Eplus3D e UCL Rocket presentano “Excelsior”
Eplus3D, in collaborazione con l’University College London (UCL) e il team studentesco UCL Rocket, ha realizzato “Excelsior”: un motore a razzo bipropellente con raffreddamento rigenerativo, prodotto con tecnologia LPBF in lega AlSi10Mg su sistema EP-M400S (configurazione quad-laser). Il progetto nasce per la competizione Race 2 Space 2025 nel Regno Unito.
Architettura e dati tecnici principali
Il motore integra 58 canali di raffreddamento, un iniettore coassiale swirl a 15 elementi e film cooling sulle pareti camera; una rivestitura ceramica a base di zirconia protegge in particolare il collo dell’ugello. Propellenti: isopropanolo (fuel) e protossido d’azoto (ossidante). Punto di progetto: 5 kN di spinta a 25 bar di pressione camera; i test a fuoco hanno raggiunto la spinta prevista e completato con esito positivo.
Perché la stampa LPBF su EP-M400S
La scelta della LPBF consente integrazione dei canali di raffreddamento, riduzione del numero di parti e geometrie interne complesse, cruciali per motori rigenerativamente raffreddati. La EP-M400S supporta build di grandi dimensioni e multi-laser, con ampia compatibilità materiali (incluse leghe di alluminio come AlSi10Mg), già proposta da Eplus3D per applicazioni aerospaziali.
La lega AlSi10Mg in ambito propulsione
AlSi10Mg offre buona conducibilità termica e bassa densità, oltre a consolidata qualificazione su LPBF; per componenti di motori a liquido sono documentati parametri, trattamenti e verifiche secondo ASTM F3318-18. Questi elementi spiegano la scelta del materiale, pur richiedendo analisi termo-meccaniche per gestire la perdita di resistenza a temperature elevate.
La coppia IPA/N₂O: benefici e attenzioni
La combinazione isopropanolo/protossido di azoto è diffusa nei programmi universitari per costi e semplicità logistica; studi e linee guida evidenziano però specifiche cautele (instabilità di alimentazione, decomposizione del N₂O in fase vapore, scelte d’iniettore). L’esperienza britannica nelle campagne Race 2 Space mostra più team con bipropellente N₂O/IPA in test completi.
La traiettoria del team UCL Rocket
Il contesto accademico è solido: UCL Rocket ha vinto per due anni consecutivi la National Rocketry Championship e, nel 2025, il team ha documentato l’hot-fire di un motore da 5 kN, in linea con le capacità dimostrate su “Excelsior”.
Che cos’è Race 2 Space
Race 2 Space è una piattaforma UK che mette in rete università, infrastrutture di test e industria, culminando in simposi e campagne prova (es. Westcott Space Cluster). Aggiornamenti ufficiali e pagine evento descrivono format, supporto industriale e opportunità per i team.
Significato industriale
“Excelsior” segnala una collaborazione virtuosa accademia-industria su un caso d’uso esigente (raffreddamento rigenerativo in alluminio LPBF), utile per validare workflow di progettazione, fabbricazione e test che l’industria può scalare su camere, iniettori e ugelli. Le esperienze recenti di Eplus3D su grandi propulsori stampati (con LEAP 71) confermano la maturità del know-how sulla catena LPBF.
