Recovery

Parachutes

Οι περισσότεροι πύραυλοι υψηλής ισχύος χρειάζονται δύο αλεξίπτωτα για την προσγείωση τους. Το πρώτο αλεξίπτωτο λέγεται Drogue, το οποίο χρειάζεται για την αρχική επιβράδυνση του πυραύλου, ενώ το δεύτερο είναι το κύριο αλεξίπτωτο, το οποίο έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να επιβραδύνει τον πύραυλο στην επιθυμητή ταχύτητα προσεδάφισης. Πριν σχεδιαστούν τα αλεξίπτωτα, γίνεται μελέτη για να επιλεχθούν τα κατάλληλα υλικά από τα οποία αυτά θα κατασκευαστούν, το ύφασμα (Ripstop Nylon), η κλωστή (Nylon), και τα σχοινιά (Nylon).

Η κύρια μέθοδος για τον σχεδιασμό και κατασκευή ενός αλεξίπτωτου ξεκινά με τον υπολογισμό της διαμέτρου (D) και του επιθυμητού συντελεστή τριβής του (CD). Τα δεδομένα που χρειαζόμαστε είναι η ακριβής μάζα (m) του πυραύλου, αφού έχει τελειώσει η καύση του κινητήρα. Συγκεκριμένα για τα Drogue αλεξίπτωτο, χρειάζεται επίσης να γνωρίζουμε την ταχύτητα (V) που θα έχει ο πύραυλος τη στιγμή που θα ανοίξουν αυτό και για το Main αλεξίπτωτο την ταχύτητα με την οποία θέλουμε να προσεδαφιστεί ο πύραυλος. Αυτές οι παράμετροι μπορούν να βρεθούν εύκολα με την βοήθεια του προγράμματος Open Rocket, το οποίο είναι ένα πρόγραμμα προσομοίωσης πτήσης. Η διάμετρος των αλεξιπτώτων βρίσκεται με τη βοήθεια κατάλληλης βιβλιογραφίας.

Στη συνέχεια κατασκευάζεται ένα πατρόν με τη βοήθεια συγκεκριμένων εξισώσεων, έτσι ώστε να κοπούν 8 και 12 ίδια κομμάτια από το ύφασμα (για τα Drogue και Main αλεξίπτωτα αντίστοιχα) σε σχήμα ισόπλευρου τριγώνου. Τα κομμάτια αυτά ράβονται με τη βοήθεια ραπτομηχανής με συγκεκριμένη ραφή (ζιγκ-ζαγκ).

Στη συνέχεια, κόβεται η κεντρική τρύπα, της οποίας η ακτίνα είναι 20% της ακτίνας του αλεξίπτωτου. Αυτή η τρύπα είναι απαραίτητη, διότι καθιστά την κάθοδο του πυραύλου πιο σταθερή. Τέλος ράβονται στο ύφασμα τόσα σχοινιά, όσα είναι και τα κομμάτια των αλεξιπτώτων, τα οποία έχουν μήκος 1,15 φορές της διαμέτρου του αλεξίπτωτου.

Φέτος το υπο-σύστημα του Recovery έχει αναπτύξει την τοροειδή γεωμετρία για τα αλεξίπτωτα. Αυτή η επιλογή στο design έγινε διότι τα τοροειδή αλεξίπτωτα παράγουν τον μεγαλύτερο συντελεστή τριβής (πάνω από 2.2) γεγονός το οποίο οδηγεί στη χρήση μικρότερου μεγέθους αλεξιπτώτου για το ίδιο φορτίο, οπότε αλεξίπτωτα με μικρότερη διάμετρο μπορούν να έχουν την ίδια ταχύτητα πτώσης.

Ejection mechanism

Στον προηγούμενο μας πύραυλο, η εκτίναξη γινόταν με μπαρούτι. Στον φετινό πύραυλο, η ομάδα αποφάσισε να προχωρήσει σε έναν νέο μηχανισμό εκτίναξης και να χρησιμοποιήσει έναν μηχανισμό απελευθέρωσης που βασίζεται στο διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό γιατί το διοξείδιο του άνθρακα είναι καλύτερο υλικό για μεθόδους απελευθέρωσης, καθώς η έκρηξή του προφέρει μεγαλύτερη ασφάλεια, συγκριτικά με το μπαρούτι. Σε αντίθεση με το μπαρούτι, η έκρηξη του διοξειδίου του άνθρακα είναι πιο καθαρή χωρίς υπολείμματα που καταλήγουν στο εσωτερικό του πυραύλου και στα στοιχεία του. Επίσης, αυτό επιτρέπει την αποφυγή χρήσης πυροπροστασίας για την προστασία των εσωτερικών κομματιών, όπως τα αλεξίπτωτα, από την υψηλή θερμοκρασία και τις φλόγες.

