Rollon Lineaire Rails zijn aan boord.
Een tweede succes voor het team van de Politecnico di Milano.
Skyward is een multidisciplinaire vereniging die ingenieurs van verschillende faculteiten (lucht- en ruimtevaart, mechanica, informatica, elektronica) van de Politecnico di Milano bijeenbrengt voor het ontwerpen van ruimtevaartraketten – en anders dan alle andere dergelijke verenigingen in de internationale arena van het hoger onderwijs in die zin dat zij al tien jaar lang raketten ontwerpt en maakt – won de editie 2022 vanEuRoC.
EuRoC is de eerste universitaire raketlanceringscompetitie in Europa, gesponsord door Portugal Space, die studenten uit heel ons continent samenbrengt om hun projecten te “lanceren” en hen aan te moedigen wetenschap, technologie, techniek en wiskunde (STEM-vakken) te studeren en technologische vaardigheden te ontwikkelen.
Dit doorslaant succes volgt op het “categorie”-succes dat Skyward in 2021 haalde.
De competitie
EuRoC is een proefterrein voor raketten die het verloop van een echte ruimtevaartmissie kunnen “reproduceren” om een satelliet in een baan om de aarde te brengen, op een bepaalde plaats en op een bepaald tijdstip. De competitie is verdeeld in twee categorieën – 3.000 en 9.000 meter – waarbij degenen worden beloond, die erin slagen het dichtst bij de doelhoogte te komen en vervolgens hun raket intact op een specifieke plaats terug te brengen.
Skyward nam deel aan de 3.000-meter-competitie, waarbij projecten volgens een reeks criteria in aanmerking komen voor verschillende prijzen:
- EuroC Award, het algemene klassement
- Technical Award voor het beste technische verslag
- Team Award bepaald door een score gebaseerd op hoe georganiseerd en betrouwbaar het team is tijdens het jaar van voorbereiding en vervolgens tijdens de competitie.
- New Space Award die de marktwenselijkheid van de raket interpreteert.
- Flight Award voor de vluchtprestaties van de raket.
In 2022 won Skyward de EuroC Award, de Technical Award, en was tweede bij de Team Award en Flight Award, die echter aan andere teams werden toegekend.
Er waren ook de Anacom Awards, gesponsord door een Portugees bedrijf dat de eerste en tweede prijs kreeg voor beide telemetrieën die op de twee onderdelen van de raket waren gemonteerd.
In 2022 namen 19 van de 25 geregistreerde teams deel aan EuRoC.
De Pyxis-raket en de rol van Rollon (en lineaire beweging)
De door Skyward ontworpen raket staat bekend als Pyxis, en heeft de volgende “technische specificaties”:
- 2,5 meter lang
- 15 cm in diameter (voor het plaatsen van de luchtremmen)
- 14 kg leeg – 21 kg met motor.
- Het is opgebouwd uit koolstofvezel en glas om het gewicht te verminderen en de overdracht van gegevens naar de grond mogelijk te maken voor telemetrische doeleinden (de glasvezel maakt dit mogelijk). Aluminium werd gebruikt voor de verbindingen tussen de compartimenten, de flenzen en de remkleppen.
Volgens de officiële telemetrie bereikte de raket tijdens de competitie een hoogte van 3033 meter en werd hij intact teruggevonden op de vooraf ingestelde locatie. Dit was geen onbelangrijke prestatie, en de lineaire rails van Rollon speelden een belangrijke rol.
Laten we eens kijken waarom.
De Pyxis wordt aangedreven door een motor met vaste stuwstof, die eenmaal ingeschakeld niet kan worden uitgezet of bijgesteld, en die de raket tot een hoogte van 3.000 meter moet voortstuwen. Om zijn doelhoogte zo dicht mogelijk te benaderen, opent de raket zijn remkleppen wanneer hij 1000 meter bereikt – systemen die door de raket zelf worden bestuurd met behulp van telemetrie en de boordtechnologie. Vervolgens vermindert hij geleidelijk zijn kruissnelheid om zo dicht mogelijk bij het doel van 3.000 meter te komen, waarbij hij zijn remkleppen uitschuift en intrekt volgens de gegevens die hij ontvangt.
De aluminium remkleppen worden naar buiten geduwd door de lineaire beweging van de Mini Monorails van Rollon in de raket.
De lineaire rails waren nodig om de wrijving tussen de onderdelen zoveel mogelijk te beperken en om de remkleppen te kunnen in- en uitschuiven met een snelheid die zeer dicht bij die van het geluid (of van een groot vliegtuig) ligt: d.w.z. 1.000 km/uur.
De remkleppen zijn slechts ongeveer zo groot als een creditkaart, en onder deze omstandigheden wordt er een druk van ongeveer 30 kg op uitgeoefend. Zonder een systeem van krachtige rails zou het niet mogelijk zijn de remkleppen op de juiste manier te openen en af te stellen, waardoor de streefhoogte van 3000 meter niet kan worden bereikt.
Vandaar de keuze voor een betrouwbare lineaire rail zoals die van Rollon, die voldoende stijfheid bood en ook het juiste draagvermogen kon garanderen.
Rollons keuze voor de oplossing
De keuze voor de Rollon-oplossing brengt bedrijven in hetzelfde gebied samen om duurzame partnerschappen aan te gaan en een gedeelde waarde voor het gebied zelf te helpen genereren, en was gebaseerd op de reële behoefte van Pyxis om een nog onopgelost probleem op te lossen.
In detail komt het uittrekken van de remkleppen neer op het bewegen van de rail terwijl de glijder in het raketcompartiment blijft. Door het uittrekken van de remklep komt de rail dus in de toestand van doorbuiging. Daarom is uiteindelijk gekozen voor de oplossing van Rollon, die een maximale stijfheid kan garanderen.
De technische afdeling van het bedrijf evalueerde de vereisten en identificeerde het product – Mini Monorail – dat de juiste prestaties leverde in termen van stijfheid, betrouwbaarheid en glijdende kwaliteit met een lage wrijvingscoëfficiënt bij implementatie. Allemaal in een zeer kleine ruimte.
De kwaliteit van het glijden wordt gewaarborgd bij het uittrekken, maar ook bij het weer inbrengen van de remkleppen in de romp van de raket: de remkleppen mogen niet blijven haken aan de parachute die opengaat wanneer de raket zijn hoogste punt bereikt, zijn twee componenten splitst en aan zijn afdaling begint.
Dit herstel hoeft niet noodzakelijkerwijs te worden “opgetuigd” door rails en remkleppen, maar kan – geleid door de servomotor met GPS-systeem dat verbonden is met de telemetrie aan boord – de parachute naar behoren besturen en het onderdeel van de raket naar het beoogde val- en herstelpunt leiden.
Ondersteuning van onderzoek in de regio en investeren in technologie
Het succes van het project en de wederzijdse tevredenheid van Skyward en Rollon heeft de koers uitgezet voor een samenwerking die in 2023 zal worden voortgezet.
Het project is ook tekenend voor het streven van het bedrijf naar sociale duurzaamheid – met gratis directe steun voor het Skyward-initiatief (en andere) – en investeringen in technologie die bij deze tijd passen.
De lucht- en ruimtevaart is namelijk een gebied dat hoge vaardigheden, een vermogen om met complexiteit om te gaan en een vermogen om problemen op te lossen vereist. Het is ook een sector die de ontwikkeling van de technologie op een bredere manier beïnvloedt door vooruitgang te boeken op andere toepassingsgebieden.
Het leiderschap van Rollon op dit gebied is duidelijk en stevig verankerd. Het succes van Pyxis bevestigt dit.
