Nel vettore Stratosfera la propulsione č affidata a un
endoreattore monostadio con tecnologia ibrida. Il motore a propellente ibrido č
un compromesso tra il motore "solido" e quello "liquido".
Il comburente č allo stato gassoso o liquido sotto pressione,
conservato in un apposito serbatoio a temperatura ambiente, mentre il
combustibile č allo stato solido, gią immagazzinato nella camera di
combustione.
Questa tipologia di motore permette la modulazione della spinta
e anche lo spegnimento di emergenza. L'impulso specifico č apprezzabile, non
richiede componenti accessori e parti in movimento e la realizzazione č
relativamente semplice ed economica.
SERBATOIO COMBURENTE
L'ossidante usato č il protossido d'azoto in fase liquida,
compresso a circa 50 bar (dipendente dalla temperatura ambiente) ed č contenuto
in un serbatoio in lega di alluminio (6061-T6) rivestito esternamente da quattro
strati di tessuto in fibra di carbonio e laminato con resina epoxy.
Il diametro esterno č di 206 mm e la lunghezza totale č di 730
mm.
Sulle estremitą sono installate due piastre porta-raccordi in
lega leggera, saldare alla struttura metallica e incorporate nella laminazione.
Alla piastra superiore sono collegate le valvole di caricamento
e di sfiato, su quella interiore la valvola di rilascio comburente nella camera
di combustione.
CAMERA DI COMBUSTIONE
E' costituita da un cilindro in lega di alluminio (6061-T6)
dotato di chiusure filettate alle estremitą.
Su quella superiore viene avvitato il raccordo della valvola
rilascio comburente, per mezzo di uno speciale iniettore. Sono anche presenti
due raccordi sui quali sono installati il dispositivo di accensione e il sensore
di temperatura.
La chiusura posteriore č predisposta per bloccare l'ugello e
supportare il cono deflettore.
GRAIN COMBUSTIBILE
Il combustibile č un cilindro cavo (grain) di HTPB (HydroTerminatedPolyButadiene),
contenuto nella camera di combustione. La cavitą interna (port) č sagomata per
offrire una elevata superficie di combustione, con sezione di forma stellare.
La superficie esterna del grain č rivestita da un "liner"
in materiale isolante in modo da proteggere le parti della camera di combustione
dalle alte temperature.
Sulla parte interna superiore del grain č predisposta una cavitą
destinata a contenere il materiale pirogeno per l'innesco della combustione.
L'attivazione avviene con un doppio ignitore elettrico inserito nella miscela
pirogena e composto da una resistenza elettrica resa incandescente per effetto
joule dal passaggio di corrente a bassa tensione.
UGELLO
L'ugello č costruito in materiale ceramico (biossido di
zirconio) caricato con fibra di carbonio, rispettando un profilo ricavato con
accurati calcoli.
Dai presupposti progettuali e da una stima delle masse del
vettore, č stato calcolato che per raggiungere la quota prevista č richiesto
che un impulso totale di 28K Ns, generato da una spinta media di 1000 N
mantenuta per 28 secondi.
In base alle precedenti esperienze su motori di minore potenza e
confermate da diversi test alla banco di prova statica, il fabbisogno di
comburente č risultato essere di circa 11,8 Kg, corrispondente ad un volume
netto allo stato liquido di 15.400 cc.
CALCOLO DELLE MASSE
La massa totale a vuoto dell'intero gruppo propulsore č stimata
in circa 8 Kg.
La massa totale dei propellenti č calcolata in 12 Kg.
La valvola di rilascio ossidante č attivata da un dispositivo
elettronico dotato di termocoppia, che verificherą la temperatura del grain,
innescato a sua volta da un sistema di ignizione elettrico.
In caso di emergenza č prevista la possibilitą di chiudere
automaticamente la valvola interrompendo la spinta e spegnendo il motore. Il
sistema sarą comandato dal microcontroller principale, se questo rileverą
anomalie non recuperabili nel profilo di volo.
Un sensore giroscopico verificherą la traiettoria di lancio e
nel caso vengano riscontrata un'angolazione superiore ai 10 gradi, verrą chiusa
la valvola abortendo il lancio ed attivando il sistema di rientro.
