Studenckie Koła Naukowe Tworzą Innowacje 2021

W I. edycji konkursu "Studenckie koła naukowe tworzą innowacje" ogłoszonym przez Ministra Edukacji i Nauki, 5 kół naukowych działających przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa uzyskało dofinansowanie 8 projektów łącznej wartości ponad 340 000 zł.

Informacja o projektach:

1. Przygotowanie i analiza modeli testowych satelity PW-Sat3

Głównym celem projektu jest poczynienie wymiernych postępów w projekcie satelity typu CubeSat rozwijanego w Politechnice Warszawskiej.

Napęd, z którym związany jest projekt, to autorska koncepcja studentów zrzeszonych w Studenckim Kole Astronautycznym działającym przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. Rozwiązania takie jak zastosowanie membrany i gazu ciśnieniującego nie mają precedensu w napędach kosmicznych, dzięki czemu tematyka ta jest bardzo atrakcyjna jeśli chodzi o przyszłą prezentacją wyników badań na konferencjach naukowych i w uznanych czasopismach branżowych.

Niezbędnym krokiem do zapewnienia bezpieczeństwa misji satelitarnej jest model strukturalno-termiczny. Dotychczasowe prace z zaworami dostosowanymi do warunków kosmicznych pozwolą lepiej przetestować rozwiązanie i zwiększyć niezawodność całej misji. Zapewnienie bezpieczeństwa jest kluczowe z punktu widzenia współpracy z firmą tworzącą komputer pokładowy, który zostanie przetestowany na satelicie PW-Sat3.

Projekt obejmuje swoimi działaniami prowadzenie badań naukowych lub prac rozwojowych, w szczególności mających na celu tworzenie lub modernizację technologii lub rozwiązań technicznych i promocję ich wyników.

Model strukturalno-termiczny to model w skali 1:1 odpowiadający mechanicznie oraz termicznie rzeczywistemu satelicie. Przetestowanie w komorze klimatycznej symulującej warunki orbitalne oraz na wytrząsarce symulującej obciążenia to procedury niezbędne do wystrzelenia satelity. Przygotowanie wyników testów będzie tematem opracowań oraz prac dyplomowych członków zespołu. Działania projektu przyczynią się do szerzenia wiedzy z zakresu inżynierii kosmicznej w szerokim gronie odbiorców (uczniów, studentów, grup badawczych, pasjonatów kosmosu, jak również firm branżowych i mediów). Model i filmy z testów będą prezentowane na mediach społecznościowych oraz spotkaniach tematycznych związanych z sektorem kosmicznym.

Testy napędu przyniosą informacje na temat jego pracy. Sprawdzenie funkcjonalności systemu z docelowymi zaworami to gwarancja otrzymania zbliżonych do rzeczywistości wyników związanych z parametrami ciągu. Parametry te zostaną użyte w analizie misji i usprawnią sterowanie satelity na orbicie.Udział w konferencjach naukowych organizowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną, targach kół naukowych i spotkaniach młodych naukowców to stałe aktywności projektu PW-Sat3. Również w przypadku realizacji niniejszego projektu, wyniki pracy będą przedstawiane w ten sposób oraz z wykorzystaniem stale rozwijającej się grupy odbiorców w mediach społecznościowych.

Rozwój naukowy członków koła idący w parze z tworzeniem realnych innowacji to jeden z najważniejszych celów projektu.

Planowane rezultaty:

• Publikacje naukowe: 3
• Prace przejściowe i dyplomowe: 3
• Stworzone procedury testowe i integracyjne: 5
• Informacje w mediach społecznościowych: 10
• Współprace z firmami i instytutami badawczymi: 2
• Modele systemów satelitarnych: 2
• Wykorzystane programy do zarządzania projektem: 4
• Wykorzystane programy do projektowania elektroniki, mechaniki i oprogramowania: 4
• Materiały szkoleniowe dla następnych zespołów satelitarnych na Politechnice Warszawskiej

