S produkty Dassault Systèmes až ke hvězdám

Tags: 3E Praha Engineering | Das­sault Sys­tè­mes | OteSpace | SolidWorks | Start­‑upy

Sku­teč­nost, že se mezi nově vzni­ka­jí­cí­mi fir­ma­mi ob­je­vu­jí stále nové a nové mladé start­‑upy, není nic ne­ob­vyk­lé­ho. Ne každý den však vzni­ka­jí nové sub­jek­ty s tak am­bi­ció­zními cíli, jako mají za­kla­da­te­lé vloni vznik­lé spo­leč­nos­ti Ote­Spa­ce. Těmi cíli není nic men­ší­ho než záměr vy­rá­bět v České re­pub­li­ce čes­kým prů­mys­lem ra­ke­to­vé no­si­če, které budou pod čes­kou vlaj­kou vy­ná­šet sa­te­li­ty na nízké or­bi­ty naší pla­ne­ty.

Vzhle­dem k na­pros­to serióznímu pří­stu­pu mladé firmy k vy­tče­ným cílům stálo mezi prv­ní­mi úkoly firmy nejen vy­bu­do­vá­ní kon­strukč­ní­ho týmu a bu­do­vá­ní spo­le­čen­ství spo­lu­pra­cu­jí­cích sub­jek­tů v ob­las­ti kon­struk­ce, tech­no­lo­gic­ké pří­pra­vy vý­ro­by a vlast­ní vý­ro­by vy­ví­je­ných prvků, ale také na­le­ze­ní od­po­vě­di na otáz­ku, v jakém kon­strukč­ním sys­té­mu začne Ote­Spa­ce své sny ztvárňovat do kon­krét­ních ná­vrhů, v jakém sys­té­mu začne spra­vo­vat vzni­ka­jí­cí kon­strukč­ní a tech­no­lo­gic­ká data, po­mo­cí ja­kých sys­té­mů umož­ní data sdí­let par­ti­ci­pu­jí­cím účast­ní­kům a v jakém sys­té­mu bude data ochraňovat před úni­kem a zne­u­ži­tím.

K od­po­vě­di dejme pro­stor vý­kon­né­mu ře­di­te­li firmy Ote­Spa­ce, panu Fi­li­po­vi Ote­vře­lo­vi:
„Ano, vý­bě­rem vhod­né­ho sys­té­mu pro naše vý­vo­jo­vé práce jsme se za­bý­va­li po­měr­ně dlou­hou dobu a při vý­bě­ru jsme zo­hledňovali nejen vlast­ní po­tře­by, ale sna­ži­li jsme se zo­hled­nit i mož­nost ří­ze­né­ho za­po­je­ní tech­nic­kých týmů, které se okolo nás za­ča­ly po­stup­ně for­mo­vat a za­ča­ly vstu­po­vat do vý­vo­je a tes­to­vá­ní vy­bra­ných tech­no­lo­gic­kých uzlů. Mezi všemi na­bíd­ka­mi jsme se na­ko­nec roz­hod­li pro ře­še­ní firmy Das­sault Sys­tè­mes po­sta­ve­né na kom­bi­na­ci pro­duk­tů So­lid­Works a 3D­Ex­pe­ri­en­ce. A jako im­ple­men­tá­to­ra a in­te­grá­to­ra ře­še­ní jsme zvo­li­li jed­no­ho z před­ních do­da­va­te­lů těch­to sys­té­mů v ČR, ak­ci­o­vou spo­leč­nost 3E Praha En­gi­nee­ring.“

Obr. 1: Fotorealistický výstup ze systému SolidWorks: 3D tištěná nerezová spalovací komora	Obr. 2: Elektrickým BLDC motorem poháněné pístové hydraulické dvojčerpadlo. Čerpá zároveň oxidizer i palivo ve správném směšovacím poměru.

