Rakieta ILR-33 „Bursztyn”

3

W październiku 2017 doszło do udanego lotu demonstracyjnego rakiety ILR-33 „Bursztyn”. Jakie są parametry techniczne tej rakiety?

Rakieta ILR-33 „Bursztyn” po raz pierwszy wystartowała 22 października 2017 roku. Lot odbył się na poligonie wojskowym w Drawsku Pomorskim. Pierwszy lot zakończył się sukcesem – polska konstrukcja jest pierwszą na świecie rakietą wykorzystującą nadtlenek wodoru o stężeniu powyżej 98%.

Rakieta ILR-33 Bursztyn na stanowisku startowym / Credits - Instytut Lotnictwa

Rakieta ILR-33 Bursztyn na stanowisku startowym / Credits – Instytut Lotnictwa

Oficjalna prezentacja wyników projektu odbyła się 27 listopada 2017 w Instytucie Lotnictwa w Warszawie. Rakieta ILR-33 „Bursztyn” to flagowy projekt Centrum Technologii Kosmicznych Instytutu Lotnictwa, realizowany w ramach programu statutowego. Projekt nawiązuje do historii Instytutu Lotnictwa – rakiet meteorologicznych „Meteor” rozwijanych w latach 1967-1974. W przypadku nowej rakiety zdecydowano się na wykorzystanie najnowszych dostępnych technologii i opracowanie szeregu własnych rozwiązań. ILR-33 “Bursztyn” ma osiągi zbliżone do historycznej rakiety Meteor 2, przy dwukrotnie mniejszej masie startowej. Prace nad rozwojem konstrukcji rozpoczęto w listopadzie 2014 r. Główny cel projektu to opracowanie w Polsce zaawansowanych technologii rakiet suborbitalnych i nośnych do wykorzystania w większych projektach krajowych, inicjatywach międzynarodowych i działaniach komercyjnych.

Pierwszy lot rakiety nastąpił 22 października 2017 roku. Osiągi rakiety zostały znacznie ograniczone poprzez niezatankowanie pełnego zbiornika na utleniacz i rakieta uzyskała pułap 15 km, co stanowi maksymalny dopuszczalny pułap lotów na poligonach śródlądowych w Polsce. Konsekwencją dopuszczalnej wysokości lotu było skrócenie czasu pracy silnika głównego przy zachowaniu pełnego czasu pracy silników pomocniczych (ok. 2,5 s). Udany lot pozwolił na zebranie danych telemetrycznych oraz na analizę parametrów pobranych z komputera pokładowego po zakończeniu misji. Osiągnięto założone, projektowe parametry – przeciążenie maksymalne o wysokości 10 g i prędkość 480 m/s.

Rakieta ILR-33 “Bursztyn” / Credits – Instytut Lotnictwa ILOT.TV

Profil lotu rakiety i ładunku rakiety ILR-33 Bursztyn / Credits - Instytut Lotnictwa

Profil lotu rakiety i ładunku rakiety ILR-33 Bursztyn / Credits – Instytut Lotnictwa

W pełni zatankowana rakieta może pozwolić na loty do pułapu 100 km, co stanowi umowną granicę kosmosu. Platforma ILR-33 “Bursztyn” umożliwia testowanie komponentów rakietowych oraz przeprowadzanie badań w warunkach mikrograwitacji podczas lotów suborbitalnych. “W określonych warunkach może to stanowić alternatywę dla takich rozwiązań jak wieża zrzutowa, lotów parabolicznych oraz dla kosztownych badań na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej” – mówi Kierownik projektu, inż. Michał Pakosz. Rakieta ma służyć nie tylko nauce. “Powstanie rakiety to nie tylko publikacje w czołowych międzynarodowych czasopismach naukowych i możliwość prowadzenia badań. To przede wszystkim droga do realizacji szeregu prac komercyjnych” – podkreśla Pakosz.

ILR-33 „Bursztyn” jest konstrukcją dwustopniową, w której pierwszy, równoległy stopień, stanowią dwa silniki pomocnicze (ang. boostery) na stały materiał pędny. Charakteryzują się one ciągiem maksymalnym o wartości 6000 N. “Ich zadaniem jest nadanie odpowiedniej prędkości rakiecie podczas początkowej fazy lotu. Po zakończeniu pracy boosterów dochodzi do ich samoczynnej separacji w skutek oddziaływania sił aerodynamicznych. Główny stopień napędzany jest innowacyjnym silnikiem hybrydowym, wykorzystującym jako utleniacz wysoko stężony nadtlenek wodoru (HTP 98%+) i polietylen jako paliwo” – tłumaczy mgr inż. Bartosz Bartkowiak, Główny Konstruktor rakiety. Metody otrzymywania utleniacza oraz wykonywania paliwa są przedmiotami zgłoszeń patentowych Instytutu Lotnictwa. Zoptymalizowany czas pracy silnika głównego wynosi 40 sekund przy nominalnym ciągu 4000 N.

