Lutnia Project

Nagłówek lutnia project.jpg

 

Sezonowe ogrzewanie budynków przy pomocy kotłów węglowych, transport lotniczy i lądowy, ogromne zakłady chemiczne, elektrociepłownie czy też inne ośrodki przemysłowe, wszystkie uprzednio wspomniane czynniki mają ogromny wpływ

na warunki panujące w atmosferze. Określenie stopnia zanieczyszczenia powietrza na niskich wysokościach jest stosunkowo łatwe, mianowicie wystarczy do tego specjalna aparatura pomiarowa. Jednak sposób zbierania danych pomiarowych znacznie komplikuje się wraz ze wzrostem wysokości.  W ramach realizacji projektu naukowego “Lutnia Project” powstanie szereg konstrukcji, które umożliwią wynoszenie urządzeń pomiarowych na znaczne wysokości, do granicy stratosfery.



Twórca projektu

Piotr Kruglej, uczeń   Liceum im. Generała Władysława Sikorskiego w Międzyrzecu Podlaskim. Pasjonuje się militariami, polityką oraz naukami przyrodniczymi. Mieszka w Chotyłowie, miejscowości położonej nieopodal Białej Podlaskiej. Założyciel oraz lider grupy naukowej Podlachia Space. Wielokrotny uczestnik oraz prelegent wielu konferencji naukowych. Obecnie realizuje jeden z największych w województwie Lubelskim projektów naukowych pod nazwą “Lutnia Project”.

 

Główne założenia “LUTNIA PROJECT”

Celem projektu jest opracowanie szeregu rakiet nośnych oraz sond balonowych, których zadaniem będzie wynoszenie aparatur pomiarowych na określone pułapy. Duży nacisk został położony na opłacalność użytkowania opracowanych nośników, dlatego wszystkie powstałe konstrukcje będą wielokrotnego użytku. Ze względu

na złożoność oraz kosztowność całego przedsięwzięcia projekt został podzielony

na kilka etapów. Taki zabieg ułatwi proces realizacji projektu.

 

*ETAP PIERWSZY

W ramach pierwszego etapu “Lutnia Project” powstaną trzy konstrukcje. Mowa tutaj o dwóch rakietach nośnych oraz o sondzie stratosferycznej, opracowane nośniki pozwolą na wynoszenie aparatur pomiarowych na wysokość do 25 000 metrów.







Lutnia-1 Subsonic- Poddźwiękowa rakieta wielokrotnego użytku. Łoże silnikowe umożliwia użycie różnego rodzaju silników. Docelowo rakietę  napędzać będzie silnik firmy Wessex Speedline 250 o impulsie całkowitym 280 NS . Zastosowany napęd pozwoli wznieść się rakiecie wraz z ładunkiem na wysokość do 1300 metrów. Konstrukcja w całości wykonana z laminatu szklano-epoksydowego. Dzięki modułowej budowie możliwy jest szybki montaż rakiety, wymiana uszkodzonych części lub przystosowanie rakiety do konkretnych założeń eksperymentu.

 

Dane techniczne:

-Kaliber: 62 mm

-Wysokość: 1300 mm

-Masa startowa (silnik wessex): 1500 g

-Pułap obliczeniowy (silnik wessex): 1300 m

-Prędkość maksymalna (silnik wessex): +- 600 km/h

-Materiały konstrukcyjne: włókno szklane

Lutnia-1 grafika 3d j.jpg

                                                                                                                                                                           rys.1 Lutnia-1






Lutnia-2 Supersonic- Pierwsza w województwie lubelskim konstrukcja zdolna przekroczyć prędkość dźwięku. Wykonana z wysokiej jakości laminatów szklano-epoksydowych oraz węglowych. Specjalnie zaprojektowany silnik pozwala na wielokrotne jego użycie. W tym celu użyto wysokiej jakości materiałów. Mowa tutaj o korpusie silnika wykonanym z aluminium lotniczego oraz dyszy wytoczonej

w graficie. Wspomniany wcześniej silnik o imponującym ciągu maksymalnym wynoszącym ponad 70 kg oraz impulsie całkowitym 1,5 KNs pozwoli rozpędzić całą konstrukcję do prędkości ponad 1400 km/h. Wielokrotność użytku oraz modułowość rakiety pozwolą na maksymalne zredukowanie kosztów eksploatacji. Sama rakieta jest w stanie zabrać do 1,5 kilograma urządzeń badawczych lub innych materiałów użytkowych. W razie konieczności osiągnięcia większego pułapu jest możliwość zamontowania beznapędowego drugiego stopnia “Włócznia”.



