Chimaera

Il progetto motore dei nostri razzi

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Chimaera è il nuovo motore ibrido del reparto di propulsione di Skyward e che spingerà Lynx verso un apogeo di 3000m per la competizione EuRoC del 2023.

Il propellente utilizzato è ibrido, dunque l'ossidante liquido in questo caso è protossido di azoto: N2O (il nos di need for speed, per intenderci), mentre il grano combustibile, allo stato solido, è ABS stampato in 3D (un filamento plastico con cui si fanno anche i Lego).

Chimaera prevede al suo interno tre sottosistemi più piccoli: il motore vero e proprio con al suo interno il grano, il serbatoio e le linee di alimentazione ed infine il sistema di accensione.

Il motore prevede camera di combustione (un cilindro essenzialmente), un ugello convergente-divergente e il grano di combustibile. Tale motore è in grado di sviluppare 1300N di spinta per 8.8s di tempo di combustione, per un valore complessivo di più di 10000Ns di impulso totale e un impulso specifico di 200s circa.
Il grano di combustibile, come detto prima, è allo stato solido e viene stampato 3D. Il materiale di cui è composto è ABS (Acrylonitrile-Styrene-Butadiene), la geometria scelta da noi è un grano a sinolo porto circolare (o a singola perforazione circolare), e durante la combustione è in grado di sviluppare un rateo di regressione ( o regression rate) di 0.8mm/s.

Il sottosistema di alimentazione prevede: il serbatoio in cui è stivato l'ossidante, la linea di alimentazione e il blocco di iniezione.

Serbatoio a pressione e linea di alimentazione

Il primo è un serbatoio in pressione a 57.7bar composto da un corpo cilindrico e due tappi saldati. Sul tappo superiore vengono collegate una valvola di sicurezza e una linea per il venting durante la fase di refuelling, una volta che il razzo è fermo sulla rampa.

La linea di alimentazione è un tubo da 10cm il lunghezza e da 1/2" di diametro, sulla quale è montata una valvola custom che permette il collegamento tra serbatoio e camera di combustione. Il blocco di iniezione prevede: una flangia che fa da tappo per la camera di combustione, un alloggiamento per la linea di alimentazione e il vero e proprio piattello di iniezione. Quest'ultimo è equipaggiato con 12 fori.

Sottosistema di accensione

Il sottosistema di accensione prevede la presenza un accenditore pirotecnico, quest'ultimo è un disco di propellente solido a base di nitrato di potassio e sorbitolo.
L'accensione del propellente avviene grazie all'incandescenza di un filamento di Nichel-Cromo posto all'interno del disco di propellente durante la fase di casting dello stesso. L'accensione del propellente solido genera la pirolisi del grano solido e la generazione di gas caldi per far iniziare la combustione del motore.

Lynx

Overview

Altezza:                                                                                                         2.5 m

Diametro:                                                                                                     15 cm

Massa:                                                                                                           27 kg

Massa Propellente:                                                                                     5 kg

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