Odata cu testarea cabinei viitorului supersonic IAR-111, cercetarea spatiala romaneasca a revenit in centrul atentiei.
Cred ca e important sa cunostem si „competitia” la ARCA IAR-111, provenita din zona institutelor de cercetare „traditionale” romanesti, in cursa pentru lansarea viitoarei generatii de mini sateliti romanesti.
Vector Lansare Sateliti
„Greii” cercetarii aerospatiale romanesti, Centrul de Cercetari pentru Aeronautica si Spatiu (CCAS) din cadrul Universitatii „Politehnica” Bucuresti in parteneriat cu Agentia Spatiala Romana (ROSA) si INCAS, au initiat incepand cu anul 2008 un program ce isi propune proiectarea unei rachete lansatoare de sateliti.
Ca un element de noutate, sint prevazute cercetari legate de un nou motor racheta hibrid precum si de o forma de ajutaj neconventional, aerospike [1].
Motor Hybrid[2]
Exemplu ajutaj aerospike[3]
Programul are si o componenta de cercetare internationala, proiectul ORPHEE (OperationaI Research Project on Hybrid Engine in Europe) finantat de Comisia Europeana, la care participa si UPB si care are ca obiectiv dezvoltarea unei noi generatii de motoare racheta hibride [4].
In prima etapa, care urmeaza sa fie terminata la finele anului 2011, se urmareste realizarea si experimentarea unui model la scara redusa al lansatorului, pentru care sint studiate doua configuratii: o racheta in trei trepte, cu combustibil solid, fiecare treapta fiind reprezentata de corpul unei rachete de artilerie GRAD de calibrul 122mm, in varianta scurta de 1,2m si o racheta in doua trepte, compusa din patru motoare de start/boostere (aceleasi rachete „scurte” de calibrul 122mm) precum si un corp central reprezentat fie de varianta „lunga” (1,8m) a rachetei de 122mm fie de o treapta cu motor racheta hibrid.
Varianta in trei trepte se bazeaza cel mai probabil pe experienta castigata cu un alt proiect din 2005, o racheta cu rol de sonda meteorologica ce urmarea atingerea unei altitudini maxime de 20km.
Racheta trei trepte[5]
Racheta patru boostere[5]
A fost simulata comportarea celor doua configuratii, estimandu-se atat altitudinea maxima cat si viteza terminala obtinuta:
Asa cum se observa, varianta cu patru boostere pare a avea performante superioare iar pentru validarea estimarilor teoretice cele doua rachete vor fi testate in poligon.
O atentie deosebita se acorda dezvoltarii motorului hibrid, studiindu-se diverse combinatii de combustibili si metode de crestere a tractiunii[8-10].
In proiect mai sint implicati:
ROMARM care este coordonatorul partenerilor industriali
Electromecanica Ploiesti se ocupa de constructia motorului cu combustibil hibrid si constructia lansatorului, ca si integrator al proiectului
Tohan Zarnesti furnizor al motoarelor cu combustibil solid provenite de la loviturile reactive de 122mm
SYSCOM 18 va furniza sistemul de ghidare inertiala
Comfrac Project va furniza aplicatiile de calcul necesare
NERVA
Un al doilea proiect coordonat de CCAS UPB este NERVA – Vehicul demonstrator de acces orbital care urmareste conversia rachetelor antiaeriene S-75 Volhov retrase din dotarea armatei in lansatoare de sateliti.[11-18] Obiectivul este de a atinge o altitudine maxima de 160km si o crestere de viteza de la 2600m/s (racheta actuala) la 9500m/s (NERVA).
In acest scop proiectul isi propune sa aduca urmatoarele modificari rachetei de baza:
1. Extinderea rezervoarelor de combustibil lichid ale treptei a doua precum si folosirea unui nou material compozit aflat in cercetare la UPB, CFRAl (Carbon Fiber Reinforced Aluminium).
2. Motorul treptei a doua va avea un sistem de prindere modificat, articulat, si va fi parte a sistemului de directie alaturi de suprafetele aerodinamice
3. Adaugarea a inca doua motoare de start / boostere, pe langa cel deja existent si proiectarea unui mecanism care sa le desprinda in siguranta de corpul treptei a doua, odata ce combustibilul s-a consumat. De asemenea se doreste si schimbare combustibilului solid cu unul mai performant.
