CTU Space Research - moderní čeští raketoví modeláři

[LEON]

Máme tu další český tým raketových modelářských nadšenců, CTU Space Research

https://spaceresearch.cvut.cz/
https://www.facebook.com/CTUSpaceResearch/
https://www.instagram.com/ctuspaceresearch/

CTU Space Research je první univerzitní tým v Česku zabývající se vývojem vysoce výkonných raket a dalších kosmických technologií. Byl založen v roce 2021 ze společné iniciativy studentů a prof. Michaela Valáška, vedoucího Centra leteckého a kosmického výzkumu při Fakultě strojní ČVUT v Praze. Hlavní - a nyní již naplněnou - vizí týmu bylo vytvoření zázemí pro studenty, kteří se chtějí věnovat vesmírným projektům a rozvíjet praktické dovednosti již při studiu. S více než 50 členy z deseti různých fakult a univerzit se tým zaměřuje na vývoj raket, avioniky, pohonných systémů a konstrukčních inovací.



Od Illustrie k Andromedě
Prvním velkým projektem týmu byla raketa Illustria, která soutěžila na prestižní evropské soutěži European Rocketry Challenge (EuRoC) v Portugalsku. Poháněná hybridním motorem Medusa dosáhla cílového apogea 3 km a v roce 2023 získala 3. místo v kategorii Hybrid.
Na úspěch Illustrie navázala raketa Andromeda, která je dosud nejambicióznějším projektem týmu. Její vývoj trval přes dva roky a zapojilo se do něj téměř 50 studentů. Andromeda je dlouhá téměř 4 metry, váží 24,5 kg a dokáže nést náklad o hmotnosti 2 kg. Její konstrukce je modulární, vyrobená z uhlíkových vláken, a umožňuje snadné výměny jednotlivých částí.



Motor Perseus a avionika s duší
Srdcem rakety je hybridní motor Perseus, který využívá pevné palivo z plastu ABS a kapalné okysličovadlo – oxid dusný. Tento systém umožňuje dosažení výšky přes 3 km. Avionika rakety, přezdívaná „nervová soustava“, zahrnuje počítače s názvy jako Bobeš, Zora 2 a Cimrman PX4, které řídí letovou trajektorii a sbírají data během letu.

Cíl: EuRoC a dál
Andromeda debutovala na soutěži EuRoC, kde kromě samotného startu musel tým obhájit konstrukci před odbornou komisí. Úspěch v soutěži by studentům přinesl nejen prestiž, ale i cenné kontakty, podporu sponzorů a možnost posouvat českou studentskou kosmonautiku dál.
Do budoucna plánuje CTU Space Research přechod na kapalný pohon a vývoj raket schopných dosáhnout výšky až 9 kilometrů. Tým tvoří nadšenci, kteří vedle náročného studia věnují svůj volný čas vývoji technologií, které mohou jednou změnit českou stopu ve vesmíru.



CTU Space Research v médiích

Stojí jako osobní auto. Raketa sestavená českými studenty vystartuje na soutěži v Portugalsku
https://www.novinky.cz/clanek/veda-skol ... u-40537580

Tým z ČVUT představil největší studentskou raketu v Česku
https://www.novinky.cz/clanek/veda-skol ... u-40445142

CTU Space Research – český tým, který rozhodně stojí za pozornost
https://kosmonautix.cz/2024/04/22/ctu-s ... pozornost/

Studenti představili největší studentskou raketu v Česku
https://www.fs.cvut.cz/aktuality/2379-2 ... u-v-cesku/

Na ČVUT vznikla největší studentská raketa v Česku, čeká ji souboj s dalšími týmy
https://www.idnes.cz/zpravy/domaci/rake ... omaci_pitt

[LEON]

Pojďme si představit některé konkrétní projekty raketových modelářů z CTU Space Research.

