Historie sukcesu
ARIS
Zespół studentów polega na HELICOIL® Screwlock w nowo opracowanym projekcie rakietowego silnika hybrydowego.
Niepojęty bezkres – z ARIS i Böllhoff w kosmosie
We wrześniu 2021 roku zespół studentów Akademische Raumfahrt Initiative Schweiz (ARIS) rozpoczął projektowanie i budowę silnika hybrydowego, który zostanie zainstalowany w rakiecie sondującej. W nowo opracowanym silniku hybrydowym uzyskano wysoko wytrzymałe gwinty dzięki wkładce gwintowej HELICOIL® Screwlock.
Sytuacja wyjściowa
Projekt ASTREA 2022 – bezpieczny i niezawodny silnik rakietowy
Powstały silnik hybrydowy zostanie zainstalowany w rakiecie sondującej HELVETIA, która stanowi kolejny projekt ETH Zurich.
Głównym założeniem jest poprawa sprawności silnika w stosunku do poprzedniej konstrukcji, niezbędna aby wynieść rakietę HELVETIA na żądaną wysokość. Dzięki redukcji wagi i modyfikacji reakcji spalania uzyskano wyższy impuls właściwy. Dzięki zastosowanej kombinacji podtlenku azotu i termopolimeru akrylonitrylo-butadieno-styrenowego (ABS) silnik hybrydowy ASTREA ma generować siłę ciągu 6000 N. Po czasie spalania wynoszącym zaledwie 7 sekund silnik wygenerował impuls całkowity 40 960 N, czyli wystarczający do wyniesienia ładunku o masie 4 kg na wysokość 30 000 stóp.
Silnik hybrydowy składa się z kilku podsystemów, takich jak zbiornik, system gromadzenia i kontroli danych, komora spalania i wtryskiwacz. Wtryskiwacz rozpyla utleniacz podtlenku azotu, zmieniając go z cieczy w drobną mgiełkę, która jest następnie wtryskiwana do komory spalania. Dzięki temu podtlenek azotu łatwiej reaguje z paliwem. Aby aluminiowy element wtryskiwacza wytrzymał powstałe ciśnienie, trzeba go wzmocnić stalowymi śrubami. Jednak połączenie stali i aluminium często powoduje korozję galwaniczną, która prowadzi do zerwania gwintów i uszkodzenia całego elementu. Aby temu zapobiec, należy wzmocnić gwint, stosując wytrzymałe i odporne na zużycie rozwiązanie.
Rozwiązanie
Wkładki gwintowe HELICOIL®
Technologia wzmacniania gwintu od ponad 65 lat jest nierozerwalnie związana z HELICOIL®. Wszędzie tam, gdzie stosuje się materiały o niskiej wytrzymałości na ścinanie (np. aluminium, stopy aluminium i magnezu oraz wzmocnione włóknami tworzywa sztuczne), używane są wkładki gwintowe HELICOIL®, które spełniają wymagania krajowych, lotniczych i wojskowych norm.
Efekt
Odporność na obciążenia i precyzja na najwyższym poziomie
Wkładka gwintowa HELICOIL® Screwlock to uformowany w elastyczną spiralę drut o profilu rombowym. Tworzy ona gwinty o wysokiej wytrzymałości i wyróżnia się specjalnym obszarem zaciskowym blokady śrubowej. Śruby stalowe można po prostu wkręcić. Nawet przy częstym użytkowaniu, zużycie gwintu nakrętki jest wykluczone, a trwałość elementu gwarantowana. Obecnie w napędzie rakiety hybrydowej zamontowanych jest 12 śrub HELICOIL® Screwlock w rozmiarze M8.
Korzyści dla klienta
- Mocne połączenie
- Wysokie obciążenie gwintu
- Odporność na zużycie; niskie i stałe tarcie gwintu
- Odporność na korozję i temperaturę
- Blokada śrubowa
- Opłacalność
- Szczelne dopasowanie
- Wyższa jakość i wydajność
Spaceport Cup America 2022
Odbywający się w Nowym Meksyku (USA) Spaceport America Cup to największe na świecie zawody uniwersyteckie w dziedzinie inżynierii rakietowej. Co roku ponad 1700 studentów z całego świata tworzy ponad 150 zespołów. Rywalizują one ze sobą, projektując rakiety, których celem jest osiągnąć wysokości docelowe 10 000 i 30 000 stóp.
W tym roku wydarzenie odbyło się w dniach 21-25 czerwca i zespół ARIS wystartował w najwyższej kategorii „Hybrid SRAD 30 000 stóp”. I udało się. Rakieta przekroczyła wymaganą wysokość, osiągając poziom 33 800 stóp. Gratulacje dla zespołu!
