Rollon Linearschienen sind mit an Bord
Ein zweiter Erfolg für das Team des Politecnico di Milano
Skyward ist eine multidisziplinäre Vereinigung von Ingenieuren verschiedener Fakultäten (Luft- und Raumfahrt, Mechanik, Informatik, Elektronik) des Politecnico di Milano, die sich mit der Entwicklung von Raketen für die Luft- und Raumfahrt befasst. Die Vereinigung, die seit zehn Jahren Raketen entwirft und herstellt, hat den EuRoC 2022 gewonnen und unterscheidet sich damit von anderen Vereinigungen im internationalen Hochschulbereich.
EuRoC ist der erste universitäre Raketenstart-Wettbewerb in Europa, der von Portugal Space gesponsert wird. Dieser Wettbewerb bringt Studierende aus ganz Europa zusammen, um ihre Projekte zu „starten“ und sie zu ermutigen, Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik (MINT-Fächer) zu studieren und technologische Fähigkeiten zu entwickeln.
Dieser durchschlagende Erfolg knüpft an den „Kategorie“-Erfolg an, den Skyward im Jahr 2021 erzielte.
Der Wettbewerb
EuRoC ist ein Testgelände für Raketen, die die Durchführung einer echten Raumfahrtmission „nachstellen“ können, um einen Satelliten an einem bestimmten Ort und zu einer bestimmten Zeit in die Umlaufbahn zu bringen. Der Wettbewerb ist in zwei Kategorien unterteilt – 3.000 und 9.000 Meter – und belohnt diejenigen, die es schaffen, der Zielhöhe am nächsten zu kommen und ihre Rakete dann unversehrt an einen bestimmten Ort zurückzubringen.
Skyward nahm an dem 3.000-Meter-Wettbewerb teil, bei dem Projekte nach einer Reihe von Kriterien für verschiedene Auszeichnungen in Betracht gezogen werden:
- EuRoC Award, die Gesamtwertung.
- Technical Award für den besten technischen Bericht.
- Team Award, der anhand einer Punktzahl ermittelt wird, die darauf basiert, wie organisiert und zuverlässig das Team während des Vorbereitungsjahres und dann im Verlauf des Wettbewerbs ist.
- New Space Award, der die Marktfähigkeit der Rakete bewertet.
- Flight Award für die Flugleistung der Rakete.
2022 gewann Skyward den EuRoC Award und den Technical Award, und war Zweitplatzierter beim Team Award und Flight Award, die jedoch an andere Teams vergeben wurden.
Außerdem wurden die Anacom Awards verliehen, die von einem portugiesischen Unternehmen gesponsert wurden, wobei die beiden Telemetriegeräte, die an den beiden Komponenten der Rakete angebracht waren, den ersten und zweiten Preis erhielten.
Im Jahr 2022 nahmen 19 der 25 angemeldeten Teams an EuRoC teil.
Die Pyxis-Rakete und die Rolle von Rollon (und der linearen Bewegung)
Die von Skyward entwickelte Rakete trägt den Namen Pyxis und hat die folgenden „technischen Spezifikationen“:
- 2,5 Meter Länge.
- 15 cm Durchmesser (zur Aufnahme der Luftbremse).
- 14 kg im Leerzustand – 21 kg mit Motor.
- Sie wurde aus Kohlefaser und Glas gebaut, um das Gewicht zu reduzieren und die Übertragung von Daten zum Boden für Telemetrie-Zwecke zu ermöglichen (die Glasfaser ermöglicht dies). Aluminium wurde für die Verbindungen zwischen den Sektionen, den Flanschen und den Bremsklappen verwendet.
Nach den offiziellen Telemetriedaten erreichte die Rakete während des Wettbewerbs eine Höhe von 3033 Metern und wurde unversehrt am vorgegebenen Ort geborgen. Dies war eine bedeutende Leistung, und die Rollon-Linearschienen spielten dabei eine wichtige Rolle.
Angetrieben wird die Pyxis von einem Feststofftriebwerk, das sich nach dem Einschalten weder abschalten noch einstellen lässt und die Rakete auf eine Höhe von 3.000 Metern bringen soll. Um die Zielhöhe möglichst genau zu erreichen, öffnet die Rakete bei Erreichen von 1.000 Metern ihre Bremsklappen – Systeme, die von der Rakete selbst mit Hilfe von Telemetrie und der Bordtechnik gesteuert werden. Dann reduziert sie schrittweise ihre Geschwindigkeit, um sich dem 3.000-Meter-Ziel so weit wie möglich zu nähern, und fährt ihre Bremsklappen je nach den empfangenen Daten aus und ein.