2. Budowa hamowni i testy śmigieł węglowych

Projekt obejmuje swoimi działaniami przeprowadzenie badań naukowych polegających na określeniu charakterystyk śmigieł modelarskich obecnie stosowanych w rozwijającej się branży bezzałogowych statków powietrznych, takich jak samoloty czy też konstrukcje pionowego startu i lądowania. Projekt zakłada również promocję sposobu otrzymania wyników oraz transfer otrzymanych danych do użytku przez producenta śmigieł, konstruktorów oraz modelarzy. Wysokie tempo rozwoju w tej dziedzinie techniki coraz częściej wymaga od konstruktorów posługiwania się dobrej jakości charakterystykami całych zespołów napędowych.
między innymi  poprzez przeprowadzenie badań różnych śmigieł węglowych przystosowanych do pracy z silnikami o dużej mocy. Badania te realizowane będą w ramach porozumienia barterowego z czeską firmą produkującą i projektującą śmigła modelarskie. Po przeprowadzeniu badań zostaną wyznaczone charakterystyki śmigieł, które zostaną wykorzystane przez zleceniodawcę. Możliwość prezentacji takich charakterystyk w katalogu śmigieł zwiększy atrakcyjność oferty producenta przy znacznym udziale prac powstałych w projekcie.
Projekt rozpocznie się od zaprojektowania i przeprowadzenia analiz CFD zaprojektowanego modelu w celu optymalizacji konstrukcji oraz zminimalizowania wpływu hamowni na wyniki pomiarów.  Ten etap pozwoli uczestnikom (studentom Studenckiego Międzywydziałowego Koła Naukowego SAE AeroDesign) na rozwinięcie swoich umiejętności z zakresu modelowania komputerowego, tworzenia siatek do analiz numerycznych oraz przeprowadzania symulacji komputerowych. Kolejnym etapem prac będzie przygotowanie dokumentacji wykonawczej elementów potrzebnych do zbudowania hamowni – w ramach tego etapu uczestnicy rozwiną umiejętności dobierania chropowatości powierzchni oraz tolerancji do wykonywanych elementów. Kolejnym etapem prac będzie zbudowanie hamowni oraz porównanie wyników z obecną hamownią przystosowaną do silników o mocy do 1kW, na tym etapie prac członkowie koła rozwiną swoje umiejętności warsztatowe, głównie w zakresie obróbek stopów jak aluminium, mosiądz czy też stal.

Przedmiotem projektu są badania śmigieł w nowoczesnym tunelu aerodynamicznym zlokalizowanym w laboratorium Zakładu Aerodynamiki Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa. Cykl eksperymentów polegających na określeniu charakterystyk ciągu statycznego jak i dynamicznego w zakresie różnych prędkości pozwoli na podniesienie wartości przeprowadzanych badań, natomiast uczestnikom pozwoli na zapoznanie się z sposobami wykonywania prób w nowoczesnych laboratoriach.
Studenci zaangażowani w udział w całym projekcie budowy hamowni oraz badania śmigieł poszerzą swoją wiedzę z zakresu aerodynamiki, wytrzymałości konstrukcji oraz podstaw konstrukcji maszyn. W trakcie realizacji projektu studenci będą wykorzystywać oprogramowanie Siemens NX, ANSYS Fluent oraz ANSYS Mechanical. Dodatkowymi umiejętnościami jakie uczestnicy projektu rozwiną swoje umiejętności miękkie w zakresie pracy w grupie, zarządzania projektem i współpracy z biznesem.

Planowane rezultaty:

• Liczba zaprojektowanych i zbudowanych hamowni: 1
• Liczba przeprowadzonych symulacji komputerowych: 40
• Liczba przebadanych śmigieł: 20
• Liczba serii testów w zależności od modelu silnika: 7
• Liczba wykorzystanych programów komputerowych: 4
• Liczba zaangażowanych studentów: 6
• Liczba prac dyplomowych/przejściowych: 1
• Liczba przygotowanych rysunków wykonawczych: 44
• Liczba firm zaangażowanych w projekt: 1

3. Wstępny rozwój projektu eksperymentu stratosferycznego do programu lotów balonowych BEXUS

Celem projektu jest przygotowanie do zaprojektowania i zbudowania eksperymentu stratosferycznego w ramach europejskiego programu lotów balonowych BEXUS (Balloon EXperiments for University Students).