ILLUSTRIA: Průkopnická hybridní raketa pro EuRoC



Raketa ILLUSTRIA představuje první soutěžní raketový systém vyvinutý týmem CTU Space Research pro účast na prestižní evropské soutěži EuRoC (European Rocketry Challenge) v Portugalsku. Její vývoj položil základy pro další generace raket, včetně pokročilejší ANDROMEDY.

Základní technické parametry:


Hybridní pohon PHOENIX
Motor Phoenix je hybridní raketový motor vyvinutý interně týmem CTU Space Research. Hybridní pohon kombinuje pevné palivo s kapalným okysličovadlem, což přináší výhody v oblasti bezpečnosti, jednoduchosti a nákladů.


Konstrukce motoru
Pevné palivo: ABS plast, tvarovaný do válcové spalovací komory, tisknutý na 3D tiskárně
Okysličovadlo: Oxid dusný (N₂O), skladovaný v tlakové nádobě
Zapalování: Elektrické zapalování s pyrotechnickým zážehem
Tah: cca 2,5 kN
Doba hoření: přibližně 6–8 sekund


Výhody hybridního systému
Oddělené skladování paliva a okysličovadla zvyšuje bezpečnost
Jednodušší konstrukce než u kapalných motorů
Nižší náklady na výrobu a provoz
Možnost testování jednotlivých komponent bez nutnosti kompletního zážehu


Řídicí systémy
ILLUSTRIA byla vybavena základní avionikou, která zajišťovala sběr dat, sledování letu a aktivaci záchranného systému.


Letový počítač ZORA 1
Vlastní návrh týmu CTU Space Research
Senzory: barometr, akcelerometr, gyroskop
Funkce: měření výšky, zrychlení, orientace
Záznam dat na SD kartu pro post-flight analýzu

Záchranný systém
Dvoustupňový padákový systém:
Stabilizační padák: aktivován v apogeu pro stabilizaci
Hlavní padák: aktivován v nízké výšce pro měkké přistání
Aktivace pomocí barometrického senzoru a časovače
Mechanismus: pyrotechnické uvolnění víka a vystřelení padáku pomocí pružiny

Komunikace
Rádiový přenos základních dat během letu
GPS sledování pro lokalizaci po přistání

Konstrukce rakety
ILLUSTRIA byla navržena s důrazem na jednoduchost, modularitu a spolehlivost:

Trup
Materiál: uhlíkový kompozit a hliníkové spojovací prvky
Modulární segmenty pro snadnou montáž a údržbu
Integrované vedení pro avioniku a tlakové systémy


Aerodynamika
Pasivní stabilizace pomocí čtyř pevných stabilizátorů
Optimalizovaný tvar nosu pro minimální odpor


Tlakový systém
Tlaková nádoba z hliníku, testovaná na 10 MPa
Redukční ventil pro řízení průtoku N₂O do spalovací komory
Bezpečnostní pojistky proti přetlaku

Testování a lety
ILLUSTRIA absolvovala dva úspěšné starty v České republice, které ověřily funkčnost motoru, avioniky a záchranného systému. Tyto testy poskytly cenná data pro vývoj pokročilejší rakety ANDROMEDA.

Význam projektu
ILLUSTRIA byla první raketou, která umožnila týmu CTU Space Research vstoupit do světa soutěžní raketové techniky. Sloužila jako technologický demonstrátor, testovací platforma a inspirace pro další generaci raket.



Povídání o tom, jak probíhal vývoj rakety ILLUSTRIA:

[LEON]

ANDROMEDA: Největší studentská raketa v Česku

Raketa ANDROMEDA představuje technologický vrchol dosavadního vývoje týmu CTU Space Research. Navazuje na předchozí projekt ILLUSTRIA, ale přináší zásadní inovace v oblasti pohonu, konstrukce, avioniky i řízení letu. Je navržena pro dosažení apogea 3 km v rámci soutěže European Rocketry Challenge (EuRoC) v Portugalsku.


Základní technické parametry:


Hybridní pohon PERSEUS
Srdcem rakety je nový hybridní motor PERSEUS, vyvinutý interně týmem CTU Space Research. Hybridní pohon kombinuje pevné palivo s kapalným okysličovadlem, což umožňuje bezpečný, výkonný a flexibilní provoz.

