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Sistema di espulsione a molle

2

Paracadute

3

Motori di controllo Ala di Rogallo

4

Elettronica per il controllo di missione

5

Alette stampate in 3D

6

Motore

  • 2000 ore di lavoro

  • 8kg di massa totale

  • 550km/h velocità massima

  • 2m di lunghezza

  • 1700m apogeo massimo raggiungibile

All’interno della missione principale di lancio del missile Rocksanne-2Alpha, si è vista la necessità di dare ai nuovi membri entrati un modo per potersi formare dal punto di vista tecnico prima di cominciare a lavorare su un progetto aerospaziale complesso: un missile di piccole dimensioni e difficoltà ridotte è il campo di prova ideale per poter concretizzare i propri studi e approcciarsi immediatamente ad una missione che ha un tempo di sviluppo inferiore all’anno.
Oltre alla formazione, la progettazione di questo missile servirà a testare il paracadute guidato del missile principale in una versione scalata.

Le ridotte dimensioni permettono inoltre agevolazioni burocratiche che la missione principale invece deve affrontare, quali normative stringenti per il trasporto e la manipolazione del propellente e la necessità di dover usare un Poligono militare.

Il missile R2A-HERMES è lungo circa 2 metri, rimanendo in regime subsonico durante tutto il volo. Le simulazioni prevedono l’apogeo ad una quota compresa tra i 1500m e 2000m, utilizzando un motore commerciale certificato a propulsione solida.

La struttura è in alluminio ed è suddivisa in 3 vani: fincan, contenente il motore, vano paracadute/elettronica e ogiva, connessi da flange anch’esse in alluminio.

I paracadute permettono a tutto il sistema di tornare a terra in maniera controllata, preservando le importanti informazioni di volo e rendendo il velivolo riutilizzabile, una caratteristica estremamente importante che permette di ridurre i costi e ottimizzare le risorse.

Data la velocità elevata all’apogeo,  il primo paracadute ad aprirsi è molto piccolo: è il paracadute pilota (drogue), e serve a rallentare il missile a una velocità accettabile per l’apertura del paracadute principale.

A una distanza sufficiente dal suolo, ma non troppo elevata per evitare uscire dal perimetro di sicurezza, l’ogiva viene completamente sganciata dal missile e prosegue nella sua caduta controllata insieme al paracadute pilota: nell’effettuare questa operazione, si sfrutta la forza del drogue per estrarre l’ala di rogallo.

L’elettronica è uno degli elementi indispensabili del missile, che svolge le importanti funzione di:

  • Leggere e salvare localmente la telemetria, necessaria all’analisi post-missione
  • Inviare il comando di sgancio dell’ogiva, per l’estrazione del primo paracadute pilota
  • Pilotare l’ala di rogallo, il paracadute guidato che permette il rientro comandato del missile verso una zona predefinita

Nella figura qui accanto è mostrato il Death Stack, un set di schede disegnato dal team per svolgere questi compiti nel modo più efficiente e veloce possibile.

Si è scelto un design modulare per permettere ampie variazioni e flessibilità, a seconda dei test che si vogliono svolgere a bordo.

Il sistema viene alimentato con una batteria ai polimeri di litio e, nella sua versione standard contiene:

  • 3 IMU (accelerometro, giroscopio e magnetometro) per il riconoscimento dell’assetto
  • 3 sensori di pressione, per rilevare l’altitudine
  • 1 sensore di temperatura, per calibrare i sensori di pressione
  • 3 mezzi ponti H, per pilotare generici carichi resistivi o induttivi, fino a 6 ampere ciascuno
  • un trasmettitore zigBee a 868Mhz per inviare telemetria e ricevere comandi da terra
  • un GPS con antenna attiva, per la ricostruzione della posizione
  • un processore STM32F427ZI con ram esterna, per la gestione della telemetria, il logging e gli algoritmi di riconoscimento dell’apogeo.
  • miosix, il sistema operativo real time sviluppato all’interno del politecnico, per la sincronizzazione dei task e la condivisione delle risorse.

Ultimo ma non meno importante, il team che lavora sulle simulazioni deve confermare che anche nella peggiore situazione possibile non si esca mai dal perimetro di sicurezza e che il missile sia stabile.