Politecnico di Milano ekibi için ikinci bir başarı.
Skyward, Politecnico di Milano’nun farklı fakültelerinden (havacılık, makine bilimi, bilgisayar bilimleri, elektronik) mühendisleri havacılık roketleri tasarlamak üzere bir araya getiren ve çok disiplinli bir dernektir – ve on yıldır roket tasarlayıp yaratması bakımından uluslararası yükseköğretim alanında bu türden başka hiçbir derneğe benzememektedir: EuRoC 2022 yarışmasını kazanmıştır.
EuRoC, Portugal Space sponsorluğunda Avrupa’daki ilk üniversite roket fırlatma yarışması olup kıtamızın dört bir yanından öğrencileri projelerini “fırlatmak” üzere bir araya getirmekte ve onları bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik (STEM konuları) okumaya ve teknolojik beceriler geliştirmeye teşvik etmektedir.
Bu büyük başarı, Skyward’ın 2021’de elde ettiği “kategori” başarısını takip etmiştir.
Yarışma
EuRoC, bir uyduyu belirli bir yerde ve belirli bir zamanda yörüngeye yerleştirmek için gerçek bir havacılık görevi uygulamasını “yeniden üretebilen” roketler için bir kanıtlama alanıdır. Yarışma 3.000 ve 9.000 metre olmak üzere iki kategoriye ayrılmış olup, hedef yüksekliğe en çok yaklaşmayı ve ardından roketlerini belirli bir yere sağlam bir şekilde geri getirmeyi başaranları ödüllendirmektedir.
Skyward, projelerin bir dizi kritere göre çeşitli ödüller için değerlendirildiği 3.000 metrelik yarışmada yer almıştır:
- EuroC Ödülü, genel sıralama
- En iyi teknik rapor için Teknik Ödül
- Ekibin hazırlık yılı boyunca ve yarışma süresince ne kadar organize ve güvenilir olduğuna dayanan bir puanla belirlenen Ekip Ödülü.
- Roketin pazardaki çekiciliğini yorumlayan Yeni Uzay Ödülü.
- Roketin uçuş performansı için Uçuş Ödülü.
Skyward, 2022‘de EuroC Ödülünü ve Teknik Ödülünü kazanmış, diğer ekiplere verilen Ekip Ödülü ve Uçuş Ödülünde ise ikinci olmuştur.
Ayrıca, roketin iki bileşenine monte edilen her iki telemetre için birincilik ve ikincilik ödülü alan bir Portekiz şirketi tarafından desteklenen Anacom Ödülleri de vardı.
2022 yılında, kayıtlı 25 ekipten 19’u EuRoC’a katılmıştır.
Pyxis roketi ve Rollon’un rolü (ve lineer hareketi)
Skyward tarafından tasarlanan roket Pyxis olarak bilinmektedir ve aşağıdaki “teknik özelliklere” sahiptir:
- 2,5 metre uzunluğunda
- 15 cm çapında (havalı frenleri yerleştirmek için)
- Boşken 14 kg ağırlığında – motorla birlikte 21 kg.
- Ağırlığı azaltmak ve telemetri amacıyla (bunu sağlayan cam fiberdir) yere veri aktarımını sağlamak için karbon fiber ve camdan inşa edilmiştir. Bölmeler arasındaki bağlantılar, flanşlar ve havalı frenler için alüminyum kullanılmıştır
Resmi telemetriye göre, roket yarışma sırasında 3033 metre yüksekliğe ulaşmış ve önceden belirlenen yerde sağlam bir şekilde dönmüştür. Bu göz ardı edilecek bir başarı değildi; Rollon lineer raylar ise bu başarıda önemli bir role sahipti.
Bunun nedenlerine bakalım.
Pyxis, bir kez çalıştırıldığında kapatılamayan ya da ayarlanamayan ve roketi 3.000 metre yüksekliğe kadar itmesi gereken katı yakıtlı bir motordan güç almaktadır. Roket, hedef yüksekliğe mümkün olduğunca yaklaşmak için 1.000 metreye ulaştığında hava frenlerini açar – bunlar, telemetri ve yerleşik teknoloji yardımıyla roketin kendisi tarafından kontrol edilen sistemledir. Daha sonra 3.000 metrelik hedefe mümkün olduğunca yaklaşmak için hava frenlerini uzatıp geri çekerek seyir hızını kademeli olarak düşürür.
