«Студентська ракета» 2021: нові запуски надлегких ракет (ВІДЕО)

Вранці 26 серпня 2021 відбувся запуск надлегких ракет, спроєктованих і виготовлених студентською командою Rocketry Agency, що ознаменувало завершення чергового етапу проєкту «Студентська ракета».
Вперше в Україні здійснено успішний запуск надлегкої ракети на висоту 6 500 м, і зроблено спробу запуску надлегкої суборбітальної ракети на висоту 40 000 м.

Проєктування, виготовлення та запуски надлегких ракет — колосальна праця всіх учасників проєкту «Студентська ракета». Мова йде про виконання величезного обсягу проєктно-конструкторських робіт, створення технологічної та стендової бази для виробництва та наземних випробувань складових ракетних комплексів, отримання необхідних погоджень, дозволів, страховок, і багато іншого, що є обов'язковою умовою для проведення випробувань малих метеорологічних ракет, а особливо для випробувань надлегких суборбітальних ракет. Супроводжує підготовку до пусків налагоджена командна робота та сувора дисципліна. І звісно, романтика полігону — протягом майже двох діб життя серед квітучого українського степу, що пахне медом, та участь у процесах розгортання стартової позиції радіусом 10 км, передстартової підготовки та пусків.

Науково-освітній проєкт «Студентська ракета» започатковано у 2018 році за ініціативи міжнародного підприємця у сфері космічних технологій, доктора економічних наук, громадського діяча та мецената Максима Валерійовича Полякова. Проєкт реалізується за всебічної підтримки Громадської організації «Асоціація Noosphere» на базі науково-технічних лабораторій Noosphere Engineering School у Дніпровському національному університеті імені Олеся Гончара.

МЕТА ПРОЄКТУ «СТУДЕНТСЬКА РАКЕТА»

• практична підготовка висококваліфікованих фахівців для ракетно-космічної галузі України на базі дуального навчання у ДНУ і Noosphere Space Engineering School (лабораторія Noosphere Engineering School космічного спрямування);
• розробка "сімейства" надлегких суборбітальних ракетних комплексів різного призначення з висотами підйому до 100 км студентами-учасниками Noosphere Space Engineering School;
• створення екосистеми, сприятливої для розвитку ракетно-космічних стартапів, в тому числі інженерних, як основи для появи нових компаній напряму NewSpace («Нового космосу»).
   

ОСНОВНІ ВИКОНАВЦІ ПРОЄКТУ

• студентська команда Rocketry Agency, Noosphere Space Engineering School: проєктування, конструювання, виготовлення вузлів і агрегатів ракет-носіїв, технологічна підготовка виробництва, експлуатація ракетних комплексів, розробка бортового радіоелектронного обладнання, розробка систем і засобів зовнішньотраєкторних вимірювань і контролю в складі наземного обладнання.

Основу команди «Rocketry Agency» складають студенти фізико-технічного факультету ДНУ — кращого ракетно-космічного факультету України. Також в команді — студенти факультету фізики, електроніки та комп'ютерних систем, факультету прикладної математики, аспіранти та викладачі ДНУ, а також студенти коледжу ракетно-космічного машинобудування.

• Національний центр аерокосмічної освіти молоді ім. О. М. Макарова: менторська та технічна підтримка, конструкторсько-технологічний супровід, технологічна підготовка виробництва, база тренувань команди, стартове обладнання;
• Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара: студенти, викладачі-консультанти, розташування, організаційно-технічна підтримка.
• Noosphere Engineering School: ментори, виготовлення вузлів і агрегатів корисних навантажень, участь в розробці бортового радіоелектронного обладнання, розробка систем і засобів зовнішньотраєкторних вимірювань і контролю в складі наземного обладнання.

ТЕХНІЧНА ТА ТЕХНОЛОГІЧНА ПІДТРИМКА

• R&D «Flight Control»: менторська підтримка, матеріально-технічна підтримка, технологічна підтримка
• ДП ВО «Південний машинобудівний завод» ім. О. М. Макарова: технічна підтримка, технологічна підтримка, полігон Павлоградського механічного заводу»
• Льотні випробування проводились на спеціалізованому полігоні Павлоградського механічного заводу Державного підприємства «Виробниче об'єднання «Південний машинобудівний завод» ім. О. М. Макарова

ВІДЕО ПУСКІВ 26.08.2021

Старти К80 Meteo 7000 mod 2» і «К110 Meteo 40000 mod 1»

РОЗГОРУТИЙ ВІДЕОЗВІТ 

ПРОГРАМА ВИПРОБУВАНЬ

Цього разу програма проведення випробувань складалась з пусків трьох типів надлегких ракет:

• багаторазової ракети «К80 CanSat mod 2» з висотою підйому до 2 км,
• дослідницької ракети «К80 Meteo 7000 mod 2» з висотою підйому до 7 км
• дослідницької суборбітальної ракети «К110 Meteo 40000 mod 1» з висотою підйому до 40 км.

