니어링 부서는 요건을 평가하였고, 강성, 신뢰성뿐만 아니라 구현 시 마찰계수가 낮은 슬라이딩 품질을 제공한 Mini Mono Rail을 찾았습니다. 매우 협소한 공간에 모든 것이 들어 있습니다.
추출에 대해서도 슬라이딩 질이 보장되지만, 에어 브레이크가 로켓 본체 안으로 재삽입될 때도 보장이 됩니다. 에어 브레이크는 로켓이 정점에 도달하여 두 개의 요소를 분열시키고 하강하기 시작할 때 열리는 낙하산에 걸리지 않아야 합니다.
반드시 레일과 에어 브레이크를 “활용”하여 이렇게 회수할 필요는 없지만, 내부 탑재 원격 측정부에 연결된 GPS 장치가 있는 서보 모터에 의해 유도되면, 낙하산을 적절히 제어할 수 있고 로켓의 구성요소들을 계획한 낙하 및 회수 지점으로 인도할 수 있습니다.
연구와 지역 지원, 기술 투자
프로젝트가 성공을 거두고, Skyward와 Rollon이 상호 만족함으로써 2023년에도 협력을 계속해나가기로 했습니다
이 프로젝트는 회사의 사회적 지속 가능성에 대한 약속을 보여줌과 동시에 Skyward 계획(그 외 다른 것들도)에 대한 직접적인 지원과 시대에 발맞추는 기술 투자에 대한 약속을 보여줍니다.
사실, 항공우주는 높은 숙련도와 복잡성을 다루는 능력, 문제 해결 능력을 요구하는 분야입니다. 또한 더 넓은 의미에서 기술 발달에 영향을 주며 다른 응용 분야로 발전을 넓혀가는 분야이기도 합니다.
이 분야에서 Rollon의 리더십이 확실하고 확고하게 자리를 잡았습니다. Pyxis의 성공으로 이러한 리더십이 입증되었습니다.
