Projektowanie i testy zaawansowanych konstrukcji rakietowych w Sekcji Rakietowej Studenckiego Koła Astronautycznego

Studenci działający w Sekcji Rakietowej projektują i testują systemy rakietowe oraz technologie napędowe. Aktualnie zespół koncentruje się na opracowaniu publikacji, m.in. na konferencję PAC 2026 oraz przygotowaniach do zawodów FAR–OUT w Stanach Zjednoczonych.

Prace studentów obejmują rakietę FOK 2 z układem sterowania, rakietę Twardowsky 2 z napędem hybrydowym oraz program rakiety Grot 2 odnoszący się do rakiet wielostopniowych. Prowadzą też prace badawcze w zakresie aerodynamiki, czujników i budowy stanowisk testowych związanych z technologiami rakietowymi. 

Sekcja Rakietowa ma na swoim koncie niemałe osiągnięcia: m.in. budowę rakiet Amelia i A2, naddźwiękową rakietę TuCAN oraz rekord Polski wysokości lotu rakiety amatorskiej ustanowiony w 2019 roku. 

Badania rakiety w tunelu aerodynamicznym 

Studenci realizują je w związku ze zgłoszeniem artykułu na konferencję PAC 2026. Analizie podlega wpływ geometrii canardów – przednich powierzchni sterowych – na właściwości lotne, stateczność i sterowność konstrukcji. Pomiary sił oddziałujących na model przy zmiennych prędkościach i kątach natarcia pozwalają na wyznaczenie współczynników aerodynamicznych, niezbędnych do zaprojektowania układu stabilizacji lotu. Badania tunelowe służą zgromadzeniu danych oraz odtwarzaniu rzeczywistych obciążeń przed fazą startu.

Tensometry drukowane na tkaninie

Równolegle, we współpracy z kołem naukowym Organza, prowadzone są badania czujników naprężeń czasz spadochronów. Zastosowano tensometry drukowane bezpośrednio na materiale, charakteryzujące się niską masą i elastycznością. Rejestrują one naprężenia podczas otwarcia, opadania i manewrów. Symulacja takich obciążeń w warunkach laboratoryjnych stanowi wyzwanie inżynieryjne. Pomiary w locie dostarczają precyzyjnych danych o rozkładzie sił na fragmentach czaszy i miejscach powstawania przeciążeń. Wyniki te optymalizują proces projektowania i podnoszą niezawodność systemów odzysku. Bezpośredni druk tensometrów eliminuje przyrost masy i sztywności układu, minimalizując błędy pomiarowe.

Obraz (old)

Stanowisko Hardware in the Loop (HIL)

Kolejnym etapem prac jest budowa stanowiska badawczego Hardware in the Loop (HIL), dedykowanego weryfikacji układów wykonawczych w sterowanej aerodynamicznie rakiecie FOK 2. Metoda ta integruje fizyczne elementy systemu z symulacją komputerową dynamiki lotu, umożliwiając analizę reakcji układu na zakłócenia i awarie. Zwiększa to bezpieczeństwo testów lotnych oraz redukuje konieczność przeprowadzania prób w powietrzu. Rozwiązanie to stanowi standard w sektorze kosmicznym, pozostając innowacją w studenckich projektach rakietowych.

Zawody FAR–OUT

Zespół pracujący nad rakietą Twardowsky 2 realizuje fazę przygotowań do zawodów FAR–OUT w Kalifornii. Wymogiem kwalifikacyjnym są testy hot fire, polegające na uruchomieniu silnika na hamowni statycznej. Weryfikacji podlega procedura tankowania, stabilność parametrów ciągu i ciśnienia oraz szczelność układu. Próba ta odbyła się w kwietniu – silnik hybrydowy Aurora pracował przez 7 sekund, generując maksymalny ciąg 8,3 kN. Zastosowany system ciśnieniowania typu regulated, z niezależnym zbiornikiem azotu i reduktorem ciśnienia, zapewnia utrzymanie stałego ciśnienia utleniacza, stabilizując krzywą ciągu. 

Konstrukcja rakiety została zmodernizowana po ubiegłorocznych zawodach EuRoC. Przebudowano moduł awioniki, wprowadzając architekturę modułową z centralną płytką główną i dopinanymi modułami zadaniowymi. Zaimplementowano nowy mechanizm zwalniający spadochron główny. Modyfikacje strukturalne zmniejszyły masę i usprawniły dostęp do systemów hydraulicznych. Wprowadzono również międzymodułowy interfejs radax, poprawiający sztywność połączeń.

Obraz (old)

W skład drużyny SKA Rocketry, reprezentującej Politechnikę Warszawską na zawodach wchodzą: Szymon Krupa – koordynator projektu Twardowsky 2, Eliza Łapińska – wicekoordynatorka projektu, Michał Kret – inżynier systemowy, Przemysław Orzeł – lider zespołu mechaniki, Remigiusz Michna – lider zespołu napędowego, Patryk Kasperski – lider zespołu infrastruktury naziemnej (GSE), Maciej Kaczkan – lider zespołu elektroniki, Radosław Kamiński - lider zespołu analiz oraz Aleksandra Skrocka – liderka zespołu promocji.

Prace wspierają specjaliści techniczni: Katarzyna Puziuk, Malwina Bielecka, Karol Borecki, Juliusz Pytka, Maurycy Matałkowski, Miłosz Łosiewicz oraz Piotr Łyżwa. 

Kierunki rozwoju

Działalność Sekcji Rakietowej SKA charakteryzuje się równoległym prowadzeniem procesów badawczych i inżynieryjnych. Obejmują one badania analityczne wymagające planowania eksperymentów oraz testy konstrukcyjne warunkujące realizację startów. Konferencja PAC 2026 umożliwi bezpośredni transfer wiedzy do środowiska naukowego. Udział w zawodach FAR–OUT stanowić będzie natomiast praktyczną weryfikację opracowanych technologii w warunkach rywalizacji międzynarodowej.