Для багаторазової ракети «К80 CanSat» це вже треті випробування. Пуск «К80 CanSat mod 2» готувався з метою підтвердження можливості використання технології 3D-друку полімерними матеріалами для виготовлення основних конструктивних елементів, а також для випробування нової рецептури твердого палива. Попри успішні тести та результати наземного відпрацювання ракета не змогла стартувати через руйнування двигуна.
 
Стисла технічна інформація багаторазової ракети «К80 CanSat»
Виріб «К80 CanSat» — одноступенева твердопаливна аеродинамічно стабілізована некерована ракета, з двигуном на твердому сумішевому паливі та 4-ма стабілізаторами, які розташовані у хвостовій частині ракети.
Довжина «К80 CanSat» становить 1520 мм, діаметр — 82 мм. Стартова маса ракети — 6 кг.
Сумарний імпульс тяги двигуна 1740 Н×с, питомий імпульс 185 с, перевантаження на всіх етапах польоту виробу не перевищує 12 g. Середня тяга двигуна ракети 400 Н.
Висота підйому ракети «К80 CanSat» ≈ 2 км, маса корисного навантаження 700 г. (два апарати CanSat по 350 г), апогей досягається на 20 секунді польоту, максимальна швидкість досягає 250 м/с.
Склад бортового радіоелектронного обладнання: 1 контролер, 1 відеокамера, 1 GPS / ГЛОНАСС модуль, 2 барометри, 1 модуль передавача на 433 МГц для передачі даних телеметрії потужністю 0,5 Вт.
Ракета має двоступеневу комбіновану систему порятунку.
 
Робота над проєктом надлегкої ракети «К80 Meteo 7000» тривала з початку 2019 року, вже у кінці жовтня 2019 була готова перша модифікація цієї ракети (mod-1). У листопаді 2019 року команда «Rocketry Agency» провела частково успішні льотні випробування ракети «К80 Meteo 7000 mod-1». У другій модифікації команда врахувала всі зауваження, виконала необхідні доопрацювання вузлів й агрегатів, виконала необхідний обсяг стендових відпрацювань, завдяки чому отримала очікуваний результат — цілковитий успіх! Дослідницька надлегка ракета «К80 Meteo 7000 mod-2» успішно стартувала, піднялася на висоту 6500 м, повністю виконала закладену програму польоту і м'яко приземлилась на парашуті.
 
Стисла технічна інформація «К80 Meteo 7000 mod-2»
Виріб «К80 Meteo 7000 mod-2» — одноступенева аеродинамічно стабілізована некерована ракета з двигуном на твердому сумішевому паливі.
Довжина становить 1563 мм, діаметр — 82 мм. Стартова маса ракети — 7,5 кг, маса корисного вантажу — 200 г.
Середня тяга двигуна ракети — 1200 Н. Питомий імпульс тяги ракети — 205 с, повний імпульс двигуна — 6000 Н×с. Максимальне перевантаження — 25 g, максимальна швидкість досягає 650 м / с
Склад основного бортового радіоелектронного обладнання: GPS модуль, антена GPS/ГЛОНАСС, акумулятори, перетворювач напруги, плата датчиків, плата головного контролера, оглядова ширококутна камерата камера, що дивиться в надір.
Ракета має двоступеневу комбіновану систему порятунку.

«К110 METEO 40000 MOD-1». ІСТОРІЯ ТА ПЕРСПЕКТИВИ

Розробка дослідницького надлегкого суборбітального комплексу з двоступеневою ракетою «К110 Meteo 40000 mod-1» для виведення корисного навантаження масою до 1 кг на висоту до 40 км почалася наприкінці 2019 року і триває дотепер. За цей час проведено великий обсяг проєктно-конструкторських робіт, розроблена нова концепція бортового радіоелектронного комплексу, наземних систем вимірювань і контролю, розроблена нова система порятунку/приземлення відпрацьованих ступенів і корисного навантаження, виконані необхідні доопрацювання технологічної та стендової бази. До травня 2021 року суборбітальний комплекс з двоступеневою ракетою «К110 Meteo 40000 mod-1» був готовий до льотних випробувань!
 
