Το υποσύστημα του propulsion είναι υπεύθυνο για το προωθητικό σύστημα του πυραύλου. Για να το επιτύχει αυτό, ασχολείται με τη δημιουργία κώδικα για την προσομοίωση του κινητήρα και του πυραύλου, την παρασκευή του στερεού προωθητικού καθώς και τον σχεδιασμό, την κατασκευή και την δοκιμή των κινητήρων του πυραύλου.
Επιδιώκοντας να φτάσει ο πύραυλος με μεγαλύτερη ακρίβεια σε ένα δεδομένο υψόμετρο, δημιουργήθηκε η ανάγκη να υπάρχει η βέλτιστη επιλογή κινητήρα. Αυτό οδήγησε στη δημιουργία ενός εργαλείου, με κώδικα Matlab και Graphical User Interface (GUI), που δημιούργησε η ίδια η ομάδα. Το εργαλείο αυτό συνδυάζει το flight performance του πυραύλου και το performance πολλών κινητήρων, ώστε να επιλεγεί ο κατάλληλος που αντιστοιχεί στις προαπαιτήσεις του πυραύλου. Επιπλέον, η υποομάδα έχει αναπτύξει κώδικα σχεδιασμού και βελτιστοποίησης του ακροφυσίου του κινητήρα. Αυτό επιτυγχάνεται σε συνδυασμό με την υπολογιστική μελέτη της καύσης του στερεού προωθητικού, όπου λαμβάνονται τα απαραίτητα δεδομένα για την διαστασιολόγηση του ακροφυσίου. Σκοπός είναι η μεγιστοποίηση της απόδοσης του σε συνδυασμό με την ελαχιστοποίηση του βάρους. Περαιτέρω μελέτη του πραγματοποιείται με χρήση εμπορικού κώδικα CFD.
Το υποσύστημα του Propulsion μέχρι τώρα έχει αποκτήσει τεχνογνωσία στην παρασκευή του στερεού προωθητικού, που χρησιμοποιείται στους κινητήρες του. Το καύσιμο που χρησιμοποιείται είναι νιτρικό κάλιο και σορβιτόλη (σε αναλογία 65-35) καθώς πειραματικά έχει βρεθεί πως έτσι υπάρχει η μέγιστη απόδοση για τις συγκεκριμένες ουσίες. Σημαντικό παράγοντα στην βέλτιστη επίδοση του κινητήρα αποτελεί η σωστή παρασκευή του καυσίμου, δηλαδή το casting. Πρέπει να αποφευχθούν οι φυσαλίδες και οι ρωγμές ενώ παράλληλα πρέπει να υπάρχουν λείες επιφάνειες. Για τον λόγο αυτό, έχουν κατασκευαστεί ειδικές διατάξεις ανάδευσης, ώστε να επιτευχθεί η πολύ καλή ομογενοποίηση των συστατικών του καυσίμου πριν, αλλά και κατά την διάρκεια της θέρμανσής του και την εισαγωγή του στο καλούπι για την κατασκευή των grains. Τα καλούπια των grains είναι κατασκευασμένα από υλικά τα οποία προσφέρουν την απαραίτητη στήριξη και προστασία στο καύσιμο, ενώ παράλληλα δεν επηρεάζουν της απόδοση της καύσης. Ένας άλλος παράγοντας είναι αυτός της πειραματικής μελέτης της καύσης του. Συγκεκριμένα, έχουν πραγματοποιηθεί αρκετά πειράματα του προωθητικού σε συνδυασμό με τις στατικές δοκιμές των κινητήρων που πραγματοποιεί η ομάδα με σκοπό την εύρεση και αντιμετώπιση πιθανών προβλημάτων ώστε να πραγματοποιηθεί πλήρης βελτιστοποίηση της διαδικασίας. Έτσι, λαμβάνονται χρήσιμα δεδομένα για τον σχεδιασμό επόμενων κινητήρων, όπως είναι η επίδραση της πίεσης στον ρυθμό καύσης. Για την έναυση του κινητήρα η ομάδα παρασκευάζει igniters. Ο στόχος τους είναι η άμεση έναυση με την βοήθεια κατευθυνόμενων σπιθών που προκαλούνται από το pyrogen.