Eksperyment ten ma za zadanie rejestrację sygnałów radiowych niskich i bardzo niskich częstotliwości, wywoływanych przez interakcję wiatru słonecznego z polem magnetycznym Ziemi. Sygnały te, opisujące m. in. stan magnetosfery Ziemi i jej odporność na wpływ Słońca, będą rejestrowane symultanicznie na orbicie okołoziemskiej przez europejski statek kosmiczny TARANIS oraz zaplanowany do zaprojektowania i budowy eksperyment – w ten sposób utworzony zostanie kompleksowy obraz obecności naturalnych sygnałów radiowych na dużych wysokościach w atmosferze planety, opisujący, oprócz interakcji wiatru słonecznego z polem magnetycznym Ziemi, również własności ziemskiej jonosfery.
Program BEXUS, organizowany przez Szwedzką Narodową Agencję Kosmiczną (SNSA) oraz Niemieckie Centrum Aeronautyki i Astronautyki (DLR) przy wsparciu Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), Centrum Badań w Warunkach Mikrograwitacji (ZARM) oraz konsorcjum EuroLaunch (operatora stratosferycznych lotów balonowych i rakiet sondujących) jest programem skierowanym do studentów uczelni europejskich (krajów członkowskich ESA), umożliwiający przejście przez pełny proces zaprojektowania, zbudowania, udokumentowania, przeprowadzenia oraz analizy wyników własnego eksperymentu stratosferycznego – przeprowadzanego w gondoli balonowej (maksymalna masa całkowita: ~300 kg) na wysokości od 23 do 35 km nad powierzchnią Ziemi, ponad najgęstszą częścią ziemskiej atmosfery, w warunkach tzw. bliskokosmicznych (near space).
W ramach programu zapewniane jest wsparcie mentoringowe przez dedykowanych pracowników agencji kosmicznych i instytutów oraz specjalne kursy (Student Training Week oraz kurs lutowania wg norm przemysłu kosmicznego w centrum ESTEC Europejskiej Agencji Kosmicznej). Studenci uzyskują kompetencje nie tylko z zakresu inżynierii stosowanej w projektach kosmicznych (mechanika, elektronika, programowanie, testy), ale również w tworzeniu/prowadzeniu niezbędnej dokumentacji technicznej (będącej przedmiotem ciągłej ewaluacji przez ekspertów) oraz obowiązkowego i również na bieżąco monitorowanego przez organizatorów promowania projektu w mediach. Jednym z efektów projektu jest również prezentacja analizy wyników uzyskanych przez eksperyment w ramach kolejnego sympozjum poświęconego eksploracji kosmosu przy użyciu rakiet sondujących oraz balonów stratosferycznych ESA PAC.

Planowane rezultaty:

• Publikacje naukowe: 3
• Stworzone procedury testowe i integracyjne: 5
• Informacje w mediach społecznościowych: 10
• Porozumienia o współpracy z firmami i instytutami badawczymi: 6
• Modele struktur eksperymentu: 2
• Wykorzystane programy do zarządzania projektem: 4
• Wykorzystane programy do projektowania elektroniki, mechaniki i oprogramowania: 4
• Stworzenie dokumentacji i listy zaufanych dostawców komponentów dla projektów następnych

 4. Budowa autonomicznego bolidu elektrycznego jako platformy testowej do zawodów Formuła Student.

Wśród ogólnoświatowych trendów związanych z nowoczesnymi technologiami w ostatnich latach prym wiodą elektromobilność, pojazdy autonomiczne (AV) oraz zaawansowane systemy wspomagania kierowcy (ADAS). Samochody elektryczne przynoszą obietnicę czystego, przyjaznego dla środowiska środka transportu, jak również stanowią katalizator rozwoju dla pozostałych dwóch sektorów ze względu na możliwość w pełni elektronicznego sterowania pojazdem oraz obecność układów elektrycznych wymaganych do zasilenia specjalistycznej aparatury. Rozwiązania typu ADAS, kwalifikowane na pierwszym oraz drugim poziomie automatyzacji wg. SAE International, umożliwiają znaczne podniesienie bezpieczeństwa jazdy i ograniczenie liczby wypadków drogowych. Systemy autonomiczne, zaliczane do poziomu trzeciego i wyższych, poza podwyższonym bezpieczeństwem oferują również wiele korzyści na polu społeczno-gospodarczym. Samochody zdolne poruszać się w pełni samodzielnie, a więc na ostatnim, piątym poziomie automatyzacji, otwierają drogę do nowych modeli biznesowych jak robotaksówki, bezzałogowy przewóz towarów itp., które nie tylko pozwalają znacznie ograniczyć koszty mobilności, lecz również mogą przysłużyć się w zniwelowaniu problemu zatłoczenia miast i korków drogowych, oraz zwalczaniu wykluczenia komunikacyjnego, na przykład osób niepełnosprawnych. Ze względu na ogromny potencjał technologia ta stanowii przedmiot wieloletniego wyścigu zarówno gigantów motoryzacyjnych, jak i mniejszych startupów.
Studenci z Koła Naukowego Robotyków przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej nieustannie kształcą się, by pozostać na bieżąco z globalnymi trendami. Celem projektu jest podniesienie kompetencji członków Koła z zakresu opracowywania nowoczesnych rozwiązań z dziedziny systemów jazdy autonomicznej zgodnie z aktualnym stanem wiedzy i techniki. Dotyczy to zarówno umiejętności twardych związanych z projektowaniem i budową skomplikowanych rozwiązań inżynieryjnych, jak i umiejętności miękkich koniecznych przy realizacji takiego przedsięwzięcia, m.in. zarządzania projektem, pracy w zespole czy zarządzania czasem. Nabyte doświadczenia pozwolą studentom odpowiedzieć potrzebom pracodawców po wejściu na rynek pracy, wnosząc do polskich przedsiębiorstw kwalifikacje niezbędne do utrzymania konkurencyjności na poziomie międzynarodowym.