Стисла технічна інформація «К110 Meteo 40000 mod 1»
Виріб «К110 Meteo 40000 mod-1» — це двоступенева аеродинамічно стабілізована некерована ракета з двигунами на твердому сумішевому паливі. Довжина 3432 мм, діаметр 114 мм. Стартова маса ракети 34,5 кг. Середня тяга двигуна першого ступеня 2750 Н, другого ступеня — 3000 Н.
Питомий імпульс тяги першого ступеня становить 208 с, другого ступеня — 230 с. Сумарні імпульси двигунів першого та другого ступенів дорівнюють 20000 Н×с і 21500 Н×с відповідно.
Ракета «К110 Meteo 40000 mod-1» здатна доставляти корисний вантаж масою до 1 кг на висоту до 40 км. Максимальне перевантаження 30 g, максимальна швидкість досягає 1500 м/с.
Склад основного бортового радіоелектронного обладнання: 2 GPS модуля, 2 антени GPS/ГЛОНАСС, акумулятори, перетворювач напруги, плата датчиків, плата мультиплексора GPS, плата головного контролера, плата корисного навантаження, резервний пошуковий GPS/GSM відповідач другого ступеня, пошуковий GPS/GSM відповідач першого ступеня, оглядова ширококутна камера та камера, що дивиться в надір.
Обидві ступені ракети мають парашутну двоступеневу систему порятунку.

Через унікальність проєкту та висоту підйому до 40 км процес для підготовки до пуску вперше знадобилось виконання цілого ряду вимог галузевого та державного законодавства — отримання дозволів у державних установах, розрахунок й обґрунтування меж небезпечної зони для експериментального пуску, створення комплексного плану та методики проведення льотних випробувань, укладання договорів страхування і багато іншого. Все це стало неоціненним досвідом, який команда придбала для подальшої роботи над проєктом «Студентська ракета».

ДОВГООЧІКУВАНИЙ ПЕРЕДСТАРТОВИЙ ВІДЛІК

Старт — без зауважень.
Робота першого ступеня — без зауважень
Рух по траєкторії — без зауважень
Поділ ступенів — штатно, включення двигуна другого ступеня — є.

І раптом — аварія! На висоті понад 5 км сталося руйнування двигуна другого ступеня на швидкості близько 2 Махов, і далі — повне руйнування всієї ракети. Шкода... Незважаючи ні на що, команда Rocketry Agency розцінює цей досвід як перемогу!

"Все це зроблено вперше. Багато з того, що створено вперше, відпрацювало штатно, успішно. Ми отримали унікальний досвід, який буде використаний в проєкті «Студентська ракета» при створенні нових зразків ракет."
— розповідає про результати випробувань керівник Noosphere Space Engineering School Олексій Володимирович Кулик.

---

Команда проєкту висловлює вдячність усім, без чиєї підтримки та допомоги багато зі сказаного було б неможливим. 
- неприбутковій громадській організації «Асоціація Noosphere», всій її команді та співзасновнику й голові правління Рябоконь Михайлу Володимировичу;
- ректору Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара, професору Сергію Івановичу Оковитому; виконуючому обов'язки проректора з наукової роботи, доценту Олегу Миколайовичу Маренкову;
- Державному підприємству «Виробниче об'єднання «Південний машинобудівний завод» ім. О. М. Макарова» та генеральному директору Сергію Миколайовичу Войту;
- колективам дослідно-виробничого комплексу з розробки рідинних ракетних двигунів «Flight Control» і його науково-експериментального центру;
- колективу полігону Павлоградського механічного заводу, директору Павлоградського механічного заводу Володимиру Євгеновичу Кириченку;
- відділу наукових досліджень Національного центру аерокосмічної освіти молоді ім. О. М. Макарова.
- Приватному акціонерному товариству “Страхова компанія «Арсенал Страхування», єдиній СК в Україні, яка наважилася застрахувати запуски ракет, завдяки чому це стало можливим в цілому;
– команді лабораторій Noosphere Engineering School, яка створює ефективний майданчик для запуску студентських інноваційних стартапів (серед яких — стартапи космічного спрямування) та підтримує молодих фахівців України на шляху до розробки високотехнологічних продуктів світового рівня.