Die Aluminium-Bremsklappen werden durch die lineare Bewegung der Mini Mono Rails von Rollon im Inneren der Rakete nach außen gedrückt.
Die Linearschienen wurden benötigt, um die Reibung zwischen den Bauteilen so weit wie möglich zu reduzieren und um das Aus- und Einfahren der Bremsklappen bei einer Geschwindigkeit zu ermöglichen, die der Schallgeschwindigkeit (oder der eines großen Verkehrsflugzeugs) sehr nahekommt: d. h. 1.000 km/h.
Die Bremsklappen sind nur etwa so groß wie eine Kreditkarte und werden unter diesen Bedingungen mit einem Druck von etwa 30 kg beaufschlagt. Ohne ein leistungsfähiges Schienensystem wäre es nicht möglich, die Bremsklappen richtig zu öffnen und einzustellen, so dass die Zielhöhe von 3.000 Metern nicht erreicht werden könnte.
Daher die Wahl einer zuverlässigen Linearschiene wie der von Rollon, die eine ausreichende Steifigkeit bot und auch die richtige Tragzahl gewährleisten konnte.
Die von Rollon gewählte Lösung
Die Entscheidung für die Rollon-Lösung bringt Unternehmen im gleichen Gebiet zusammen, um langfristige Partnerschaften zu bilden und einen gemeinsamen Wert für das Gebiet selbst zu schaffen, und beruhte auf dem tatsächlichen Bedarf von Pyxis, ein bisher ungelöstes Problem zu lösen.
Im Detail bedeutet das Herausziehen der Bremsklappen eine Bewegung der Schiene, während der Läufer im Raketenraum verbleibt. Das Herausziehen der Luftbremse versetzt die Schiene also in einen Zustand der Biegung, weshalb schließlich die Rollon-Lösung gewählt wurde, die eine maximale Steifigkeit garantieren kann.
Die technische Abteilung von Rollon bewertete die Anforderungen und empfahl das Produkt Mini Mono Rail.Es bietet die richtige Leistung in Bezug auf Steifigkeit, Zuverlässigkeit und Gleitfähigkeit, mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten. Und das alles auf sehr kleinem Raum.
Die Qualität des Gleitens wird nicht nur beim Herausziehen, sondern auch beim Wiedereinsetzen der Bremsklappen in den Raketenkörper gewährleistet: Die Bremsklappen dürfen sich nicht an dem Fallschirm verfangen, der sich öffnet, wenn die Rakete ihren Gipfel erreicht, sich in ihre beiden Bestandteile aufteilt und ihren Sinkflug beginnt.
Diese Bergung muss nicht unbedingt über Schienen und Bremsklappen erfolgen, sondern kann – gesteuert durch den Servomotor mit GPS-System, das mit der bordeigenen Telemetrie verbunden ist – den Fallschirm ordnungsgemäß steuern und die Raketenkomponente zum vorgesehenen Abwurf- und Bergungspunkt führen.
Unterstützung der Forschung und der Region durch Investitionen in Technologie
Der Erfolg des Projekts und die gegenseitige Zufriedenheit von Skyward und Rollon haben die Weichen für eine Zusammenarbeit gestellt, die 2023 fortgesetzt wird.
Das Projekt ist auch ein Zeichen für das Engagement des Unternehmens für soziale Nachhaltigkeit – mit kostenloser direkter Unterstützung für die Skyward-Initiative (und andere) – und für zeitgemäße Technologieinvestitionen.
Die Luft- und Raumfahrt ist in der Tat ein Bereich, der hohe Qualifikationen, die Fähigkeit zur Bewältigung von Komplexität und zur Problemlösung erfordert. Es handelt sich auch um einen Sektor, der die technologische Entwicklung auf breiterer Ebene beeinflusst und Fortschritte hervorbringt, die in andere Anwendungsbereiche hineinreichen.
Die Führungsrolle von Rollon in diesem Bereich ist eindeutig und fest etabliert. Der Erfolg von Pyxis ist eine Bestätigung dafür.
