火箭工程師年輕志氣高

ARIS 是一個瑞士學生協會，由來自蘇黎世聯邦理工學院（ETH）、琉森高等專業學校（HSLU）和蘇黎世應用科學大學（ZHAW）於 2017 年共同成立。該協會旨在讓學生有機會將他們的知識應用在太空方面的專案中。自 2018 年以來，ARIS 都帶著自行研發的研究用火箭參加一年一度的美國太空港盃（Spaceport America Cup）。maxon 多年來一直為 ARIS 提供驅動技術、由學徒工坊車削和銑削製成的零件，以及專業技術支援。今年，ARIS 一共完成了 3 個專案。

• 火箭專案 PICCARD 開發出 ARIS 研究用火箭的最新疊代。
• DAEDALUS 引擎專案以前幾年的開發專案為基礎，進一步研製出 ARIS 的首款飛行混合火箭引擎
• PHOENIX 專案開發出降落傘控制技術，旨在使研究用火箭能夠自主降落在預定點上。

PICCARD

PICCARD 火箭專案有超過 60 名學生主動參與，是其中最大的專案。測探火箭的設計目的在於在美國太空港盃上飛向 30,000 英尺高空。火箭長度 6.20m，起飛重量為 98kg。動力來自 DAEDALUS 混合式火箭引擎，該引擎由另一個團隊負責開發。
今年最大的挑戰在於火箭引擎的整合以及火箭發射周邊基礎設施的開發。除了火箭之外，今年也開發了一個自動燃料補充站和一個追蹤站。火箭的結構除了引擎之外，還包含一個輕量化結構、航空電子系統、回收系統和酬載。符合空氣動力設計的機鼻和翼部使火箭在飛行期間保持穩定。結構採模組化設計。碳纖維和玻璃纖維強化塑膠製成的管狀模組之間用鋁合金隔板隔開。在火箭發設過程中，會在現場組裝這些模組並用夾緊圈連接起來。鼻錐的金屬尖端和夾緊圈是在 maxon 學徒工坊中製成。
航空電子系統負責確保地面與火箭之間的通訊。追蹤站由兩個旋轉發送塔組成，用來追蹤飛行中的火箭，並確保在爬升和回收期間保持與火箭的連線。發送塔是由 maxon 馬達驅動。

DAEDALUS

至目前為止，所有的 ARIS 研究用火箭在飛行時都是採用商用固體火箭引擎。這將在今年有所變化。ARIS 自 2019 年起便持續自行開發火箭引擎，並在今年首次整合至火箭中。

火箭引擎的閥門系統由一顆 maxon 電動馬達驅動。

作為重點專案的一部分，DAEDALUS 引擎由 6 名蘇黎世聯邦理工學院的學生花費一年的時間研發而成。這個引擎採用液態氧化亞氮作為氧化劑，並使用 SORPAL（一種含山梨醇、石蠟和鋁的混合物）作為固態燃料。氧化劑存放在一個特製的槽罐中，然後通過一個由 maxon 電動馬達驅動的閥門系統被噴射入燃燒室中。氧化劑在燃燒室中與燃料發生反應並被點燃。熱氣透過一個耐熱的特殊噴嘴離開燃燒室，藉此形成推動力。接著，動力通過來自 maxon 學徒工坊的馬達護圈由被傳輸至火箭結構的其餘部分。DAEDALUS 引擎已經過廣泛測試。一共進行了 5 次冷流測試和 7 次熱燒測試。測得的推力峰值達 7.98 kN。為了能在火箭發射過程中為引擎補充燃料，也另外開發了一個燃料補充站。火箭發射之前負責釋放連結的接合點組件，也是由 maxon 學徒工坊製成。

團隊成員正在準備拋投試驗。

PHOENIX

ARIS 火箭採用降落傘方式回收，如此火箭可以再次飛行。為了未來能控制火箭降落點，今年又啟動了另一個開發專案。作為 PHOENIX 專案的一部分，8 名蘇黎世聯邦理工學院和蘇黎世應用科學大學的學生建造了一個原型，其中使用 2 顆 maxon 驅動模組來控制降落傘和使一個類似火箭的酬載自主降落在預定的著陸範圍中。系統會在火箭上生成一條軌跡，並在多個感應器的協助下跟隨這條軌跡。系統已成功通過多次從直昇機上進行的拋投試驗。