Silnik do eksperymentalnej podróży kosmicznej TU Delft

Ilustracja nadesłana (FAULHABER Polska)

Studenci z wydziału Delft Aerospace Rocket Engineering (DARE) Poliechniki Delft (Holandia) chcą odzyskać europejski rekord wysokości: W tym celu 18 lipca w El Arenosillo w południowej wyślą oni rakietę hybrydową Stratos III jak najwyzej w kosmos. Zasilaniem środka do komory spalania steruje się przy pomocy silnika bezszczotkowego DC firmy FAULHABER.

Studenci opracowali samodzielnie nie tylko samą rakietę, ale także paliwo. Jest to mieszanina wosku parafinowego, proszku aluminiowego oraz substytutu cukru, sorbitolu. Tlen potrzebny do spalania dostarczany jest w formie tlenku azotu (N2O, znanego także jako gaz rozweselający).

Po spaleniu całego paliwa w zbiorniku pozostają niewielkie ilości resztkowego N2O. Gdyby przedostał się on do komory spalania, mogłoby dojść do uszkodzenia układu napędowego i rakiety. Przewód zasilający zostaje zatem zamknięty przy pomocy zaworu tuż po zakończeniu procesu spalania. Napęd ten składa się z serwomotoru bezszczotkowego DC serii 4490 ... BS firmy FAULHABER, wyposażonego w czujniki analogowy Halla K1155, przekładnię 38A oraz sterownik MCBL3006 S RS.

- W rakiecie mamy bardzo niewiele miejsca, co oznacza, że napęd musi być możliwie jak najmniejszy i najlżejszy, ale zarazem mocny i absolutnie niezawodny. Musi on także wytrzymywać silne drgania podczas rozruchu po otwarciu zaworu w czasie krótszym od połowy sekundy. - Wyjaśnia Jesse Hummel, Kierownik zespołu Stratos III. Dokładnie przyjrzeliśmy się wszystkim silnikom możliwym do zastosowania w tym zadaniu. Jedynym, który pasował i generował odpowiedni moment obrotowy był model firmy FAULHABER. Rakieta o długości 8,2 metra posiada średnicę zaledwie 28 centymetrów.

Zespół DARE odpalił rakietę Stratos II+ na wysokość 21,5 kilometra w październiku 2015, ustanawiając tym samym nowy europejski rekord wysokości dla amatorskich podróży kosmicznych. Rekord ten został jednak pobity przez rakietę z Uniwersytetu w Sztutgarcie i wynosi obecnie 32,3 kilometra. Stratos III powinna polecieć o wiele dalej. Jednocześnie próba bicia rekordu posłuży do zgromadzenia danych dla badań atmosferycznych przy pomocy różnorodnej aparatury znajdującej się w kapsule rakiety. Kapsuła opadnie do morza na spadochronach i stamtąd zostanie podjęta.

Firma FAULHABER specjalizuje się w konstrukcji, produkcji i wdrażaniu wysoce precyzyjnych małych oraz zminiaturyzowanych systemów napędowych, serwokomponentów i elektroniki sterującej o mocy wyjściowej do 200 W. Zakres produktów obejmuje silniki bezszczotkowe, silniki miniaturowe DC, enkodery i sterowniki ruchu. Ponadto FAULHABER oferuje również kompleksowe rozwiązania między innymi dla technologii medycznej, automatów „pick and place" i pozycjonowania, optyki precyzyjnej, telekomunikacji, przemysłu lotniczego i kosmicznego oraz robotyki. FAULHABER zatrudnia ponad 1 900 pracowników na całym świecie.

(gz)