May 30th, 2012 
admin Odata cu testarea cabinei viitorului supersonic IAR-111, cercetarea spatiala romaneasca a revenit in centrul atentiei.
Cred ca e important sa cunostem si “competitia” la ARCA IAR-111, provenita din zona institutelor de cercetare “traditionale” romanesti, in cursa pentru lansarea viitoarei generatii de mini sateliti romanesti.
Vector Lansare Sateliti
“Greii” cercetarii aerospatiale romanesti, Centrul de Cercetari pentru Aeronautica si Spatiu (CCAS) din cadrul Universitatii “Politehnica” Bucuresti in parteneriat cu Agentia Spatiala Romana (ROSA) si INCAS, au initiat incepand cu anul 2008 un program ce isi propune proiectarea unei rachete lansatoare de sateliti.
Ca un element de noutate, sint prevazute cercetari legate de un nou motor racheta hibrid precum si de o forma de ajutaj neconventional, aerospike [1].
Schema de principiu motor racheta hibrid - Sursa: ec.europa.eu
Ajutaj aerospike - Sursa: wikipedia
Programul are si o componenta de cercetare internationala, proiectul ORPHEE (OperationaI Research Project on Hybrid Engine in Europe) finantat de Comisia Europeana, la care participa si UPB si care are ca obiectiv dezvoltarea unei noi generatii de motoare racheta hibride [4].
In prima etapa, care urmeaza sa fie terminata la finele anului 2011, se urmareste realizarea si experimentarea unui model la scara redusa al lansatorului, pentru care sint studiate doua configuratii: o racheta in trei trepte, cu combustibil solid, fiecare treapta fiind reprezentata de corpul unei rachete de artilerie GRAD de calibrul 122mm, in varianta scurta de 1,2m si o racheta in doua trepte, compusa din patru motoare de start/boostere (aceleasi rachete “scurte” de calibrul 122mm) precum si un corp central reprezentat fie de varianta “lunga” (1,8m) a rachetei de 122mm fie de o treapta cu motor racheta hibrid.
Varianta in trei trepte se bazeaza cel mai probabil pe experienta castigata cu un alt proiect din 2005, o racheta cu rol de sonda meteorologica ce urmarea atingerea unei altitudini maxime de 20km.
Racheta 3 trepte - Sursa: www.pub-rcas.ro
Racheta 4 boostere - Sursa: www.pub-rcas.ro
A fost simulata comportarea celor doua configuratii, estimandu-se atat altitudinea maxima cat si viteza terminala obtinuta:
Diagrama de viteza - Sursa: www.cnmp.ro
Diagrama de altitudine - Sursa: www.cnmp.ro
Asa cum se observa, varianta cu patru boostere pare a avea performante superioare iar pentru validarea estimarilor teoretice cele doua rachete vor fi testate in poligon.
O atentie deosebita se acorda dezvoltarii motorului hibrid, studiindu-se diverse combinatii de combustibili si metode de crestere a tractiunii[8-10].
In proiect mai sint implicati:
ROMARM care este coordonatorul partenerilor industriali
Electromecanica Ploiesti se ocupa de constructia motorului cu combustibil hibrid si constructia lansatorului, ca si integrator al proiectului
Tohan Zarnesti furnizor al motoarelor cu combustibil solid provenite de la loviturile reactive de 122mm
SYSCOM 18 va furniza sistemul de ghidare inertiala
Comfrac Project va furniza aplicatiile de calcul necesare
NERVA
Un al doilea proiect coordonat de CCAS UPB este NERVA – Vehicul demonstrator de acces orbital care urmareste conversia rachetelor antiaeriene S-75 Volhov retrase din dotarea armatei in lansatoare de sateliti.[11-18]
Obiectivul este de a atinge o altitudine maxima de 160km si o crestere de viteza de la 2600m/s (racheta actuala) la 9500m/s (NERVA).
In acest scop proiectul isi propune sa aduca urmatoarele modificari rachetei de baza:
1. Extinderea rezervoarelor de combustibil lichid ale treptei a doua precum si folosirea unui nou material compozit aflat in cercetare la UPB, CFRAl (Carbon Fiber Reinforced Aluminium).
2. Motorul treptei a doua va avea un sistem de prindere modificat, articulat, si va fi parte a sistemului de directie alaturi de suprafetele aerodinamice
3. Adaugarea a inca doua motoare de start / boostere, pe langa cel deja existent si proiectarea unui mecanism care sa le desprinda in siguranta de corpul treptei a doua, odata ce combustibilul s-a consumat. De asemenea se doreste si schimbare combustibilului solid cu unul mai performant.
