Publiczna prezentacja najnowszej rakiety koła naukowego PWr in Space z Politechniki Wrocławskiej miała miejsce 27 czerwca 2025 r. Jest to największa rakieta Koła i pierwsza z silnikiem na paliwo ciekłe. R7 „Together” została przygotowana na międzynarodowe zawody European Rocketry Challenge, które odbędą się w październiku 2025 r. w Portugalii.
R7 "Together" jest już dziewiątą rakietą zbudowaną w kole PWr in Space. Mierzy 440 cm i waży niemal 60 kg. Jej struktura nośna została zbudowana z lekkich, a jednocześnie bardzo wytrzymałych materiałów kompozytowych. Nowością jest to, że jest to pierwsza rakieta Koła, która posiada silnik na paliwo ciekłe.
Przed państwem nie stoi po prostu kolejna rakieta PWr in Space. Przygotowaliśmy rewolucję a nie ewolucję. Największą i najważniejszą zmianą jest nowy napęd silnika, na paliwo ciekłe. Wielce prawdopodobnie jest, że będzie to pierwsza polska studencka rakieta w powietrzu już w październiku na zawodach w Portugalii – mówił Jakub Gienieczko z PWr in Space w czasie premiery rakiety.
Prace nad rakieta wciąż trwają. Do tej pory udało się studentom osiągnąć już dwie trzecie zakładanego ciągu (rzędu 3 kN). Przeprowadzone zostały także pierwsze testy zapłonu.
Używamy etanolu jako paliwa oraz podtlenku azotu jako utleniacza. Zastosowanie tego rodzaju napędu wymusiło szereg zmian w innych systemach rakiety. Między innymi zaimplementowaliśmy system typu pressure-fed, w którym ciekły utleniacz i paliwo są wtłaczane do komory spalania pod ciśnieniem generowanym przez gaz obojętny, czyli azot – opowiada Wiktoria Mrowiec z PWr in Space.
Duże zmiany zaszły też w strukturze rakiety w porównaniu do poprzednich tworzonych przez naszych studentów. Konstrukcja bazuje na kompozytach z włókna węglowego produkowanych samodzielnie. Korpusy są sztywniejsze i bardziej wytrzymałe, a jednocześnie tylko nieznacznie cięższe niż w poprzednich projektach.
W elektronice studenci wprowadzili nowy system komputerowy z komunikacją LoRa oraz usprawnili zarządzanie zasilaniem. Stworzyli też system TANWA – złożony z siedmiu płytek PCB odpowiedzialnych za pomiary, sterowanie i bezpieczeństwo. Rozwinęli system kamer i wdrożyli plan automatycznego śledzenia rakiety przez antenę z wykorzystaniem danych GPS i IMU.
Po raz pierwszy do głównej rakiety trafił w pełni funkcjonalny system ACS (Attitude Control System), umożliwiający aktywne sterowanie lotem za pomocą czterech powierzchni sterujących. Projekt rozwijany od trzech lat przeszedł przez kilka iteracji i oparty jest na własnych symulacjach, elektronice i oprogramowaniu – podkreśla Wiktoria.
Każda rakieta startująca w zawodach niesie także ładunek badaczy, tzw. payload. Tym razem głównym obiektem badań dla studentów będą pulsacyjne rurki ciepła (PHP).
To technologia znana z zastosowań satelitarnych, szczególnie w USA, ale wciąż rzadko stosowana w Europie i bardzo rzadko w ładunkach tej wielkości. Naszym najważniejszym celem jest zbadanie ich pracy w warunkach dynamicznych, czyli podczas lotu rakiety. Moduł zawiera pulsacyjną rurkę ciepła i system pomiaru zmian w rurce oraz system pomiaru drgań rakiety w locie. To miniaturowe laboratorium zbierające dane z kilkunastu czujników temperatury i ciśnienia oraz akcelerometrów, z dokładnością do tysięcznych sekundy. Zbierzemy dane podczas rzeczywistego lotu rakiety, które pozwolą na analizę efektywności działania PHP w ekstremalnych warunkach, pełną charakterystykę termiczną i dynamiczną systemu – tłumaczą studenci.
Wprowadzone zostały także zmiany w systemie odzysku rakiety. Zespół zrezygnował z ładunków pirotechnicznych na rzecz w pełni mechanicznych i serwomechanicznych rozwiązań, co pozwala na wielokrotne testowanie na ziemi. Spadochrony postanowili uszyć ręcznie z materiału ripstop, a całość obsługuje dwustopniowy mechanizm separacji.
Równie duże zmiany zaszły w systemach naziemnych. Nowy system tankowania (TITAN) umożliwia kontrolowane napełnianie zbiorników podtlenku i azotu. Waga do ważenia utleniacza została zaprojektowana jako wisząca – dokładniejsza i łatwiejsza do ustawienia w terenie. Odłączanie przewodów tankujących odbywa się teraz zdalnie, przez automatyczne siłowniki, tzw. droidy. Studenci całkowicie przebudowali też wyrzutnię – teraz ma 12 metrów, centralną podporę i zmodyfikowane odciągi. Powstała też nowa hamownia pionowa do testów silników o znacznie większej mocy.
Okleiny rakiety R7 zostały przygotowane przez dzieci z Akademii Przyszłości, czyli organizacji, która pomaga dzieciom budować pewność siebie. Dzięki temu projekt budowy rakiety zyskał też wartość edukacyjno-społeczną.
Projekt rakiety powstawał przez około rok i zaangażowany był w niego 90-osobowy zespół, który tworzą studenci, absolwenci i pasjonaci inżynierii rakietowej. Cała grupa wspólnie pracuje nad konstrukcją, elektroniką, napędem i testami.
Zawody European Rocketry Challenge 2025 rozpoczną się 9 października w Portugalii. Wystartuje w nich 28 zespołów – m.in. z Wielkiej Brytanii, Niemiec, Holandii, Czech czy Norwegii oraz z Polski.
Zadaniem rakiety R7 na portugalskich zawodach będzie wzniesienie się na pułap 3 km. Chodzi o „wstrzelenie się” jak najbliżej tej wysokości. Im dalej rakieta znajdzie się od tego pułapu, tym więcej punktów straci zespół (oceniane są m.in. poprawność lotu czy faza odzysku rakiety).
Koło naukowe PWr in Space jest jednym z siedmiu kół strategicznych Politechniki Wrocławskiej. Jego opiekunami są mgr inż. Rafał Fenc i dr inż. Dariusz Pyka.
Źródło: Politechnika Wrocławska/PWr in Space
Opracował: Paweł Z. Grochowalski