Dane techniczne

-Wysokość: 1750 mm

-Kaliber max: 63 mm

-Kaliber min: 60 mm

-Pułap obliczeniowy (wersja podstawowa): 4500 m

-Prędkość maksymalna: 1400 km/h

-Impuls całkowity silnika: 1,5 kNs

-Materiały konstrukcyjne: aluminium, włókno szklane, włókno węglowe

Lutnia2 grafika na fp.png

                                                                                               rys. 2 Lutnia-2 Supersonic



LutniaSAT- Stratosferyczna gondola badawcza. Wynoszona na pułap przy pomocy balonu stratosferycznego wypełnionego wodorem. Jest w stanie zabrać na pokład

do 2,5 kilograma urządzeń badawczych lub innych materiałów użytkowych. Ściany sondy zostały wykonane z polichlorku winylu. Z racji panujących skrajnie niskich temperatur w stratosferze kadłub został pokryty specjalną warstwą izolacyjną, której celem jest ochrona elektroniki przed niską temperaturą. Po osiągnięciu maksymalnego pułapu balon zostanie rozerwany a sonda bezpiecznie wyląduje na spadochronie. Lokalizacja będzie możliwa dzięki systemowi lokalizacji satelitarnej.
















PSdatalogger- to  zaawansowany  mikrokomputer  wyposażony w szereg czujników. Głównym zadaniem elektroniki będzie zbieranie informacji o warunkach panujących w atmosferze. Zebrane dane podczas lotu  będą zapisywane w pamięci komputera, co pozwoli na odczytanie zebranych informacji  zaraz po wylądowaniu sondy. PSdatalogger powstanie w kilku wersjach, wszystko po to aby zmaksymalizować efektywność pracy komputera. Dla przykładu mikrokomputer, który będzie przeznaczony do badania niskich warstw atmosfery (do 10 km) dostanie inny zestaw czujników niż wersja zbudowana specjalnie do lotów stratosferycznych.

7b1613050f4ce76d20ce49c484adfaf8e0671b1dbd6da45b98d183c1b21b9a49_big.jpg

 

                                                                                               rys. 3  PSdatalogger




                     Kopia DSC01494.JPG

                                              rys.4 Lutnia-2, LutniaSAT oraz Lutnia-1 podczas konkursu Explory 2016




            13256394_1073597906041461_33497195511999502_n.jpg

                                                           rys.5 PSdatalogger zaprezentowany podczas konkursu Explory 2016



ETAP DRUGI

Podczas kolejnego etapu projektu duży nacisk zostanie nałożony na rakiety sondażowe. Zostaną opracowane kolejne, bardziej zaawansowane konstrukcje, zdolne osiągnąć wyższy pułap oraz większą prędkość. Zwiększona zostanie również możliwość zabrania na pokład większej ilości ładunku użytecznego. Pomimo wzrostu zaawansowania rakiet w dalszym ciągu będą one miały modułową konstrukcję oraz będą wielokrotnego użytku.

 

Lutnia-3 Supersonic- Kolejna konstrukcja opracowana w ramach “Lutnia Project” zdolna przekroczyć prędkość mach 1. Lutnia-3 będzie pod względem konstrukcyjnym podobna do swojej starszej siostry jednak za sprawą zwiększenia ciągu silnika oraz samych wymiarów rakiety jej osiągi będą znacznie bardziej imponujące. Do budowy rakiety ponownie zostaną wykorzystane wysokiej klasy materiały. Mowa tutaj między innymi o laminatach węglowych oraz szklanych.

Nie zrezygnowano również z wielokrotności użytku rakiety ponieważ podobnie jak inne konstrukcje rodziny Lutnia, rakieta będzie lądowała na spadochronie dlatego zaraz po odzyskaniu rakiety z miejsca przyziemienia będzie ona nadawała się

do ponownego lotu. W razie konieczności istnieje możliwość zwiększenia osiągów rakiety Lutnia-3 poprzez dołączenie dodatkowych silników pomocniczych oraz beznapędowego drugiego stopnia “Włocznia”.

