Процесс создания второй cтуденческой ракеты и спутника CanSat

11.07.2018

Работа над второй студенческой ракетой в самом разгаре! 

Уже осенью команда проекта планирует запустить два летательных аппарата: ракету-носитель для микроспутника CanSat с высотой полета 2,5 км, а также ракету с экспериментальной полезной нагрузкой, способную достигнуть 6-7 км. Мероприятие будет пересекаться со 100-летним юбилеем Днепровского национального университета имени Олеся Гончара.

Напомним, что цель студентов и менторов проекта, к которой они усердно двигаются – создавать студенческие ракеты разного класса, вплоть до геофизических суборбитальных.

Проект рассчитан на 3 года и имеет четко регламентированные этапы, включая разработку, создание, наземные испытания и тестовые пуски следующих изделий:


     

    Семейство малых ракет-носителей калибром до 85 мм: 

    • ракета-носитель для 2х аппаратов “CanSat” – апогей 2000-2500 м, двигатель вкладной, перезаряжаемый, – приложение «CanSat»;
    • ракета-носитель перспективной метеорологической полезной нагрузки массой до 400 г – апогей 6000-7000 м, двигатель «несущий корпус», – приложение «Метео 7000»;
    • исследовательские ракеты для проведения натурных испытаний аэродинамической системы управления на всех этапах полета в диапазоне дозвуковых и сверхзвуковых скоростей, со вкладным или несущим корпусом с апогеем от 2500 до 7000 м, – приложение «Аэродинамическая лаборатория»;
    • двухступенчатая ракета-носитель перспективной метеорологической полезной нагрузки массой до 400 г – апогей 20 000 м, двигатель «несущий корпус» на обеих ступенях, высотное сопло на второй ступени, – приложение «Метео 20000».

    Семейство малых ракет-носителей калибром до 120 мм:  

    • ракета-носитель для проведения натурных испытаний аэродинамической системы управления на всех этапах полета в диапазоне дозвуковых и сверхзвуковых скоростей – апогей 9000 -10000 м, двигатель «несущий корпус», – приложение «Сверхзвуковая аэродинамическая лаборатория»;
    • двухступенчатая ракета-носитель перспективной метеорологической полезной нагрузки массой до 800 г – апогей 45 000 м, двигатель «несущий корпус» на обеих ступенях, высотное сопло на второй ступени, – приложение «Метео 45000»;
    • двухступенчатая ракета-носитель перспективной геофизической полезной нагрузки массой до 800 г – апогей 110-120 км, двигатель «несущий корпус» на обеих ступенях, высотное сопло на второй ступени, – приложение «Геофизика 120» .


    Все проектные решения ребята сразу переводят в процесс реализации и с энтузиазмом сообщают, что ошибок в конструкторских решениях не выявлено. 

    В мае студенты под руководством Вадима Солнцева и других менторов проекта успешно преодолели такие этапы:

    • Разработана концепция создания модульных платформ в калибрах 80 и 116 мм.
    • Разработана программа модернизации наземного сегмента.
    • Произведена закупка первоочередного оборудования для модернизации наземного сегмента.
    • Собраны три приемника телеметрии канала «борт-земля».
    • Созданы рабочие чертежи двигателя СИ 1600 и переданы на производство (ЮМЗ).
    • Разработан двигатель СИ 5000, создана эскизная документация для его изготовления.
    • Изготовлена оснастка для прессования топливных шашек двигателя СИ 5000.
    • Намотаны корпуса 2х тестовых двигателей СИ 5000.
    • Начато производство топливных шашек для двигателя СИ 5000.
    • Изготовлены детали первого тестового двигателя СИ 5000.
    • Команда «Студенческой ракеты» также провела испытания канала передачи телеметрии «борт – земля» на новом оборудовании, имеющем бюджет мощности 168 dB, в лабораторных условиях с использованием аттенюаторов 130 dB, эмулирующих дальность связи в 150 км. Оборудование работает штатно.

    В июне ребята разработали чертежи элементов модулей платформы К80, начали работы по изготовлению деталей для проверки прочностных характеристик, выполнили программу модернизации наземного сегмента, изготовили корпуса камер P66, собрали и установили их на НИС1 и НИС2. Также, была произведена юстировка, получены направленные антенны, сопряжены и проверены совместно с приемниками телеметрии. Кроме того, команда изготовила два двигателя СИ 5000 и провела два тестовых прожига, один из которых оказался неудачным. В ходе обработки данных, локализована предполагаемая причина отказа, изменена конструкция двигателя и оснастка прессования топливных шашек. Проведенные испытания двигателя СИ 5000 показали перенапряженность конструкции, вызванной погоней за высоким массовым совершенством. Для повышения надежности разработчики приняли решение изменить конструкцию с сохранением суммарного импульса, но с 10% снижением массового совершенства.

    В рамках данного проекта другие студенты Инжиниринговой Школы, под руководством Михаила Фесенко и Игоря Гомилко, работают над созданием трех спутников CanSat, которые будут подниматься ракетой. CanSat – это действующая модель микроспутника весом до 330 граммов, где все основные элементы, включая бортовой компьютер, приёмник-передатчик, научную нагрузку и систему питания должны вмещаться в банку объемом 0,33 л. Спутник запускается ракетой и, во время плавного спуска на парашюте с высоты 1-2 км, передает полезную информацию.

    Создаваемые в Школе спутники будут обладать следующим функционалом:

      • Масса до 400 г
      • Объем не более 0,33 л 
      • Возможность записи видео на внутреннюю память
      • Возможность определения позиции спутника при помощи GPS
      • Передача данных телеметрии на наземную станцию
      • Сохранение работоспособности при перегрузках до 10 г
      • Время автономной работы не менее 45 минут


    Среди ближайших планов команды «Студенческая ракета» – проведение гидроиспытания корпуса двигателя СИ 5000, изготовление и тестовые прожиги двигателя измененной конструкции, испытания на прочность деталей сопряжения модулей платформы К80.

    Следим за процессом создания и запуском второй студенческой ракеты и микроспутника вместе!