Alüminyum hava frenleri, roketin içindeki Rollon’un Mini Mono Raylarının lineer hareketiyle dışarı itilir.
Lineer raylar, bileşenler arasındaki sürtünmeyi mümkün olduğunca azaltmak ve hava frenlerinin ses hızına (veya büyük bir yolcu uçağının hızına) çok yakın bir hızda (yani saatte 1.000 km) uzatılıp geri çekilebilmesini sağlamak için gereklidir.
Hava frenleri sadece bir kredi kartı büyüklüğündedir ve bu koşullar altında yaklaşık 30 kg’lık bir basınca maruz kalırlar. Yüksek performanslı bir ray sistemi olmadan, hava frenlerini doğru şekilde açmak ve ayarlamak mümkün olmayacak; bu da hedeflenen 3000 metre yüksekliğe ulaşmayı imkansız hale getirecektir.
Bu nedenle, Rollon’unki gibi yeterli sertlik sunan ve aynı zamanda doğru yük kapasitesini sağlayabilen güvenilir bir lineer ray seçilmiştir.
Rollon’un çözüm seçimi
Rollon çözümünün seçimi, aynı bölgedeki şirketleri uzun süreli ortaklıklar kurmak ve bölgenin kendisi için ortak değer üretmeye yardımcı olmak üzere bir araya getirir ve Pyxis’in henüz çözülmemiş bir sorunu çözmeye yönelik gerçek ihtiyacına dayanmaktadır.
Ayrıntılı olarak, hava frenlerinin çıkarılması, araba roket bölmesinin içinde kalırken ray hareketini kapsamaktadır. Bu nedenle hava freninin çıkarılması rayı esneme durumuna sokar; dolayısıyla maksimum sertliği garanti edebilen Rollon çözümü seçilmiştir.
Şirketin mühendislik departmanı gereksinimleri değerlendirdi ve uygulandığında düşük sürtünme katsayısı ile sertlik, güvenilirlik ve kayma kalitesi açısından doğru performansı sağlayan Mini Mono Rail ürününü seçti. Hepsi çok küçük bir alanda.
Kayma kalitesi, çıkarmanın yanı sıra hava frenlerinin roketin gövdesine yeniden yerleştirilmesi için de sağlanır: hava frenleri, roket yerötesine ulaştığında açılan paraşüte takılmamalı, iki bileşenini ayırmalı ve alçalmaya başlamalıdır.
Bu kurtarma işleminin mutlaka raylar ve hava frenleri tarafından “koşumlanması” gerekmez, bunun yerine – yerleşik telemetriye bağlı GPS sistemine sahip servo motor tarafından yönlendirilen – paraşütü usulüne uygun olarak kontrol edebilir ve roketin bileşenini amaçlanan düşüş ve kurtarma noktasına yönlendirebilir.
Araştırmanın ve bölgenin desteklenmesi, teknolojiye yatırım yapılması
Projenin başarısı ve Skyward ile Rollon’un karşılıklı memnuniyeti, 2023’te de devam edecek bir işbirliğinin rotasını belirledi.
Proje aynı zamanda şirketin Skyward girişimine (ve diğerlerine) ücretsiz doğrudan destek vererek sosyal sürdürülebilirliğe ve çağımıza uygun teknoloji yatırımlarına olan bağlılığının da bir göstergesidir.
Gerçekten de havacılık ve uzay, yüksek beceri, karmaşıklığı yönetme yeteneği ve problem çözme özelliğini gerektiren bir alandır. Aynı zamanda diğer uygulama alanlarına yayılan ilerlemeler üreterek teknolojinin gelişimini daha geniş bir şekilde etkileyen bir sektördür.
Rollon’un bu alandaki liderliği açık ve sağlam bir şekilde ortaya konmuştur. Pyxis’in başarısı bunun bir kanıtıdır.
