Aumentare le dimensioni del motore nei razzi modello crea problemi di sicurezza, mentre ridurre il peso comporta una perdita di capacità di carico. Ispirandosi ai razzi sonda Arcas, capaci di raggiungere un’altitudine di 100 km grazie a un tubo di lancio alimentato a gas, Con Hathy ha studiato l’effetto del tubo in un piccolo modello. Ci si aspettava che i gas di scarico del motore creassero pressione all’interno del tubo, fornendo una spinta aggiuntiva. Il razzo stampato in 3D è stato lanciato sia da una rampa standard sia dal tubo; è stato utilizzato un sabot che avvolgeva il razzo e garantiva la tenuta con il tubo. Nel primo test, il lancio dal tubo ha prodotto risultati peggiori. La simulazione ha mostrato che, man mano che il razzo avanzava, il volume da riempire di gas dietro di esso cresceva più rapidamente della produzione dei gas di scarico e che il leggero vuoto creatosi rallentava il razzo. Hathy ha ristretto il tubo e ha aggiunto alette apribili e un sabot più piccolo rinforzato con schiuma. Nel secondo test, secondo l’altimetro, il razzo ha raggiunto un’altitudine superiore del 72%. I dati indicano che un tubo più lungo potrebbe migliorare le prestazioni.
Perché è importante
L’esperimento mostra che, nei piccoli razzi, l’aumento delle prestazioni non può essere ottenuto soltanto incrementando la potenza del motore e che anche il sistema di lancio influisce sul movimento del razzo. Questo risultato offre un importante criterio di progettazione soprattutto per i progettisti di razzi modello che cercano di trovare un equilibrio tra peso, sicurezza e capacità di carico. Il fatto che il primo insuccesso sia stato spiegato attraverso una simulazione indica che i risultati sperimentali devono essere valutati non solo come misurazioni, ma anche in relazione al flusso d’aria e alle variazioni di pressione. Tuttavia, resta da chiarire se l’incremento ottenuto sia valido per razzi di dimensioni diverse, tubi di misure differenti e condizioni di carico diverse. Anche il contributo che potrebbero offrire tubi più lunghi non è ancora stato testato direttamente.