倫敦帝國理工學院火箭團隊:運用精密數控加工零組件 打造新一代 NIMBUS 火箭

倫敦帝國理工學院火箭團隊(ICLR)研發出 NIMBUS—— 英國首枚由學生打造的液體推進劑火箭。團隊運用 Xometry 擇冪科技 的數控加工與藍色陽極氧化服務,製作氧化劑儲槽端蓋以及用於鼻錐分離的束帶機構,順利參加 2023 年歐洲火箭挑戰賽。

產業
航空航太
國家
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英國

使用場景
原型製作
工藝
CNC加工
材料

鋁合金

產品

燃料艙端蓋、卡箍分離機構、頭錐連接件、尾管接頭

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與 Xometry 擇冪科技 攜手合作,協助我們將團隊自主研發的各類精密零組件全數落地量產,順利完成 NIMBUS 火箭整機研製,並登場 2023 年歐洲火箭挑戰賽!我們由衷感謝 Xometry 擇冪科技 的大力支持,也十分期待未來持續深化合作。

專案合作負責人

所屬產業:火箭、航空太空、太空、航空工程

採用製造工藝:鋁材數控加工、藍色陽極氧化處理

專案挑戰:須快速研製火箭核心零組件,用於組裝 NIMBUS 火箭,備戰 2023 年歐洲火箭挑戰賽

解決方案:透過 Xometry 擇冪科技龐大的製造服務網路,僅耗費數週時間,完成高精度數控加工零組件的客製化生產


倫敦帝國理工學院火箭團隊(ICLR)是由優秀的未來航空太空工程師所組成的學生團隊,專注研發實驗型火箭,立志刷新英國火箭飛行高度紀錄,並期望未來投入太空探索領域。團隊旗艦火箭 NIMBUS 搭載自主研發的可變推力液體火箭引擎,同時配備多款由學生自行設計、研發的火箭配套組件。該團隊自 2018 年成立以來,已有超過百名學生加入,持續努力朝團隊目標邁進。

NIMBUS:英國首款學生自主研發液體推進劑火箭

NIMBUS 為新一代專業火箭,搭載全球首款由大學師生獨立研製的液體推進劑引擎。藉助 Xometry 擇冪科技的技術與製造支援,帝國理工火箭團隊順利完成 NIMBUS 火箭本體與推進系統關鍵核心零組件的量產落地。

ICLR Team with their NIMBUS

帝國理工火箭團隊與 NIMBUS 火箭

Blue anodised parts

藍色陽極氧化加工零組件

首批客製化部件為燃料艙端蓋,用於密封客製氧化劑儲槽。儲槽內裝高壓一氧化二氮,做為 THANOS 火箭引擎的動力來源;憑藉 Xometry 擇冪科技在輕量化結構設計上的能力,此部件順利完成加工製造。

另一項核心部件為全新卡箍分離機構,可讓火箭頭錐順利脫離,進而釋放降落傘,確保火箭飛行任務結束後安全回收。Xometry 擇冪科技具備高品質精密製造實力,協助團隊完成頭錐連接件與尾噴管接頭的客製加工,這兩項部件對於火箭本體的結構剛性與實驗任務執行皆至關重要。

倫敦帝國理工航空工程碩士、NIMBUS 火箭專案合作負責人 傑森・阿雷泰奥斯表示:「與 Xometry 擇冪科技合作,讓我們團隊設計的各類核心零組件得以順利量產,協助 NIMBUS 火箭完成組裝,並順利參加 2023 年歐洲火箭挑戰賽!由衷感謝 Xometry 擇冪科技的大力支持,也十分期待未來能持續深度合作。」

2023 歐洲火箭挑戰賽:一波三折的參賽歷程

歐洲火箭挑戰賽(EuRoC)是專為歐洲大學團隊舉辦的專業火箭發射賽事,由葡萄牙太空總署於 2020 年創辦,賽事地點設在葡萄牙阿連特茹地區,每年匯集歐洲多國大學隊伍參賽。賽事規模逐年穩定擴大,2023 年賽事更獲得葡萄牙陸軍與康斯坦西亞市政府的正式支援。

2023 年賽事吸引全歐洲理工學子共襄盛舉,各隊伍攜手自製專業火箭同場較勁。賽事分別從工藝製造、火箭結構設計、發射飛行成功率以及團隊協作能力四大面向進行評審,目的在於激發青年族群對於科學、技術、工程、數學(STEM)領域的探索熱忱。

對帝國理工火箭團隊而言,2023 年歐洲火箭挑戰賽是一場難得的盛會,也是寶貴的歷練。賽事第二天,團隊完成火箭整機組裝與全面自主檢測,NIMBUS 火箭正式進入飛行資格審查階段。由賽事專家組成的評審委員會嚴格檢核火箭的飛行適配性與安全性能,經過縝密測試,NIMBUS 火箭順利通過審查,獲准執行發射作業。

當日,組裝完畢的火箭進駐發射場地,成為團隊發展歷程中的重要里程碑。各分組皆完成系統調校,蓄勢待發,靜候隔日發射。

所有工程專案難免經歷成敗起伏,而工程師最可貴的能力,就是從實務經驗中汲取教訓、迭代優化,為後續研發設計累積能量。發射日如期到來,原本該是 NIMBUS 火箭一飛衝天的時刻。

遺憾的是,由於燃料艙突發故障,且在賽事剩餘時間內無法完成修復,團隊最終未能執行 NIMBUS 火箭發射。但全隊並不將這次經歷視為失敗,而是當作珍貴的實戰經驗,反而更加堅定日後在賽事中完成發射的決心。

團隊展現出高度的毅力與韌性,所有的付出都不會白費,NIMBUS 火箭終將在不久的將來衝上雲霄,敬請期待!

航向無垠星海 —— 帝國理工火箭團隊未來規劃

目前,帝國理工火箭團隊正著手修復 NIMBUS 火箭受損零組件,預計於 2024 年 3 月在荷蘭重新啟動發射計畫。

與此同時,團隊將研發升級版 NIMBUS 火箭,備戰 2024 年歐洲火箭挑戰賽。新款火箭將搭載性能更強、技術更先進的新一代液體火箭引擎,同時參加英國本土的「太空競速賽」,與國內各大大學切磋火箭引擎技術。

團隊的太空探索腳步從未停歇:高度紀錄挑戰小組預計於 2024 年 7 月研發全新二級火箭,前往美國加州莫哈韋沙漠進行發射測試,挑戰 54 公里飛行高度,全力刷新英國火箭高度紀錄。

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