PROtotype, następca Pandy3 to konstrukcja stworzona z myślą o starcie w zawodach Spaceport America Cup 2019, w Nowym Meksyku. Jest to 4 (a zarazem największa) rakieta o napędzie hybrydowym AGH Space Systems. Doświadczenie zdobyte podczas budowy Pandy3 pozwoliło na dopracowanie niektórych rozwiązań, a także wprowadzenie nowych, innowacyjnych technologii, w celu zwiększenia niezawodności konstrukcji.
Głównym zadaniem konstrukcji był lot na wysokość 10000 stóp (ok. 3 km), bezpieczne wyniesienie i ochrona 4-kilogramowego ładunku oraz lądowanie za pomocą dwustopniowego systemu odzysku. Pokładowe systemy elektroniczne miały obsługiwać wszystkie funkcjonalności rakiety – sterowanie silnikiem, system zdalnego tankowania, wyzwalanie spadochronów, zbieranie danych z lotu (za pomocą żyroskopu, barometru i akcelerometru) i ich analizę oraz transmisję lokalizacji rakiety do stacji naziemnej.
Długość rakiety 4,85 m
Średnica rakiety 16 cm
Masa rakiety 33,6 kg
Masa materiału pędnego 13,4 kg
Masa startowa rakiety 47 kg
Ilość stopni 1
Typ napędu hybrydowy
Paliwo poliamid
Utleniacz podtlenek azotu
Ciąg 3000 N
Impuls całkowity 18 000 Ns
Max. przyspieszenie 6,1 G
Max. prędkość 335 m/s
Przewidywane apogeum 6,3 km
Rakieta PROtotype miała za zadanie rozwój wszystkich podsystemów względem Pandy3. Główną zmianą jaka zaszła w rakiecie był nowy układ napędowy. Silnik zasilany ciekłym podtlenkiem azotu i poliamidem jest w stanie generować ciąg rzędu 3000N, co pozwoliło na zwiększenie wymiarów rakiety i jej podsystemów. Dodatkowo, w celu zmaksymalizowania bezpieczeństwa, został zaprojektowany system zdalnego tankowania butli oraz innowacyjny sposób inicjalizacji zapłonu silnika.
Struktura rakiety została wykonana z laminatów z włókna szklanego i kevlaru, aby zminimalizować masę rakiety, przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości konstrukcji. Częścią struktury rakiety jest również zbiornik wysokociśnieniowy, w którym znajduje się utleniacz. Aluminiowa butla o wytrzymałości ponad 120bar, jest w stanie pomieścić ponad 12kg podtlenku azotu.
System odzysku polega na uwolnieniu dwóch spadochronów: pierwszego w apogeum, który ma za zadanie spowolnić prędkość opadania rakiety do 26 m/s, a drugiego 500 m nad ziemią, który spowalnia prędkość opadania rakiety do niespełna 9 m/s. Separacja głowicy następuje przy użyciu systemu pirotechnicznego. Jest on obsługiwany przez elektronikę pokładową, która dzięki analizie danych jest w stanie określić położenie rakiety.
Na pokładzie rakiety, umieszczony został ładunek badawczy. Celem eksperymentu było sprawdzenie wytrzymałości oraz poziomu stresu pszczół miodnych (Apis mellifera) podczas lotu rakietą, gdzie są narażone na przeciążenia rzędu 7G, drgania oraz wysokie temperatury oraz wpływu powyższych czynników na poprawność późniejszego rozmnażania się królowej.
Pieczołowite przygotowanie konstrukcji w połączeniu z wielokrotnymi testami wszystkich podsystemów pozwoliły na stworzenie jednej z najbardziej zaawansowanych konstrukcji w historii AGH Space Systems. Wielokrotnie testowany układ napędu pozwalał na osiągnięcie wyznaczonego pułapu, a systemy elektroniczne pozwalały na odczytywanie maksymalnej ilości informacji o rakiecie z poziomu stacji naziemnej. Sędziowie zawodów docenili staranność wykonania konstrukcji, przyznając jej nagrodę specjalną Technical Excellence Award, pokonując ponad 130 zespołów z całego świata.
Po uzyskaniu akceptacji sędziów rozpoczęła się właściwa misja rakiety. Niestety podczas przygotowań do startu doszło do nieprzewidzianego uszkodzenia konstrukcji, co znacznie ograniczyło wysokość lotu i uniemożliwiło wykorzystanie systemu odzysku w pełni. Otworzył się jedynie mniejszy, wyzwalający spadochron – lot trwał za krótko, by pozwolić na rozłożenie głównego spadochronu.. Jednocześnie bardzo dobrze zadziałały elektronika oraz system zapłonu, co zostało odnotowane przez oceniających.
PROtotype zajęła 2 miejsce na Spaceport America Cup 2019, w kategorii lotu na pułap 10000 stóp.
Lider: Agata Zwolak
Sekcja napędu hybrydowego: Bartosz Wyciszkiewicz, Agata Zwolak, Michał Pyza, Wojciech Kłos
Sekcja mechaniki i systemu odzysku: Michał Pyza, Piotr Roszkowski, Marek Hyży, Paweł Lysy, Monika Jagielska, Artur Biernat, Dagmara Stasiowska
Sekcja elektroniki: Tomasz Tatara, Maciej Wyżliński, Mateusz Rajzer, Piotr Sławęcki, Bartosz Zieliński, Andrzej Laczewski
Sekcja stacji naziemnej: Piotr Szmigielski, Jakub Turaj, Weronika Gołota, Paweł Lysy
Sekcja logistyki i marketingu: Paweł Graczak, Joanna Dubielewska
