Los jóvenes ingenieros de cohetes apuntan alto

ARIS es una asociación suiza de estudiantes fundada en 2017 por estudiantes de la ETH, HSLU y ZHAW. Su objetivo es ofrecer a los estudiantes la oportunidad de aplicar sus conocimientos en proyectos orientados al espacio. Desde 2018, ARIS participa en la copa anual Spaceport America con cohetes de desarrollo propio. maxon lleva años apoyando a ARIS con tecnología motriz, piezas torneadas y fresadas en su taller de aprendices y con conocimientos técnicos especializados. Este año ARIS ha desarrollado un total de 3 proyectos.

• El proyecto del cohete PICCARD desarrolló la última versión del cohete de investigación de ARIS.
• El proyecto del motor DAEDALUS se basó en los proyectos de desarrollo de años anteriores y desarrolló el primer motor híbrido volador para cohetes de ARIS.
• El proyecto PHOENIX desarrolló tecnología para controlar un paracaídas y aterrizar así un cohete de forma autónoma en un punto predefinido.

PICCARD

Con más de 60 estudiantes activos, el proyecto del cohete PICCARD es el de mayor tamaño. Este cohete de sonda se construyó para volar a una altura de 30 000 pies en la Copa Spaceport America. Tiene una longitud de 6,20 m de largo y un peso al despegue de 98 kg. Está propulsado por el motor de cohete híbrido DAEDALUS, que está siendo desarrollado por un equipo independiente.
El mayor reto de este año ha sido integrar el motor del cohete y desarrollar la infraestructura de soporte para su lanzamiento. Además del cohete, este año se desarrollaron una estación de llenado autónoma y una estación de seguimiento. Además del motor, el cohete consta de una estructura ligera, aviónica, un sistema de recuperación y la carga útil. El morro aerodinámico y las aletas le dan estabilidad durante su vuelo. La estructura es modular. Los módulos tubulares de plástico reforzado con fibra de vidrio y carbono están separados por mamparos de aluminio. Durante el lanzamiento de un cohete, los módulos se montan in situ y se conectan a los anillos de sujeción. La punta metálica del morro y los anillos de sujeción fueron fabricados en el taller de aprendices de maxon.
La aviónica garantiza la comunicación entre el cohete y la tierra. Una estación de seguimiento, formada por dos torres de transmisión giratorias, realiza el seguimiento del cohete durante el vuelo y garantiza su conexión tanto durante el ascenso como durante la recuperación. Las torres de transmisión están accionadas por motores maxon.

DAEDALUS

Hasta ahora, todos los cohetes de ARIS han volado con motores sólidos comerciales para cohetes. Esto va a cambiar este año. ARIS lleva desarrollando su propio motor de cohete desde 2019, que se integró por primera vez en el cohete este año.

El sistema de válvulas de los motores del cohete está accionado por un motor eléctrico maxon.

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6 estudiantes de la ETH desarrollaron el motor DAEDALUS durante un año en el marco de un proyecto universitario. El motor utiliza óxido de nitrógeno líquido como oxidante y SORPAL (una mezcla de sorbitol, parafina y aluminio) como combustible sólido. El oxidante se almacena en un depósito fabricado especialmente para ello y se inyecta en la cámara de combustión a través de un sistema de válvulas accionado por un motor eléctrico de maxon. Allí, el oxidante reacciona con el combustible y se inflama. Los gases calientes salen de la cámara de combustión a través de una tobera especialmente resistente al calor, que genera el empuje. Este se transmite al resto de la estructura del cohete a través del soporte del motor, fabricado en el taller de aprendices de maxon. El motor DAEDALUS ha sido sometido a pruebas exhaustivas. Se realizaron un total de 5 pruebas de flujo en frío y 7 igniciones en caliente. Se midió un empuje pico de 7,98 kN. Se desarrolló una estación de repostaje para poder repostar el motor durante el lanzamiento del cohete. El componente de interfaz, que libera la conexión antes del lanzamiento del cohete, también fue fabricado por el taller de aprendices de maxon.

Miembros del equipo preparando una prueba de caída.

PHOENIX

Los cohetes ARIS se recuperan con paracaídas para que puedan volver a volar. Para poder controlar el punto de aterrizaje del cohete en el futuro, este año se ha iniciado un proyecto de desarrollo adicional. Como parte del proyecto PHOENIX, 8 estudiantes de la ETH y la ZHAW construyeron un prototipo que utiliza dos motores maxon para controlar un paracaídas y aterrizar una carga útil similar a un cohete de manera autónoma en una zona de aterrizaje predefinida. El sistema genera una trayectoria a bordo que se puede seguir con ayuda de varios sensores. El sistema se probó con éxito en varias pruebas de caída desde un helicóptero.