Podstawowym rezultatem projektu będzie stworzenie pojazdu zdolnego do całkowicie autonomicznej jazdy po torze wyścigowym zbudowanym zgodnie ze specyfikacją konkurencji Driverless Cup prestiżowych zawodów Formuła Student. Pojazd ten po zakończeniu projektu będzie stanowił platformę do prowadzenia dalszych badań skupiających się na pojazdach autonomicznych, jak również umożliwi prowadzenie testów na cele udziału w międzynarodowej rywalizacji. Dodatkowym efektem prac będzie zmodernizowanie istniejącego już pojazdu autonomicznego o konstrukcji w skali 1:10, co znacznie rozszerzy możliwości badań prowadzonych w przyszłości w Kole. Efekty projektu będą mogły być również wykorzystane w przyszłych pracach inżynierskich i magisterskich.
Nie mniej istotnym rezultatem projektu będzie nabycie przez Zespół wiedzy w zakresie technologii autonomii jazdy, wizji maszynowej i sterowania. Realizacja tak zaawansowanego technologicznie projektu będzie wymagała od Zespołu zdobycia umiejętności korzystania z licznych programów komputerowych, w tym specjalistycznego oprogramowania wykorzystywanego w pracach badawczych dotyczących pojazdów autonomicznych na całym świecie. W szczególności, członkowie Zespołu zdobędą doświadczenie w budowaniu oprogramowania krytycznego pod kątem bezpieczeństwa, co jest konieczne do implementacji rozwiązań działających w czasie rzeczywistym w pojeździe mogącym rozwijać duże prędkości. W celu rozwoju wspomnianych powyżej oraz pozostałych umiejętności niezbędnych do realizacji projektu, członkowie Zespołu wezmą udział w szkoleniach dotyczących tych dziedzin.

 5. Budowa jednostki sterującej pojazdem elektrycznym poprawiającej osiągi i bezpieczeństwo

Projekt nie będzie realizowany w ramach konkursu.

 6. Wsparcie projektu motocykla elektrycznego realizowanego przez Studenckie Koło Aerodynamiki Pojazdów

Głównym celem projektu jest budowa motocykla biorącego udział w międzynarodowych zawodach Moto Student i jego dalszy rozwój jako platformy do badań naukowych z zakresu aerodynamiki motocykli.

