Nowa rakieta studentów PW

Twardowsky 2 – największa rakieta w historii Studenckiego Koła Astronautycznego Politechniki Warszawskiej – oficjalnie zaprezentowana. Głównym celem konstrukcji jest wyniesienie ładunku typu CubeSat (miniaturowy satelita) na wysokość do 9 km. Studenci chcą także pokazać swój udoskonalony silnik hybrydowy i sprawdzić kilka nowych rozwiązań technicznych.

Podczas uroczystej premiery, która odbyła się 28 maja 2025 roku w Dużej Auli Gmachu Głównego PW, Twardowsky 2 naprawdę robił wrażenie – ma ponad 4 m długości i kaliber 200 mm. To rakieta sondująca (suborbitalna) – a więc taka, która służy do wykonywania pomiarów na dużych wysokościach i jest często wykorzystywana także w celach edukacyjnych. 

Nowa konstrukcja naszych studentów składa się z pięciu głównych modułów: 

• odzysku (Recovery) – zawiera system dwustopniowego odzysku złożony ze spadochronu stabilizującego i głównego – system może działać z wykorzystaniem zarówno pirotechniki, jak i kartuszy ze sprężonym gazem, 
• ładunku (Payload) – zawiera zasobnik na CubeSat 1U (kostkę 10x10x10 cm) oraz mechanizm wyrzutu, 
• awioniki (Avionics) – zawiera komputer pokładowy i systemy telemetryczne, 
• napędowego (Propulsion) – silnik hybrydowy (paliwo: ABS; utleniacz: podtlenek azotu), system aktywnego ciśnieniowania, moduły do tankownia rakiety na wyrzutni przed lotem,
• ogonowego (Tail) – owiewka komory spalania oraz stateczniki zapewniające stabilność aerodynamiczną.

– Podczas lotu silnik hybrydowy, pracujący przez około 8 sekund, rozpędza rakietę do 490 m/s, umożliwiając jej osiągnięcie apogeum do 9 km – mówi Eliza Łapińska, koordynatorka projektu. – W tym punkcie następuje wyrzucenie spadochronu stabilizującego, następnie wyrzucenie ładunku a potem, bliżej ziemi – wypuszczenie spadochronu głównego. Dzięki temu zarówno rakieta, jak i jej ładunek mogą zostać bezpiecznie odzyskane po misji.

Festiwal nowych inżynierskich pomysłów

W Twardowskym 2 studenci wykorzystali wiele nowych i ciekawych inżyniersko rozwiązań: napęd hybrydowy własnej konstrukcji o 5.8kN ciągu (to drugi najsilniejszy silnik w historii Koła, taki silnik jest w stanie unieść ponad pół tony), możliwość wczesnego wyłączenia silnika, system aktywnego ciśnieniowania i innowacyjny mechanizm sprężynowy do przytrzymywania i wyrzucania ładunku. Rakietę wyróżnia modularna budowa (dzięki czemu wszystkie moduły można łatwo wymieniać, konfigurować i testować), zaawansowana awionika (pełna redundancja, czyli zwiększona niezawodność działania i zastosowanie standardów lotniczych) oraz zintegrowane i rozwinięte systemy naziemne (wspierające zdalne tankowanie, kontrolę i zapłon, z dużym naciskiem na bezpieczeństwo). Studenci wykorzystali także nowoczesne technologie produkcji, m.in. SLM – Selective Laser Melting, czyli druk 3D w metalach takich jak aluminium lub tytan. 

– Paliwo do rakiety (walec z kanałem o specjalnej geometrii zwany ziarnem) jest wytwarzane w kole z wykorzystaniem druku 3D, dzięki czemu nie musimy zlecać firmom zewnętrznym frezowania lub odlewania ziarna – dodaje Piotr Łyżwa, główny inżynier zespołu napędowego. 

Ostatnie szlify i czas na zawody

Prace nad rakietą trwają od stycznia 2023 roku. Obecnie studenci kończą produkcję ostatnich elementów oraz testują i integrują części rakiety. 

– Ostanie testy, m.in. drugi test statyczny silnika, odbieranie telemetrii, system odzysku w pełnej konfiguracji planujemy przeprowadzić w okresie letnim – wskazuje Szymon Krupa, członek zespołu.

W nieco dalszych planach są starty w międzynarodowych zawodach rakiet studenckich, takich jak European Rocketry Challenge (EuRoC) w Portugalii (kwalifikacja do edycji 2025 już zdobyta) czy Spaceport America Cup w Stanach Zjednoczonych. To duże wyzwanie, bo wymagania tych konkursów mogą zmieniać się co roku i są ogłaszane w chwili otwarcia zapisów ok. pół roku przed samymi zawodami. A to oznacza, że studenci muszą być gotowi na szybkie dostosowywanie się i wdrażanie nowości. 

Zmiany, które stają się atutem

Twardowsky 2 to dzieło Sekcji Rakietowej Studenckiego Koła Astronautycznego. Obecnie nad projektem aktywnie pracuje 30 członków zespołu, ale łącznie, od początku realizacji, udział wzięło około 40 osób. 

– Mamy zgrany i zróżnicowany zespół – opisuje Eliza Łapińska. – Rotacja kadry w takich złożonych i czasochłonnych projektach jest na tyle duża, że trzeba ciągle wdrażać nowe osoby. U nas wiele z nich bardzo szybko zdobyło wiedzę i zostało koordynatorami całych podsystemów rakiety.

Rakieta została częściowo sfinansowana w wyniku projektu „Projekt rakietowego silnika hybrydowego do napędu rakiety sondującej Twardowsky 2” realizowanego w ramach programu „Studenckie Koła Naukowe Tworzą Innowacje” Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.