Μέχρι τώρα, το συγκεκριμένο υποσύστημα έχει σχεδιάσει και κατασκευάσει επιτυχώς έναν κινητήρα στερεού προωθητικού, κατηγορίας G. Αποκτώντας εμπειρία από τις στατικές δοκιμές αυτού του κινητήρα καθώς και από την χρήση του στις εκτοξεύσεις των πυραύλων H1 και H2 του Project Rocketry, η υποομάδα προχώρησε στον σχεδιασμό ενός κινητήρα κατηγορίας I, με στόχο την επίτευξη μίας δεδομένης επιθυμητής συνολικής ώσης με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια.
Ο κινητήρας I-class δοκιμάζεται από τον Ιούνιο του 2021 έως και τώρα με σκοπό την λήψη δεδομένων προωθητικής δύναμης και τιμών θερμοκρασίας. Ακόμα, προσφέρει μεγάλη εμπειρία στα μέλη του Propulsion σε διαδικασίες σχετικές με την συναρμολόγηση, την έναυση και την τελική απόδοση.
Οι παραπάνω πληροφορίες είναι μεγάλης αξίας καθώς λήφθηκαν υπόψη στον σχεδιασμό του κινητήρα κλάσης Μ ο οποίος θα στελεχώσει για πρώτη φορά πύραυλο υψηλής ισχύος για τα δεδομένα της ASAT αλλά και της Ελληνικής πειραματικής πυραυλικής. Αναλυτικότερα ο κινητήρας θα διαθέτει It στα 9750Ns σε πίεση λειτουργίας στα 6.5 MPa.
Η σχεδιαστική πορεία που ακολουθήθηκε βασίστηκε στην εξαγωγή της απόδοσης του κινητήρα, τον σχεδιασμό των επιμέρους λειτουργικών τεμαχίων, την βελτιστοποίηση μέσω θερμοδομικών αναλύσεων και βελτιστοποίησης ροής. Ταυτόχρονα, σημαντικό ρόλο έπαιξε και η επιλογή των υλικών όπως τα αλουμίνια αεροδιαστημικού τύπου και ο λεπτόκοκκος γραφίτης για το ακροφύσιο. Μέσω της παραπάνω διαδικασίας προέκυψαν οι τελικές διαστάσεις του κινητήρα και έχουν τεθεί υπό παραγγελία. Επιβεβαίωση της θεωρητικής μελέτης θα προκύψει μέσω καταστροφικών πειραματικών δοκιμών στα τεμάχια του κινητήρα για εξαγωγή της πραγματικής τους αντοχής.
Παράλληλα με τον κινητήρα, έτρεξε και ο σχεδιασμός των αντίστοιχων πειραματικών διατάξεων οι οποίες σχετίζονται με την διαδικασία παραγωγής του στερεού καυσίμου αλλά και τις στατικές δοκιμές του ίδιου του κινητήρα. Σχετικά με την παραγωγή του στερεού καυσίμου έχουν σχεδιαστεί τα κατάλληλα μηχανικά καλούπια για στα οποία θα εγχυθεί σε ρευστή μορφή με ταυτόχρονη υποβολή σε κενό και δόνηση προς απαέρωση των φυσαλίδων αέρα. Σχετικά με τις στατικές δοκιμές, η διάταξη που σχεδιάστηκε θα στελεχώνει τριών ειδών αισθητήρων, προωθητικής δύναμης, θερμοκρασίας εξωτερικά του θαλάμου καύσης και του ακροφυσίου και πίεσης στο εσωτερικό του κινητήρα. Τέλος, μέσω της διάταξης, δίνεται η δυνατότητα να γίνεται κατακόρυφη αλλά και οριζόντια δοκιμή εξάγοντας κατά αυτόν τον τρόπο την πειραματική ροή μάζας.
Τα ηλεκτρονικά του κινητήρα ερευνώνται και σχεδιάζονται με σκοπό την λήψη ακριβών μετρήσεων μέσω των αισθητήρων μας και να επικυρωθεί η λειτουργία του κινητήρα. Το PCB (Printed Circuit Board) περιέχει ολοκληρωμένα κυκλώματα όπως ενισχυτές οργάνων, που ενισχύουν την έξοδο ενός αισθητήρα, ή έναν δέκτη ρεύματος βρόχου, που μετατρέπει μια έξοδο ρεύματος σε τάση. Παράλληλα, τα αναλογικά σήματα ψηφιοποιούνται από ολοκληρωμένα κυκλώματα ADC (Analog to Digital Converter), και έπειτα στέλνονται σε έναν μικροελεγκτή (MCU). Η ομάδα χρησιμοποιεί STM32 MCUs, τα οποία προγραμματίζονται σε γλώσσα C.