Konstrukce motoru
Pevné palivo: ABS plast, tvarovaný do válcové komory
Okysličovadlo: Oxid dusný (N₂O), skladovaný v tlakové nádobě
Zapalování: Elektrické zapalování s redundancí
Tah: až 3 kN
Doba hoření: přibližně 7–9 sekund
Tryska: grafitová, chlazená pasivně


Výhody hybridního systému
Oddělené skladování paliva a okysličovadla zvyšuje bezpečnost
Jednodušší konstrukce než u kapalných motorů
Možnost řízení průtoku okysličovadla během letu
Nižší náklady na výrobu a provoz

Řídicí systémy
ANDROMEDA je vybavena pokročilou avionikou, která umožňuje aktivní řízení letu, sběr dat a bezpečný návrat.

Letový počítač Cimrman PX4
Založený na open-source platformě PX4
Řídí stabilizaci, aerodynamické brzdy a záchranný systém
Obsahuje IMU, barometr, GPS, magnetometr
Umožňuje autonomní rozhodování během letu


Telemetrický modul Bobeš
Zajišťuje přenos dat v reálném čase na pozemní stanici
Sleduje stav motoru, tlakové nádoby, teploty
Zálohuje kritická data na palubní úložiště

Záchranný počítač Zora 2
Řídí dvoustupňový padákový systém
Aktivace na základě výšky, zrychlení a časových podmínek
Obsahuje vlastní napájení a senzory pro nezávislou funkci

Konstrukce rakety
ANDROMEDA je navržena jako modulární systém s důrazem na pevnost, nízkou hmotnost a snadnou údržbu.

Trup
Materiál: uhlíkový kompozit s hliníkovými spojovacími prvky
Segmentovaný design pro snadnou montáž
Integrované vedení pro avioniku, tlakové systémy a padáky


Aerodynamika
Optimalizovaný tvar nosu pro minimální odpor
Tři pevné stabilizátory pro pasivní stabilizaci
Výsuvné aerodynamické klapky pro řízené brzdění v sestupu


Tlakový systém
Tlaková nádoba z hliníku, testovaná na 10 MPa
Redukční ventil pro řízení průtoku N₂O
Bezpečnostní pojistky proti přetlaku

Záchranný systém
ANDROMEDA využívá dvoustupňový padákový systém:
Stabilizační padák (drogue): aktivován v apogeu, zpomalí a stabilizuje raketu
Hlavní padák: aktivován v nízké výšce pro měkké přistání
Oba padáky jsou uloženy v samostatných komorách s pyrotechnickým vystřelovacím mechanismem.

Testování a mise
Statické zážehy motoru PERSEUS proběhly v laboratoři CTU
Plánovány jsou testovací starty v ČR před soutěží EuRoC
Cílem je dosažení apogea 3 km s přesným řízením a bezpečným přistáním

Význam projektu
ANDROMEDA je nejen soutěžní raketou, ale i technologickým demonstrátorem schopností českých studentů v oblasti raketové techniky. Její vývoj posouvá hranice toho, co lze dosáhnout v akademickém prostředí, a inspiruje další generace inženýrů.

Povídání o tom, jak se navrhovala Andromeda:

[LEON]

Mimochodem, zaujala mě ta početná podpora sponzorů a podporovatelů z řad známých průmyslových i technologických značek, nejen prodejců

Sponzoři a partneři projektu ILLUSTRIA (úplně dole): https://spaceresearch.cvut.cz/partneri/
Sponzoři a partneři projektu ANDROMEDA (úplně dole): https://spaceresearch.cvut.cz/predstavi ... andromeda/
Sponzoři a partneři Czech Rocket Society: https://czechrockets.com/partneri.html

Tak takovouto podporu mohou leckteří letečtí modeláři na soutěžích těmto raketovým opravdu jen tiše závidět