Il motore a razzo SunFire viene accensione con successo Gli studenti dell’Università di Sheffield hanno costruito e testato con successo un motore a razzo liquido metallico stampato in 3D. Il motore è il primo ad essere stampato in 3D da studenti nel Regno Unito ed è il motore a razzo liquido costruito dagli studenti più potente. Gli studenti di Sheffield sperano di utilizzare il motore per lanciare il proprio razzo verso il limite dello spazio e diventare la prima squadra di studenti del Regno Unito a lanciarsi oltre la linea di Kármán, a 100 chilometri sopra il livello del mare. Gli studenti di Sheffield hanno testato con successo il motore durante una competizione della durata di una settimana chiamata Race to Space. La stampa 3D sta diventando sempre più comune nell’industria spaziale, con aziende come SpaceX e la britannica Skyrora che utilizzano questa tecnologia.
Un motore a razzo a propellente liquido, simile a quelli utilizzati da aziende spaziali innovative come SpaceX, è stato costruito utilizzando la stampa 3D da studenti dell’Università di Sheffield.
Il motore “SunFire”, sviluppato da un team di studenti di ingegneria e scienze di Sheffield, è il primo motore a razzo liquido metallico stampato in 3D ad essere costruito e testato con successo da studenti nel Regno Unito.
Gli studenti dell’Università di Sheffield hanno testato con successo il loro motore a razzo liquido stampato in 3D, il motore studentesco più potente del suo genere. Gli studenti dell’Università di Sheffield hanno testato con successo il loro motore a razzo liquido stampato in 3D, il motore studentesco più potente del suo genere. È il motore studentesco più potente del suo genere, un motore che utilizza sia il carburante che un ossidante anziché aspirare l’ossigeno come un motore a getto. È anche il primo motore a razzo ad essere raffreddato a regenerazione, ovvero un motore che utilizza il carburante per raffreddare la camera di combustione prima che venga bruciato, aumentando l’efficienza del motore e risparmiando peso.
Gli studenti di Sheffield hanno testato con successo – o effettuato prove – il motore come parte di una competizione della durata di una settimana chiamata Race to Space, in cui squadre di studenti provenienti da università di tutto il Regno Unito hanno testato i motori a razzo che hanno costruito durante gli ultimi due anni accademici.
La settimana di competizione Race to Space ha stabilito un record mondiale non ufficiale, per il numero di diversi motori a razzo ibridi/liquidi testati con successo per la prima volta in un sito in una settimana.
In Europa esistono solo pochi motori a razzo liquidi realizzati da studenti e ancora meno motori a rigenerazione in tutto il mondo e, finora, nessuno nel Regno Unito realizzato mediante stampa 3D o con una potenza paragonabile al motore costruito a Sheffield.
Gli studenti di Sheffield hanno costruito il motore negli ultimi due anni al di fuori dei loro studi, come parte dell’iniziativa spaziale dell’Università di Sheffield, un programma per aiutare gli studenti STEM a utilizzare le proprie competenze per affrontare le sfide più importanti dell’industria spaziale e sviluppare una carriera nel settore dopo la laurea.
Gli studenti del team, noto come Sunride, sperano di utilizzare il motore per alimentare uno dei loro razzi verso il limite dello spazio e diventare la prima squadra di studenti del Regno Unito a lanciarsi oltre la linea di Kármán, che delimita l’atmosfera terrestre a 100 chilometri sopra il livello del mare. Il team detiene già il record di altitudine del Regno Unito per un razzo amatoriale, raggiunto nel 2019.
Il Royce Discovery Centre dell’Università di Sheffield, un centro di ricerca che sviluppa la prossima generazione di materiali per soddisfare le esigenze della produzione nel Regno Unito, è stato fondamentale per testare la stampa 3D in metallo con polvere di laser utilizzata per costruire il motore. L’Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) e la Facoltà di Ingegneria dell’Università hanno lavorato alla lavorazione del motore dopo la stampa.
Henry Saunders, che ha guidato il team l’anno scorso e attualmente sta facendo un dottorato al Royce Discovery Centre dell’Università di Sheffield nel campo della stampa 3D, ha detto: “Il test di accensione del nostro motore è stato un giorno che non dimenticherò mai. Da quando abbiamo avuto l’idea in un bar con due amici più di due anni fa, è stato fantastico quando finalmente abbiamo potuto accendere il nostro motore a razzo!
“Essere coinvolti nel programma SunFire mi ha offerto l’opportunità di applicare le conoscenze ingegneristiche che avevo appreso durante le lezioni e tradurle in un’applicazione pratica nel mondo reale.
“Questo è stato il vero motivo di eccitazione e apprendimento per me, non solo vedere un motore a razzo su una diapositiva di PowerPoint con delle equazioni accanto, ma essere effettivamente coinvolto nella costruzione di un motore a razzo da zero. Le equazioni ti portano solo fino a un certo punto, il vero apprendimento, per me, deriva dal tentare cose, fallire e infine riuscire.”
Dana Arabiyat, laureata in ingegneria e ex responsabile del progetto Sunride, che attualmente lavora presso Rolls-Royce, ha detto: “Due anni e innumerevoli ore di duro lavoro dopo, l’accensione del nostro motore ci ha fatto saltare di gioia per i cinque secondi più indimenticabili delle nostre vite! Questo risultato è una testimonianza dell’incredibile talento e impegno dei membri e dei responsabili del team di Progetto SunFire, nonché della paziente mentorship e supervisione del dottor Alistair John.”
Il dottor Alistair John, Direttore Aggiunto dell’Ingegneria Aerospaziale dell’Università di Sheffield, che ha supervisionato il team, ha detto: “La fabbricazione additiva (stampa 3D) viene sempre più utilizzata da aziende di lancio spaziali come SpaceX, poiché consente di costruire geometrie complesse e leggere che non sarebbero possibili con i metodi tradizionali. Ad esempio, i canali di raffreddamento del nostro motore, che impediscono al motore di fondere nonostante la temperatura di combustione di 2000°C, possono essere realizzati solo mediante stampa 3D.
“Attività extracurricolari come Sunride e l’iniziativa Race to Space sono estremamente importanti perché consentono agli studenti di applicare le conoscenze acquisite durante il loro corso di studi e spingere i limiti di ciò che possono realizzare. È di fondamentale importanza per il settore spaziale del Regno Unito offrire ai nostri studenti un’esperienza pratica e pratica per sviluppare le competenze richieste dall’industria.”
Il motore SunFire è stato testato presso Airborne Engineering presso il Westcott Space Cluster e stampato in 3D presso il Satellite Applications Catapult, con il lavoro di ottimizzazione del processo di stampa eseguito nell’ambito dell’hub futuro di produzione MAPP EPRSC.