4. Inlocuirea sistemului de ghidare radar cu unui inertial
5. In perspectiva, adaugarea unei a treia trepte pentru insertia orbitala, posibil cu motor racheta hibrid
6. Tot in perspectiva, imbunatatirea performantelor motorului cu combustibil lichid al treptei a doua
O comparatie intre racheta initiala S-75 si lansatorul NERVA (in varianta completa):
S-75[19]
NERVA[11]
Un prim test s-a desfasurat deja in poligonul de la Capu Midia pe 15 Iunie 2010 si a constat din lansarea unei rachete tinta RT-759M (provenita tot dintr-o racheta S-75), cu treapta a doua nefunctionala, scopul experimentului fiind testarea sistemului de ghidare inertial si a celui de telemetrie.
Imagini de la lansare se pot gasi aici: picasaweb.google.com/100149575802520722605/SpaceExperiment2010NERVA1
Partenerii UPB in acest proiect sint Electromecanica, Elarom, Aerofina, Comoti si Centrul de Incercari in Zbor Craiova.
Site-ul proiectului, unde pot fi gasite mai multe informatii despre planurile echipei: www.nervaorbital.ro
Surse:
[1] www2.rosa.ro/index.php/en/pncdi2/article/proiecte/proiecte-nationale/9-pncdi2-c2/52-vls.html
[2] http://ec.europa.eu/enterprise/newsroom/cf/_getdocument.cfm?doc_id=6488
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/File:Non-truncated_toroidal_aerospike_nozzle.jpg
[4] www.orphee-fp7-space.eu/about_us.html
[5] www.pub-rcas.ro/vector%20lansare%20sateliti%20mici%20dimensiuni.html
[6] www.cnmp.ro:8083/pncdi2/program4/documente/2010/sedinta/rez/D8/82-067.pdf
[7] „Mathematical model and technical solutions for multi-stage sounding rockets, using the rotation angles” Teodor-Viorel CHELARU, Cristian BARBU
[8] „Hybrid rocket motor internal ballistic model and oxidizer dopping. Applications.” Mingireanu, F. Propulsion Dept., Romanian Space Agency (ROSA), Bucharest, Romania 2009
[9] „Hybrid rocket engine, theoretical model and experiment” Teodor-Viorel Chelaru,University POLITEHNICA of Bucharest, Romania, Florin Mingireanu, Romanian Space Agency, Romania , 2010
[10] „Solid methane hybrid rocket engine. Regression speed increase by oxidizer doping and embedding wires. Vehicle optimization application through motor parameters.” Mingireanu, F. Propulsion Dept., Romanian Space Agency (ROSA), Bucharest, Romania, 2011
[11] www.cnmp.ro:8083/pncdi2/program4/documente/2010/sedinta/rez/D8/82-076.pdf
[12] „Bank boosters de-synchronization of the orbital launcher NERVA” Ionescu, Florentina; Dumitrache, Ciprian; Rugescu, Dragos Ronald; Vataman, Sergiu Paul, 2010
[13] „Composites fuel tank technology for the NERVA launcher.”Tache, Florin; Silivestru, Valentin; Dobre, Tanase; Rugescu, Radu Dan, 2008
[14] „Steering mechanism and efforts on the NERVA space launcher.” Bogoi, Alina Tudor; Tache, Florin; Rugescu, Dragos Radu Dan; Aldea, Sorin, 2010
[15] „GIMBALS FOR VECTOR CONTROL OF NERVA LIQUID MOTOR TRANSPORTERS” Radu D. RUGESCU, 2008
[16] „Half-orbital NERVA launcherblock for small LEO satellites” R.D. Rugescu; D. Mortari; I.Farcasanu; V. Martin; E. Teujan, M.D. Ionescu, D. Dragomir, 2008
[17] „Imaging experiment on board the NERVA-1 rocket vehicle.” Rugescu, Dragos Radu Dan; Simion, Ionel; Dobre, Daniel; Lorincz, Istvan, 2010
[18] „RESULTS OF THE FIRST STAGE DEVELOPMENT FOR THE ROMANIAN ORBITAL LAUNCHER NERVA” Radu D. RUGESCU, Daniele MORTARI,Ioan FARCASAN, 2010
[19] „GIMBALS FOR VECTOR CONTROL OF NERVA LIQUID MOTOR TRANSPORTERS”RADU D. RUGESCU, 2009
Vali