Rakieta HEXA 4 zespołu PUT Rocketlab z Politechniki Poznańskiej zdobyła złoty medal w międzynarodowym konkursie Spaceport America Cup 2023 w najbardziej wymagającej kategorii 30k SRAD Hybrid/Liquid. W klasyfikacji generalnej zespół z Poznania zajął ósme miejsce.
W międzynarodowych zawodach inżynierii rakietowej Spaceport America Cup 2023, które odbyły się w miejscowości Las Cruces w Nowym Meksyku w USA 19-24 czerwca 2023 r., wzięło udział 158 zespołów z 24 krajów, w tym zespół PUT Rocketlab z Politechniki Poznańskiej z rakietą hybrydową HEXA 4. Studenci z Poznania startowali w najbardziej zaawansowanej kategorii zawodów 30k SRAD Hybrid/Liquid, czyli locie na wysokość 30 tysięcy stóp (ok. 9 144m).
Rakieta HEXA 4 opuściła wyrzutnię 22 czerwca o godz. 20.09 czasu polskiego. Po niecałych 7 sekundach lotu osiągnęła maksymalną prędkość, która wyniosła 483 m/s, czyli ponad 1700 km/h! Autorski silnik Broomstick 2+ sprawił, że przeciążenie startowe wyniosło 11G. Warunki były trudne ze względu wysoką prędkość wiatru, graniczącą z dopuszczalnymi limitami określonymi przez organizatorów zawodów. Z uwagi na te okoliczności w momencie startu polski zespół podjął decyzję o tankowaniu mniejszej ilości utleniacza. Pomimo tego Hexa dotarła na pułap prawie 8,5 km (27 808 ft).
Prawdopodobnie silne podmuchy wiatru na dużych wysokościach spowodowały lekkie uszkodzenie spadochronu, co konstruktorzy brali pod uwagę jeszcze w trakcie fazy projektowej. Zespół recovery odnalazł całą rakietę, która po oględzinach dokonanych przez sędziów uzyskała ocenę „no damage”, czyli brak uszkodzeń.
Ostatecznie okazało się, że rakieta HEXA 4 spełniła wyśrubowane warunki, w tym dokładne trafienie w pułap, gotowość do startu pierwszego dnia i bezpieczne lądowanie. Dzięki temu zajęła w swojej kategorii pierwsze miejsce i zdobyła złoty medal. Przy czym warto jeszcze dodać, że polski zespół PUT Rocketlab oraz kanadyjski zespół Waterloo Rocketry jako pierwsze w historii zawodów przekroczyły próg 1000 punktów dla rakiet hybrydowych (odpowiednio 1049,8 i 1033,1).
Nazwa rakiety HEXA w gwarze śląskiej oznacza wiedźmę lub czarownicę, która knuje po cichu i swoje złe intencje realizuje skrycie. Natomiast silnik tej rakiety nosi nazwę broomstick, co można przetłumaczyć jako miotłę.
A teraz oddajmy głos zespołowi, który poda trochę szczegółów technicznych:
Oficjalne wyniki pułapów bazują na pomiarze barometrycznym komercyjnych komputerów awionicznych. Aby taki pomiar przekuć na wysokość należy znać rozkład gęstości atmosfery względem wysokości, ponieważ takiej informacji nie ma, zakłada się pewien rozkład – wynikający z międzynarodowej atmosfery standardowej. Domyślacie się, że latem na pustyni w Nowym Meksyku gęstości są znacznie różne (mniejsze) od tych w atmosferze standardowej (która na pułapie Spaceport’u zakłada ok. 8 stopni celsjusza). Dlatego też pomiary te, są nieco zaniżone.
Po dokładnym przeanalizowaniu danych, w tym danych z akcelerometrów i modułów GPS których wskazania pułapu nie są wrażliwe na odbieganie pionowego rozkładu gęstości atmosfery od atmosfery standardowej okazało się, że nasza wiedźma osiągnęła pułap 9014 metrów, co odbiega jedynie o 1,4% od pułapu docelowego. Jest to druga (po miejscu w kategorii) liczba z której jesteśmy dumni. A dla fanów wykresów, w komentarzach znaleźć można także przebieg pułapu w funkcji czasu dla różnych metod jego wyznaczenia.
PUT Rocketlab jest studencką grupą badawczą działającą na Politechnice Poznańskiej od grudnia 2017 roku, w ramach której działa ok. 70 studentów z różnych wydziałów i kierunków uczelni, m.in. Automatyki i Robotyki, Elektroniki i Telekomunikacji, Informatyki, Inżynierii Chemicznej, Inżynierii Bezpieczeństwa, Mechaniki i Budowy Maszyn, Mechatroniki, Lotnictwa i Kosmonautyki oraz Inżynierii Zarządzania. Zespół wspierany jest przez pracowników uczelni. Wszystkich łączy fascynacja nad rozwojem technologii kosmicznych.
PUT Rocketlab rozpoczął przygodę z rakietami od budowy pierwszej rakiety z silnikiem hybrydowym HEXA 1, która działała na autorskie mieszanki paliwowe. Rakieta była sprawdzianem ich umiejętności w budowie rakiet naddźwiękowych. Niestety odzysk rakiety nie zakończył się sukcesem.
W zawodach Spaceport America Cup poznański zespół wziął udział już trzy razy. Po raz pierwszy w roku 2021 z rakietą badawczą HEXA 2 poznańscy studenci zdobyli nagrodę za najlepszy projekt pod względem technicznym - Technical Excellence i wygrali w najbardziej zaawansowanej technicznie kategorii – 30K SRAD Hybrid/Liquid (lot na 30 tys. stóp).
W roku 2022 była to rakieta HEXA 3. Ale pomimo pozytywnych ocen sędziów nie udało się jej wystartować z winy organizatorów, którzy w trakcie zawodów zażądali wyższej sumy ubezpieczenia rakiety. Pomimo spełnienia tego warunku, okazało się, że zostało odwołane drugie okno startowe, w którym miała właśnie lecieć polska rakieta. Z 14 zespołów w kategorii 30k SRAD Hybrid/Liquid wystartowały tylko trzy.
Ale jak to się mówi, do trzech razy sztuka. Trzeci start PUT Rocketlab w międzynarodowych zawodach Spaceport America Cup okazał się złoty. Zwycięstwo w tych zawodach przyniosło zespołowi jeszcze jeden sukces – nawiązała z nimi kontakt NASA.
Źródło: PUT Rocketlab
Paweł Z. Grochowalski