Wyniki eksperymentów posłużą członkom Koła do tworzenia prac przejściowych i dyplomowych. Planuje się również napisanie artykułu naukowego na podstawie przeprowadzonych symulacji numerycznych i testów w tunelu aerodynamicznym, a następnie wygłoszenie go na konferencji naukowej.
Przez rozwój umiejętności miękkich projekt ma się przyczynić również do poprawy zarządzania projektami SKAPu. Realizację kolejnych zadań ułatwi usprawnienie komunikacji między członkami Koła, zwłaszcza w warunkach pracy zdalnej. Lepsze umiejętności prezentacji pozwolą przybliżyć działalność SKAPu interesariuszom zewnętrznym, w tym naukowcom, przedstawicielom biznesu, pasjonatom motoryzacji, uczniom i studentom. Rozwój praktycznych umiejętności inżynierskich, przede wszystkim z zakresu elektroniki, nie tylko pomoże nam zająć wyższe miejsce na zawodach, ale też przygotuje studentów do pracy w rozwijającym się sektorze elektromobilności. Wszystkie te cele zostaną osiągnięte przez udział studentów w szkoleniach, a zdobyte doświadczenia czy wiedza przekazane młodszym członkom Koła z pewnością okażą się wartościowe także przy następnych projektach. Dodatkowe fundusze na działalność promocyjną pozwolą na rozszerzenie jej zasięgu, pozyskanie nowych partnerów i funduszy na dalszą działalność.
W projekcie zostaną wykorzystane nowoczesne technologie znane z przemysłu lotniczego i motorsportu. Owiewki motocykla wykonane będą z lekkiego i wytrzymałego kompozytu węglowego laminowanego samodzielnie przez członków SKAP. Za komunikację między komponentami układów elektronicznych Peruna odpowiada magistrala CAN, szeroko stosowana w przemyśle samochodowym.
Praca w kole naukowym trwa przez cały rok, w większości w godzinach poza zajęciami dydaktycznymi. Dziesiątki godzin spędzonych wspólnie nad pracą projektową bardzo pozytywnie wpływa na budowanie więzi wśród społeczności akademickiej. Dodatkowe środki na wykonanie zbudowanie pojazdu lub szkolenie wspomagają chęć dzielenia się wiedzą i wzajemnej pomocy. Zbudowane więzi przeradzają się później w kontakty w karierze profesjonalnej i biznesowej, ułatwiając możliwe wdrożenie rozwiązań na rynek.Projekt obejmuje następujące obszary dokumentacji konkursowej:

• prowadzenie badań naukowych lub prac rozwojowych, w szczególności mających na celu tworzenie lub modernizację technologii lub rozwiązań technicznych, i w promocji ich wyników,
• nabywanie przez członków tych kół kompetencji miękkich potrzebnych do prowadzenia badań naukowych lub prac rozwojowych i promocji ich wyników, w szczególności w zakresie komercjalizacji tych wyników oraz związanego z nimi know-how, pracy w zespole i wystąpień publicznych,
• pomoc kołom w realizacji innowacyjnych projektów i podniesienie jakości działalności tych kół.

Planowane rezultaty:

• Zwiększenie zasięgów mediów społecznościowych o 200% 
• Przeprowadzenie 6 szkoleń
• Liczba prac dyplomowych inżynierskich: 5
• Liczba prac przejściowych inżynierskich: 3
• Liczba projektów konstrukcyjnych: 7
• Liczba testów w tunelu aerodynamicznym: 2
• Udział w przynajmniej jednej konferencji naukowej
• Stworzenie planu wdrożeniowego na rynek
• Przekazanie wiedzy zdobytej podczas szkoleń młodszym członkom Koła
• Pozyskanie 3 nowych sponsorów i partnerów biznesowych
• Zwiększenie rozpoznawalności  SKAPu  na rynku nowych technologii i w branży motoryzacyjnej
• Zwiększenie rozpoznawalności polskich technologii na rynku międzynarodowym 
• Budowa motocykla oraz rezultat na zawodach Moto Student w co najmniej połowie stawki

7. Projekt i budowa nowej generacji analogowego łazika marsjańskiego

Głównymi celami projektu jest pokazanie autorskich rozwiązań zagadnienia eksploracji Marsa przez łaziki oraz jak mogą one przyczynić się do ułatwienia życia astronauty, a także edukacja i podnoszenie kompetencji studentów w zakresie inżynierii przemysłu kosmicznego.

