Il team Missilistico dell'Oronos Polytechnique Verso le Stelle con la Progettazione PCB

In questa intervista parlo con Nathanael Beaudoin-Dion, responsabile dell'Avionica per il team Oronos Polytechnique Rocket della Polytechnique Montreal Technical University. Ogni anno. a giugno, Oronos compete nella Spaceport America Cup, la più grande competizione di missili al mondo che si svolge nel Nuovo Messico nell'unico porto spaziale commerciale del mondo. Preparati a gustarti questo articolo, le foto dei loro razzi e i video di questo team che è davvero fonte d'ispirazione. 

Judy Warner: Per favore parlaci della tua università e cosa ha portato Oronos ad avviare una squadra missilistica.

Nathanael Beaudoin-Dion: Il Polytechnique di Montreal è una scuola di ingegneria canadese, con dodici diversi programmi che vanno dall'ingegneria elettrica a quella aerospaziale. L'Oronos Polytechnique è stata fondata nel 2010 da tre giovani dilettanti, che volevano raggiungere nuove vette durante l'università. La loro passione per il settore missilistico ha alimentato la creazione di un team di progettazione, che ha deciso di partecipare, all'epoca, all'ottava edizione del Concorso internazionale di ingegneria missilistica. 

Warner: Quanti studenti ci sono nella squadra e quali livelli di studio stanno perseguendo? Beaudoin-Dion: Oronos Polytechnique è composto da 60 studenti, che vanno dalle matricole a agli studenti dei master. Abbiamo anche mantenuto il contatto con le diverse generazioni dei membri, al fine di costruire una solida rete di studenti e professionisti che in questo modo possono tramandare la propria consulenza anno dopo anno. 

_{Un missile Oronos pronto per il lancio}

Warner: Please share what types of rockets your team makes, and what their capabilities are.

Beaudoin-Dion: In order to participate in the Spaceport America Cup, we build sounding rockets targeting specific altitudes. These are rockets meant to carry a scientific experiment and gather data during their flight. We have been flying rockets to 10,000 feet, 25,000 feet, and 30,000 feet; as a benchmark, airliners typically cruise at about 30 to 35,000 feet.

In terms of propulsion, we have typically used commercial off-the-shelf (COTS) solid motors, but in the meanwhile, we have been developing our student-researched-and-developed (SRAD) hybrid rocket engine. Hybrid engines use a combination of a liquid oxidizer and a solid fuel, as opposed  to fully solid liquid engines. This engine was successfully flown in 2018 during the competition, and was awarded the Gil Moore award for innovation. We are now improving this engine in order to bring the first place home.

_{Un missile Oronos pronto per il lancio}

Warner: Tell us about the Spaceport America Cup competition, and how many teams go each year?

Beaudoin-Dion: The Spaceport America Cup is the largest international student rocketry competition. Last year, 120 teams were competing, for a total of about 1500 students. It takes place in the New Mexico desert, at the Vertical Launch Area (VLA) of Spaceport America, the world’s first commercial spaceport.

The competition is split between categories, separating propulsion types (COTS solid, SRAD solid, SRAD hybrid/liquid) and target altitudes (10,000 or 30,000 feet). Each team will compete in a category, and will be awarded points for their technical innovation, the completeness and thoughtfulness of their design, as well as flight points, mostly based on the precision at which the target altitude was reached.

^{Recupero del missile}

Warner: Quali tipi di PCB entrano nel missile e qual è il ruolo complessivo dell'elettronica nel razzo?

Beaudoin-Dion: l'elettronica all'interno dei nostri razzi è vitale per un volo sicuro. I computer di volo sono incaricati della distribuzione del paracadute, dell'acquisizione dei dati al fine di perfezionare il nostro software di simulazione di volo e della telemetria duplex con la squadra di terra. I moduli aggiuntivi si occupano del supporto del carico utile, del controllo del motore e altre funzioni in base alla configurazione specifica del razzo. (Guarda l'eccellente video del Layout Oronos-Altium che hanno realizzato qui.)

Warner: In che modo Altium Designer^® ha aiutato il team a realizzare il suo obiettivo di costruire un razzo funzionale?

Beaudoin-Dion: I nostri razzi tipicamente contengono da 4 a 10 PCB, che devono essere tutti progettati dal nostro team avionico. Altium Designer ci consente di semplificare il nostro processo di sviluppo, creare Common Parts Library ^™ per aumentare la comunanza tra le nostre schede e formare i nostri membri alla progettazione PCB con uno strumento standard del settore. Essendo l'avionica essenziale per il volo del razzo, gli strumenti che utilizziamo sono il fulcro del nostro successo.

^{Il team Oronos Polytechnique alla Spaceport Cup 2018}

Warner: Che tipo di precauzioni di sicurezza devono rispettare i team di missilistica dilettanti?

Beaudoin-Dion: La missilistica è un settore in cui si ha a che fare con molta energia e in cui si può fallire facilmente. Siamo portati ad occuparci di dispositivi esplosivi come accenditori, polvere nera e propellenti pressurizzati. Per queste operazioni, vengono messe in atto delle rigide procedure di sicurezza al fine di garantire la sicurezza di tutti. Un altro fattore è l'importanza della ridondanza. Sono diversi i sistemi importanti per la sicurezza del volo di un razzo, e ogni reparto deve garantire che tutto debba fallire almeno due volte, inclusi hardware e software, per far sì che le conseguenze riflettano sul volo del razzo.

Warner: Quali sono le aspirazioni professionali degli studenti-membri della tua equipe specializzata nella componente elettrica?

Beaudoin-Dion: La maggior parte dei nostri studenti desidera intraprendere carriere legate allo spazio, incluso il lavoro sull’ingegneria aerospaziale del razzo orbitale. Una gran parte dei nostri laureati intraprende una carriera nel settore aeronautico e spaziale, lavorando su sistemi elettronici per elicotteri, aerei, missili o satelliti.