Το υπο-σύστημα του Recovery έχει σχεδιάσει και κατασκευάσει έναν SRAD μηχανισμό εκτίναξης που χρησιμοποιεί φιαλίδια διοξειδίου του άνθρακα. Όταν τα αλτίμετρα αντιληφθούν ότι ο πύραυλος έχει φτάσει στο απόγειο, ένας flight computer στέλνει σήμα στον μηχανισμό και το αέριο απελευθερώνεται στο εσωτερικό του πυραύλου με τη βοήθεια του μπαρουτιού.  Το τμήμα του μηχανισμού που περιέχει το μπαρούτι εφαρμόζεται σε ένα ελατήριο πιέσεως, το οποίο έχει μία βελόνα στην άλλη του πλευρά, η οποία και τρυπάει το φιαλίδιο. Τα αέρια από την εκτόνωση του διοξειδίου του άνθρακα δημιουργούν τέτοια πίεση στο εσωτερικού του πυραύλου που σπρώχνουν το ωφέλιμο φορτίο και τα αλεξίπτωτα, εκτός πυραύλου. Για τον σχεδιασμό του πρωτότυπου μηχανισμού πρέπει να είναι γνωστός o εσωτερικός όγκος του πυραύλου που θα γίνει η εκτόνωση των αερίων, καθώς και το βάρος του nosecone. Έπειτα οι διαστάσεις του μηχανισμού και των τρυπών του, καθώς και μια πρώτη εκτίμηση για το ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που χρειάζεται για να λειτουργήσει ο μηχανισμός, υπολογίζονται με μαθηματικές εξισώσεις.

Tender Descender

Ο δεύτερος μηχανισμός λέγεται tender descender και είναι υπεύθυνος για να απελευθερώσει το κύριο αλεξίπτωτο ώστε αυτό να ανοίξει την κατάλληλη στιγμή. Αποτελείται από δύο μεταλλικά μέρη , εκ των οποίων το ένα είναι δεμένο με το Drogue αλεξίπτωτο και την θήκη του κύριου αλεξίπτωτου, ενώ το άλλο είναι δεμένο με τον πύραυλο. Τα δυο μέρη αυτά ενώνονται μεταξύ του με τέτοιο τρόπου έτσι ώστε να μπορεί να περικλείεται ανάμεσα τους μικρή ποσότητα μαύρης πυρίτιδας η οποία πυροδοτείται την επιθυμητή στιγμή από τα ηλεκτρονικά του πυραύλου. Όταν γίνει ο διαχωρισμός των δύο μερών το Drogue αλεξίπτωτο τραβάει την θήκη του κύριου αλεξίπτωτου και έτσι απελευθερώνεται και ανοίγει αυτό.

Future

Στόχος της υποσυστήματος του recovery είναι η ασφαλής προσεδάφιση του πυραύλου. Για αυτόν το λόγο είναι απαραίτητη η μελέτη και κατασκευή κατάλληλων αλεξίπτωτων για την ομαλή κάθοδό του, αλλά και μηχανισμών οι οποίοι να είναι αξιόπιστοι και ικανοί να ανταπεξέλθουν την στιγμή που χρειάζεται. Έτσι η υπο-ομάδα κατασκευάζει έναν εναλλακτικό μηχανισμό εκτίναξης ο οποίος θα χρησιμοποιεί φιαλίδια διοξειδίου του άνθρακα, αλλά τα αέρια της εκτόνωσης θα απελευθερώνονται με τη βοήθεια μιας ηλεκτροβάνας. Σχετικά με τα αλεξίπτωτα, θα γίνει η εφαρμογή στη διπλή απελευθέρωση, η οποία ονομάζεται Reefing, που επιτρέπει τη διάμετρο του αλεξιπτώτου να αυξάνεται όταν κόβεται το κεντρικό σκοινί. 

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ

Aerodynamics

Το υποσύστημα Aerodynamics ειδικεύεται στη σχεδίαση των αεροδυναμικών κομματιών του πυραύλου, καθώς και στην ανάλυση της τροχιάς του κατά την πτήση. Με στόχο την επίτευξη

περισσοτερα

Propulsion

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

περισσοτερα

Payload

Το ωφέλιμο φορτίο είναι η αποστολή του πειράματος.  Μπορεί να είναι οτιδήποτε από ένα επιστημονικό πείραμα και μία συσκευή επικοινωνίας μέχρι το πιο πολύτιμο ωφέλιμο

περισσοτερα
Μετάβαση στο περιεχόμενο