4. Inlocuirea sistemului de ghidare radar cu unui inertial
5. In perspectiva, adaugarea unei a treia trepte pentru insertia orbitala, posibil cu motor racheta hibrid
6. Tot in perspectiva, imbunatatirea performantelor motorului cu combustibil lichid al treptei a doua
O comparatie intre racheta initiala S-75 si lansatorul NERVA (in varianta completa):
”]![S-75 - Sursa: [19]](https://www.tehnomil.net/wp-content/uploads/2012/05/S-751.jpg "S-75 - Sursa: [19]")
NERVA - Sursa: www.cnmp.ro
Un prim test s-a desfasurat deja in poligonul de la Capu Midia pe 15 Iunie 2010 si a constat din lansarea unei rachete tinta RT-759M (provenita tot dintr-o racheta S-75), cu treapta a doua nefunctionala, scopul experimentului fiind testarea sistemului de ghidare inertial si a celui de telemetrie.
Imagini de la lansare se pot gasi aici: picasaweb.google.com/100149575802520722605/SpaceExperiment2010NERVA1
Partenerii UPB in acest proiect sint Electromecanica, Elarom, Aerofina, Comoti si Centrul de Incercari in Zbor Craiova.
Site-ul proiectului, unde pot fi gasite mai multe informatii despre planurile echipei: www.nervaorbital.ro
Surse:
[1] www2.rosa.ro/index.php/en/pncdi2/article/proiecte/proiecte-nationale/9-pncdi2-c2/52-vls.html
[2] http://ec.europa.eu/enterprise/newsroom/cf/_getdocument.cfm?doc_id=6488
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/File:Non-truncated_toroidal_aerospike_nozzle.jpg
[4] www.orphee-fp7-space.eu/about_us.html
[5] www.pub-rcas.ro/vector%20lansare%20sateliti%20mici%20dimensiuni.html
[6] www.cnmp.ro:8083/pncdi2/program4/documente/2010/sedinta/rez/D8/82-067.pdf
[7] “Mathematical model and technical solutions for multi-stage sounding rockets, using the rotation angles” Teodor-Viorel CHELARU, Cristian BARBU
[8] “Hybrid rocket motor internal ballistic model and oxidizer dopping. Applications.” Mingireanu, F. Propulsion Dept., Romanian Space Agency (ROSA), Bucharest, Romania 2009
[9] “Hybrid rocket engine, theoretical model and experiment” Teodor-Viorel Chelaru,University POLITEHNICA of Bucharest, Romania, Florin Mingireanu, Romanian Space Agency, Romania , 2010
[10] “Solid methane hybrid rocket engine. Regression speed increase by oxidizer doping and embedding wires. Vehicle optimization application through motor parameters.” Mingireanu, F. Propulsion Dept., Romanian Space Agency (ROSA), Bucharest, Romania, 2011
[11] www.cnmp.ro:8083/pncdi2/program4/documente/2010/sedinta/rez/D8/82-076.pdf
[12] “Bank boosters de-synchronization of the orbital launcher NERVA” Ionescu, Florentina; Dumitrache, Ciprian; Rugescu, Dragos Ronald; Vataman, Sergiu Paul, 2010
[13] “Composites fuel tank technology for the NERVA launcher.”Tache, Florin; Silivestru, Valentin; Dobre, Tanase; Rugescu, Radu Dan, 2008
[14] “Steering mechanism and efforts on the NERVA space launcher.” Bogoi, Alina Tudor; Tache, Florin; Rugescu, Dragos Radu Dan; Aldea, Sorin, 2010
[15] “GIMBALS FOR VECTOR CONTROL OF NERVA LIQUID MOTOR TRANSPORTERS” Radu D. RUGESCU, 2008
[16] “Half-orbital NERVA launcherblock for small LEO satellites” R.D. Rugescu; D. Mortari; I.Farcasanu; V. Martin; E. Teujan, M.D. Ionescu, D. Dragomir, 2008
[17] “Imaging experiment on board the NERVA-1 rocket vehicle.” Rugescu, Dragos Radu Dan; Simion, Ionel; Dobre, Daniel; Lorincz, Istvan, 2010
[18] “RESULTS OF THE FIRST STAGE DEVELOPMENT FOR THE ROMANIAN ORBITAL LAUNCHER NERVA” Radu D. RUGESCU, Daniele MORTARI,Ioan FARCASAN, 2010
[19] “GIMBALS FOR VECTOR CONTROL OF NERVA LIQUID MOTOR TRANSPORTERS”RADU D. RUGESCU, 2009
Posted in 
Tags:
[…] Citeste si “Rachete romanesti lansatoare de sateliti”. […]
[…] imagini cu o varianta a modelului redus la scara VLS, proiect prezentat in “Rachete romanesti lansatoare de sateliti“, au aparut pe site-ul Centrului de Cercetare pentru Aeronautica si Spatiu. Tot acolo pot fi […]
Exista dubii ca racheta Nerva va fi construita vreodata
O discutie de pe Softpedia in care a intrat si userul “ADDA_astronautica”, participant direct la proiect, )vezi:
http://forum.softpedia.com/topic/939957-racheta-romaneasca-serioasa-lansatoare-de-sateliti/ )nu indica in vreun fel ca organizatia ADDA ar avea vreo intentie serioasa sa construiasca Racheta Nerva.