Dokonane zostanie to poprzez opracowanie i skonstruowanie łazika marsjańskiego przygotowanego do udziału w międzynarodowych zawodach robotycznych.
Obecnie planowany łazik będzie już szóstym łazikiem stworzonym przez Studenckie Koło Astronautyczne działające przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. Łazik będzie czterokołową, zdalnie sterowaną platformą jezdną, zdolną poruszać się w trudnym terenie. Będzie on miał możliwość wyposażenia w dodatkowe moduły takie jak manipulator - robotyczne ramię z chwytakiem, oraz moduł Science - laboratorium pokładowe, pozwalające wydobyć i przeanalizować próbki gleby pod kątem obecności życia.
Projekt będzie zarówno podsumowaniem doświadczeń zebranych poprzez poprzednie iteracje łazików, jak i formą unowocześnienia projektu poprzez zastosowanie najnowszych technologii. W konstrukcji zostaną wdrożone zarówno kreatywne rozwinięcia obecnie spotykanych systemów, jak i autorskie, eksperymentalne rozwiązania. Ulepszenia te będą wprowadzone na wszystkich poziomach konstrukcji łazika - w elementach mechanicznych, układach elektronicznych oraz oprogramowaniu.
Ideą stojącą za budowaniem tego typu konstrukcji jest możliwość zaprezentowania się na arenie międzynarodowej w corocznych zawodach takich jak URC czy ERC (kolejno: University Rover Challenge, European Rover Challenge). University Rover Challenge, czyli najbardziej prestiżowe z zawodów symulujących misje marsjańskie odbywające się w MDRS - Mars Desert Research Station, na pustyni w stanie Utah w Stanach Zjednoczonych. Zadania stawiane przed drużynami są niezwykle wymagające, ponieważ bazują na czynnościach wykonywanych przez łaziki w trakcie prawdziwych misji marsjańskich, takich jak asystowanie astronaucie czy autonomiczne wykonywanie zadań badawczych. Pozwala to na przetestowanie w praktyce wykorzystanych rozwiązań technicznych i zapoznania się z pomysłami innych zespołów. Udział w takich zawodach jest najlepszą okazją by reprezentować swój zespół wśród specjalistów z branży kosmiczne i aby uzyskać informacje zwrotne na temat naszych koncepcji.
Na zaangażowanych w projekt łazika marsjańskiego studentach każdorazowo spoczywają również obowiązki związane z tworzeniem dokumentacji projektowej, prowadzeniem całości projektu (w tym kooperacja z księgowością) oraz przeprowadzanie działań promocyjnych. Doświadczenie w tych dziedzinach zdobywane jest metodą nauki poprzez działanie (popartą konsultacjami z ekspertami i kadrą profesorską Uczelni), co pozwala zgromadzić unikalną bazę doświadczeń wyraźnie wyróżniająca studentów z zespołów analogowych łazików marsjańskich na tle innych absolwentów kierunków techniczno-kosmicznych uczelni polskich i zagranicznych. Gromadzona w ten sposób wiedza, wraz z udokumentowanymi doświadczeniami, stanowi bezcenną bazę przekazywaną kolejnym generacjom studentów zaangażowanych w kolejne projekty robotyczne SKA PW, pozwalając na uzyskiwanie przewagi nad zespołami konkurencyjnymi oraz łatwiejszy i ekspercki rozwój w dziedzinie analogowej robotyki marsjańskiej.

Planowane rezultaty:

• Osiągniecie wysokich wyników na zawodach międzynarodowych (URC i ERC) z realizowaną konstrukcją
• Realizacja platformy do testów autonomicznych
• Publikacje naukowe: 2
• Występy na konferencjach (w tym liku i międzynarodowych):3
• Sukcesywne przeprowadzenie zarządzanie projektu
• Zwiększenie doświadczenie i kompetencja członków zespołu.
• Prezentacja projektu w mediach społecznościowych
• Testowanie nowych rozwiązań z zakresu mechaniki i sterowania

8. System wektorowania ciągu silnika hybrydowego rakiety Twardowsky

Głównym celem projektu jest wykonanie oraz przetestowanie systemu wektorowania ciągu silnika hybrydowego.
Projekt będzie zakładał zaprojektowanie nowych oraz dokonanie zmian konstrukcyjnych w obecnych elementach systemu. Przeprowadzone zostaną analizy wytrzymałościowe wszystkich elementów mechanicznych w celu optymalizacji masowej. Równocześnie, dobrane zostaną siłowniki oraz niezbędne komponenty elektroniczne. W ramach pracy inżynierskiej jednego z członków projektu powstanie model obliczeniowy systemu. Po dokonaniu wszystkich niezbędnych analiz, doborze komponentów oraz stworzeniu rysunków technicznych, zakupione zostaną wszystkie elementy niezbędne do przeprowadzenia testów systemu. W pierwszej kolejności przetestowane zostaną poszczególne komponenty, a następnie rozpoczną się testy wytrzymałości oraz szczelności całego układu. Zwieńczeniem kampanii testowej będą testy statyczne silnika na hamowni, podczas których komora spalania będzie wychylana od osi rakiety za pomocą siłowników. Analiza wyników z testów pozwoli na potwierdzenie poprawności działania naszego systemu. Wnioski wyciągnięte z analiz pozwolą przystąpić do prac nad dalszym rozwojem konstrukcji oraz przygotować go do testów lotnych.