Parametry techniczne rakiety ILR-33 "Bursztyn" (kliknij by powiekszyć) / Credits - Instytut Lotnictwa

Parametry techniczne rakiety ILR-33 “Bursztyn” (kliknij by powiekszyć) / Credits – Instytut Lotnictwa

Rakieta wyposażona jest w trzystopniowy system umożliwiający odzysk przedziału z ładunkiem użytecznym i komputerem pokładowym. Układ wykorzystuje dwa spadochrony – oporowy i główny, oraz mechanizmy pirotechniczne. Za poprawną realizację misji, rejestrację parametrów lotu oraz przesył informacji do stacji naziemnej odpowiedzialny jest dedykowany komputer pokładowy. Poprzedzające start liczne testy podsystemów rakiety przeprowadzane były na terenie Instytutu Lotnictwa oraz we współpracy z innymi jednostkami badawczymi, partnerami biznesowymi i Wojskiem Polskim. “Nasi bezpośredni podwykonawcy to ponad 300 polskich firm i instytutów. Nawiązano współpracę m.in. w zakresie wytwarzania elementów metalowych, kompozytowych, materiałów wysokotemperaturowych czy systemów wysokociśnieniowych. Do budowy rakiety aktywnie korzystano również z technologii druku 3D. Niektóre podsystemy zostały rozwinięte we współpracy z innymi instytutami badawczymi – są to m.in. system rozcalania członu głównego rakiety lub metoda wytwarzania zbiorników kompatybilnych z nadtlenkiem wodoru” – wyjaśnia Pakosz. Kluczowe technologie podsystemów rakiety zostały opracowane w Centrum Technologii Kosmicznych Instytutu Lotnictwa. Kilka rozwiązań zostało poddanych zgłoszeniom patentowym. “W ramach projektu rozwinięta została nie tylko rakieta, ale także pełen system łączności, wyrzutnia, stanowiska naziemne oraz zaplecze obsługowe” – tłumaczy Bartkowiak.

Na bazie opracowanych technologii realizowana jest rozbudowa kompetencji w dziedzinie niewielkich rakiet kosmicznych, o czym od ponad 10 lat mówi prof. dr hab. inż. Piotr Wolański, Opiekun Merytoryczny projektu ILR-33 “Bursztyn”. “Opracowane technologie są skalowalne. Poza zastosowaniami cywilnymi możliwy jest także rozwój w Polsce rakiet bojowych o znacznym zasięgu operacyjnym” – mówi Bartkowiak. “Instytut Lotnictwa prowadzi równolegle badania nad systemami sterowania i blisko współpracuje ze spółkami Polskiej Grupy Zbrojeniowej” – dodaje Pakosz.

ILR-33 „Bursztyn” jest pierwszą na świecie rakietą wykorzystującą jako utleniacz nadtlenek wodoru o stężeniu powyżej 98%. Jednocześnie jest to pierwsza od 45 lat polska rakieta sondująca umożliwiająca loty na pułapy niedostępne dla balonów stratosferycznych. Osiągnięcia techniczne podczas rozwoju zostały już docenione przez Europejską Agencję Kosmiczną, co skutkuje realizacją przez Instytut Lotnictwa szeregu międzynarodowych projektów w dziedzinie technologii rakietowych, w tym otrzymanych w otwartej europejskiej rywalizacji. Rozwój przez Instytut Lotnictwa całkowicie polskiej rakiety wykorzystującej nowoczesne technologie napędowe potwierdza polski potencjał w dziedzinie rakiet suborbitalnych i możliwość włączenia się w międzynarodowe projekty rozwoju technologii rakiet nośnych.

Redakcja serwisu Kosmonauta.net serdecznie dziękuje zespołowi Zakładu Technologii Kosmicznych Instytutu Lotnictwa za przesłany tekst.

(ILOT)

Share.

3 komentarze

  1. ,,Opracowane technologie są skalowalne. Poza zastosowaniami cywilnymi możliwy jest także rozwój w Polsce rakiet bojowych o znacznym zasięgu operacyjnym” w sumie to tylko po to, ja się dziwię że ta rakieta jest opisywana na portalu astronautycznym. Jasne to dobrze że polskie wojsko będzie miało nową zabawkę która będzie mogła zrobić kuku Putinowi ale co to ma wspólnego z kosmosem?

    • Rakieta z silnikiem hybrydowym to dla wojska jak okręt parowy dla marynarki. Niby pływa, ale zanim się go do pływania przygotuje to mija kupa czasu. Tak samo tutaj, tankuj sobie w warunkach bojowych rakietę przed odpaleniem. Brakuje jeszcze kodowania współrzędnych celu na taśmie perforowanej i będzie istny cud techniki wojskowej na miarę naszych możliwości.