Trebuie sa recunoastem ca nu stim prea multe detalii despre proiect in general, ultimile date concrete, gasite in acele rapoarte, fiind vechi de cativa ani si cel mai probabil s-au modificat intre timp.
In urma discutiei de pe forum a reiesit ca motorul treptei a treia ar fi cheia atingerii obiectivului proiectului (sint si alte obstacole, evident, dar par a fi mai usor rezolvabile cu tehnologia actuala) deci faptul ca ADDA se concentreaza pe testarea validitatii conceptului e un lucru incurajator. Daca testele vor dovedi ca au sanse sau nu, asta e o necunoscuta si pentru ei, altfel nu ar mai face testele.
Eu as intoarce discutia de la “de ce nu se poate cu tehnologia actuala” (observatie care poate sa fie corecta), la “cum s-ar putea face, respectand parametrii si constrangerile impuse prin proiect?” (tinand seama ca ar fi vorba totusi de un motor nou, mai eficient decat cele existente pana acum).
Sau o alta intrebare: avand in vedere ca un motor hibrid este teoretic mai puternic/eficient decat unul cu combustibil solid (pana la anumite dimensiuni), este imposibil de imaginat o crestere a performantelor ca cea prevazuta in proiect?
Cei de la ADDA nu par a fi foarte realisti si asta este o mare problema.
Ca un exemplu (a se vedea adresa de mai jos), in articolul “CAD-TECHNOLOGY FOR THE NERVA HYPERSONIC RECOVERABLE BODY” se face afirmatia: “Although a very small system, where usually the specific costs are high, it is expected for the actual costs to remain well below 1000 $/kg LEO payload.” ceea ce inseamna ca spera la punerea pe orbita a unui satelit de citeva kg la un pret de sub 1000 $/kg!!
vezi: http://forum.softpedia.com/topic/939957-racheta-romaneasca-serioasa-lansatoare-de-sateliti/page__st__144#entry13871038
Da, afirmatia e destul de optimista. As lua ca referinta proiectul Bantam, care isi propunea costuri de lansare in jur de USD10.000/kg, deci cu un ordin de marime mai mari. Si era vb de un lansator mai mare care beneficia deci de economia de scara.
Chiar si in conditiile in care S-75 este primita gratis, trebuiesc luate in calcul costurile modificarii si ale lansarii efective (combustibil, etc…). Ar fi excelent daca s-ar reusi sa se faca totul la cateva sute de mii de dolari dar la o sarcina supra-estimata la 10-20kg (in practica va fi probabil mai mica), s-ar ajunge tot la un cost de cateva zeci de mii de dolari per kg. Ceea ce ar fi o performanta foarte buna in sine dar intr-adevar 1.000/kg e super-optimist.
Poate e o greseala si nu au fost luate in calcul toate costurile cum ar fi modificarea rachetei ci doar combustibilul sau ceva de genul asta.
[…] intermediara statoreactor de catre lansatorul suborbital romanesc NERVA (subiect deja abordat aici si aici) ar asigura propulsia acestuia de la o altitudine de circa 1km si o viteza de aproximativ […]
S-au “analizat bine”(?!!!) DVINA, VOLHOV si KUB, dar nu suficient de profund.
tg
S-ar putea scoate ceva mai mult decat NERVA sau altceva din tehnologia sovietica disponibila?
dvina si volhov difera ca aparatura de ghidaj si la ampenaje foarte putin,sunt cu doua trepte si cu doua feluri de combustibil,kubul e cu totul altceva si e de inaltime mica…irelevanta!
Da, din cate stiu Dvina si Volkhov se refera la variante ale intregului sistem (radare + lansatoare + rachete) iar versiunile rachetelor, oricum destul de asemanatoare, sint denumite V-xyz.