Pan Ote­vřel spolu se svými ko­le­gy po­od­ha­li­li také to, kam se spo­leč­nost za něco víc než rok svojí exis­ten­ce do­sta­la a jaké jsou její nej­bliž­ší cíle:
„Po mnoha le­tech stu­dia a vý­vo­je na „ama­tér­ské“ bázi v rámci ro­din­ných roz­počtů si Marek Ote­vřel, můj bratr a fyzik, uvě­do­mil, že pa­tr­ně na­le­zl klíč k se­stro­je­ní ka­pa­li­no­vé­ho ra­ke­to­vé­ho mo­to­ru. Na­zval jej PEPEk­‑1 (PE­ro­xid Pro­pul­si­on Ele­ment o tahu 1 kN = 100 kg), který jako oxi­dač­ní slož­ku pa­li­va vy­u­ží­vá kon­cen­t­ro­va­ný sta­bi­li­zo­va­ný pe­ro­xid vo­dí­ku (který si sami desti­lu­je­me) a dále, jako správ­ný dok­tor che­mie, na­mí­chal spo­leh­li­vé pa­li­vo s tzv. hy­per­go­lic­ký­mi vlast­nos­ti, které se při styku s pe­ro­xi­dem sa­mo­vol­ně vzní­tí.
První po­ku­sy s men­ší­mi pro­to­ty­py pro­bí­ha­ly po­stup­ně již od roku 2016. Na konci roku 2020 pro­bě­hl první zážeh PEPEk­‑1 s ne­chla­ze­nou ko­mo­rou, který trval 10 s (déle ne­chla­ze­ná ko­mo­ra ne­vy­dr­ží) a vy­ká­zal uspo­ko­ji­vé pa­ra­me­t­ry.

Tento oka­mžik byl pro nás im­pul­zem pro za­lo­že­ní firmy. Navíc jsme si v prů­bě­hu času uvě­do­mi­li, že v ČR je v pod­sta­tě veš­ke­ré know­‑how nutné pro kon­struk­ci or­bi­tál­ní­ho no­si­če ma­lých sa­te­li­tů a je­di­né, co do po­my­sl­né sklá­dač­ky pro­jek­tu chybí, jsou právě ra­ke­to­vé mo­to­ry. Za­ča­li jsme „srd­cem“ ka­pa­li­no­vé­ho ra­ke­to­vé­ho mo­to­ru – tj. vý­vo­jem elek­tric­ky po­há­ně­né­ho čer­pa­dla, které musí umo­ž­ňo­vat re­gu­la­ci tahu mo­to­ru v ši­ro­kém roz­sa­hu od 15 % do 115 % no­mi­ná­lu. Opa­ko­va­ný zážeh navíc umož­ní jme­no­va­né hy­per­go­lic­ké pa­li­vo. Stačí pouze začít čer­pat oba pro­pel­lan­ty a k zá­že­hu v ko­mo­ře dojde au­to­ma­tic­ky. Není třeba žádný spe­ci­ál­ní sys­tém umo­ž­ňu­jí­cí opa­ko­va­ný zážeh.

Obr. 3: Filip Otevřel s testovací platformou RRDD (Reusable Rocket Dron Demonstrator) o vzletové hmotnosti cca 300 kg, která bude sloužit k nácviku motorového přistávacího manévru se čtyřmi motory PEPEk-1k.

Když k vy­jme­no­va­ným vý­ho­dám při­po­čí­tá­me i jed­no­du­chost ma­ni­pu­la­ce s po­hon­ný­mi hmo­ta­mi (jsou ka­pal­né při po­ko­jo­vé tep­lo­tě, nejsou je­do­va­té, kar­ci­no­gen­ní, nebo py­ro­fo­ric­ké jako jiné „hy­per­go­ly“), do­stá­vá­me set za­jí­ma­vých vlast­nos­tí umo­ž­ňu­jí­cí kon­struk­ci spo­leh­li­vé­ho a opa­ko­va­ně po­u­ži­tel­né­ho thrus­te­ru, který, mi­ni­mál­ně te­o­re­tic­ky, umo­ž­ňu­je mo­to­ric­ké při­stá­ní prv­ní­ho (a nej­draž­ší­ho) stup­ně ra­ke­ty (které se vět­ši­nou bo­hu­žel za­ha­zu­jí do oce­á­nu).

Na své cestě jsme pro­za­tím vy­la­di­li de­sign II. ge­ne­ra­ce čer­pa­dla a hlav­ní­ho ven­ti­lu (který pře­pí­ná pří­vod pa­li­va do spa­lo­va­cí ko­mo­ry), ce­lé­ho po­čí­ta­čem kon­t­ro­lo­va­né­ho au­to­ma­tic­ké­ho ovlá­da­cí­ho sys­té­mu se sbě­rem dat a opa­ko­va­ně motor tes­to­va­li na našem tes­to­va­cím sta­no­viš­ti.

Do bu­douc­na je naší pri­o­ri­tou spolu s 3E Praha En­gi­nee­ring a dal­ší­mi čes­ký­mi part­ne­ry vy­vi­nout a uvést na trh ra­ke­to­vé mo­to­ry s výše uve­de­ný­mi vlast­nost­mi o řá­do­vě vět­ších ta­zích. Mo­men­tál­ně jde o PEPEk­‑15 o tahu 15 kN.