System wektorowania ciągu pozwalał będzie na wychylanie komory spalania podczas pracy od osi rakiety o kąt do 5 stopni. Wychylenie to powoduje zmianę kierunku ciągu, a w rezultacie wygenerowanie momentu pochylającego względem środka masy rakiety, co umożliwia zmianę trajektorii podczas lotu. System ten zostanie zaprojektowany pod gotowy silnik hybrydowy rakiety Twardowsky – pierwszej konstrukcji z tego typu napędem w Sekcji Rakietowej Studenckiego Koła Astronautycznego, a także jednej z pierwszych rakiet hybrydowych w pełni zaprojektowanych i skonstruowanych przez studentów w Polsce.

Wymiernym rezultatem projektu będzie zaprojektowanie, wykonanie oraz przetestowanie działania systemu wektorowania ciągu silnika hybrydowego.

Budowa systemu wektorowania ciągu jest interdyscyplinarnym wyzwaniem, w jego rozwój zaangażowanych jest wielu studentów pracujących nie tylko nad zagadnieniami mechanicznymi, lecz również elektronicznymi oraz analitycznymi. Skonstruowanie całego systemu i przeprowadzenie niezbędnych testów pozwoli członkom projektu na zdobycie cennej wiedzy z zakresu pracy z silnikami hybrydowymi oraz systemami sterowania. Dzięki zdobytemu doświadczeniu, możliwe będzie kontynuowanie prac w tej dziedzinie, co w przyszłości może doprowadzić do zastosowania tego systemu w egzemplarzach lotnych rakiet Studenckiego Koła Astronautycznego.
Przeprowadzenie testów statycznych silnika jest pierwszym krokiem w kierunku zastosowania tego systemu w przyszłych konstrukcjach rakiet Studenckiego Koła Astronautycznego. Dalsze prace polegać będą na opracowaniu algorytmów do reakcyjnego systemu wektorowania ciągiem podczas lotu; jest to również pierwszy krok, mogący umożliwić rozwój technologii pionowo lądujących rakiet, które cieszą się olbrzymią popularnością na całym świecie. Poza rakietami badawczymi, system wektorowania ciągu znajduje również zastosowanie w napędach pocisków wojskowych. Rozwój tej technologii w kole naukowym może posłużyć więc późniejszemu wykorzystaniu jej w przemyśle kosmicznym i wojskowym.
Projekt systemu wektorowania ciągu jest doskonałą podstawą do tworzenia prac dyplomowych. Wyniki testów, jakie zostaną przeprowadzone na nowym silniku mogą być również przedmiotem prezentacji na konferencjach naukowych, zarówno krajowych, jak i zagranicznych, co świadczy o międzynarodowym oddziaływaniu projektu. Projekt nowego silnika wraz z całą rakietą Twardowsky będzie stanowił doskonały eksponat promujący Studenckie Koło Astronautyczne oraz Politechnikę Warszawską, wystawiany na targach, wystawach lub piknikach naukowych. Rezultatem projektu będzie również promowanie nauk technicznych w społeczeństwie poprzez media społecznościowe Koła Naukowego. Zaprezentowanie szerszemu gronu odbiorców tak zaawansowanych technologii rakietowych (stosowanych w najnowocześniejszych konstrukcjach na całym świecie), zachęci studentów, a także uczniów szkół średnich do wyboru branży kosmicznej w Polsce jako ścieżki kariery.

Rezultaty projektu:

• Wykonany 1 system wektorowania ciągu w rakietowym silniku hybrydowym
• Powstanie 1 artykułu naukowego na temat systemu wektorowania ciągiem w silnikach hybrydowych
• Zaprezentowanie projektu na 2 konferencjach naukowych
• Powstanie 3 prac dyplomowych (2 przejściowych inżynierskich oraz jednej inżynierskiej) dotyczących projektu

Grupą docelową wszystkich wyżej wymienionych projektów są studenci zrzeszeni w kołach naukowych działających przy Wydziale.

Zachęcamy do śledzenia postępów prac, które są publikowane na FB poszczególnych kół naukowych.

Przyznane dofinansowanie ze środków z budżetu państwa w ramach programu „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje”:

* projekt nie będzie realizowany