 

Dane techniczne:

-Wysokość: 2100 mm

-Kaliber max: 84 mm

-Kaliber min: 80 mm

-Masa startowa: 10 Kg

-Pułap obliczeniowy (wersja podstawowa): 6 km

-Prędkość maksymalna (wersja podstawowa): 1700 km/h

-Impuls całkowity silnika: 5,5 kNs

Lutnia-3.png

                                                                                                                                              rys.6 Lutnia-3 Supersonic

Lutnia-4 Supersonic Dual- Najbardziej zaawansowana rakieta która kiedykolwiek amatorsko powstała w Polsce. Wspomniana konstrukcja to połączenie wcześniej zaprojektowanych rakiet. Lutnia-4 to konstrukcja dwustopniowa. Dzięki takiemu zabiegowi będzie możliwa do osiągnięcia imponująca wysokość ponad

12 kilometrów przy minimalnym zużyciu paliwa. Za pierwszy stopień zostanie wykorzystana rakieta Lutnia-3 z tą różnicą, że moduł ładunkowy nie zostanie zamontowany. Kiedy silnik przestanie pracować pierwszy stopień zostanie odrzucony a następnie  wyląduje na spadochronie i po wstępnym przeglądzie będzie nadawał się do kolejnego lotu. Kilka chwil po ustaniu pracy silnika pierwszego stopnia nastąpi zapłon drugiego stopnia. Tutaj zostanie wykorzystana rakieta Lutnia-2 w niezmienionej postaci.  Jak było wielokrotnie wcześniej wspominane wszystkie rakiety serii Lutnia to konstrukcje modułowe. Tak też jest i w przypadku Lutni-4 ponieważ w razie konieczności zwiększenia pułapu maksymalnego istnieje możliwość rozbudowania pierwszego stopnia o dodatkowe silniki pomocnicze oraz dodania beznapędowego modułu “Włócznia” do drugiego stopnia rakiety.

 

Dane techniczne

-Wysokość: 3120 mm

-Kaliber max: 84 mm

-Kaliber min: 60 mm

-Pułap obliczeniowy (wersja podstawowa): 12 km

-Prędkość max (wersja podstawowa): 2400 km/h

-Masa startowa: 15 kg

-Impuls całkowity silnika

*Stopień pierwszy: 5,5 kNs

*Stopień drugi: 1,5 kNs

 

Lutnia-4 s dual.png

                                                                                                                                             rys.7 Lutnia-4 Supersonic DUAL











Dodatkowe moduły

 

Beznapędowy stopień “Włócznia”- Dodatkowy stopień który wedle potrzeby może zostać zamocowany do podstawowej wersji rakiety. Włócznia pozbawiona jest silnika rakietowego. Zasada działania polega na odłączeniu się włóczni od głównej rakiety zaraz po ustaniu pracy silnika. Dalszy lot pokonuje przy pomocy “zmagazynowanej” energii kinetycznej nadanej grotowi przez pracujący silnik.

 

Dane techniczne:

-Wysokość:  1000 mm

-Kaliber: 40 mm

-Masa własna: 1000 g

-Materiały konstrukcyjne: Aluminium lotnicze, laminat szklano-epoksydowy.

 

       Włocznia.png

                                                                                                 rys. 8 Beznapędowy stopień “Włócznia”





Silniki pomocnicze Krzna 60/800- Dodatkowe silniki które mogą być wedle potrzeby zamocowane do kadłuba rakiety. Kiedy silniki pomocnicze skończą pracę zostaną natychmiast odrzucone od głównej rakiety za sprawą różnicy oporów aerodynamicznych.

 

Dane techniczne:

-Wysokość: 600 mm

-Kaliber 60mm

-Masa własna: 1200 g

-Impuls całkowity: 800 Ns

                     Silnik pomocniczy.jpg

                                                                                          rys. 9 silnik pomocniczy Krzna 60/800

© 2013-2018 PRV.pl
Strona została stworzona kreatorem stron w serwisie PRV.pl