代尔夫特航空航天火箭工程

代尔夫特航空航天火箭工程，通常称为DARE，是一个与荷兰代尔夫特理工大学相关的学生运营的火箭社团。它由六名学生于2001年作为大学航空航天工程研究协会的一个委员会成立，现已发展成为欧洲最杰出的学生航空航天组织之一。其工作以非营利为基础，涵盖火箭系统的设计、制造、测试和发射，学生内部开发大多数主要子系统，而不是将火箭仅视为课堂项目。 DARE的成员主要来自代尔夫特理工大学航空航天工程学院，同时也涉及机械工程、电气工程、应用物理、工业设计和其他学科的学生。该社团具有显著的国际化成分，在参考材料描述的时期，大约一半的成员来自荷兰以外。这种组合支持了一种结合推进、结构、电子、软件、飞行动力学、操作、安全、物流、通信和赞助工作的工程文化。DARE也已成为更广泛航空航天领域的人才输送管道；校友已进入知名公司工作，并创立了包括Dawn Aerospace和T-Minus在内的企业。 该社团两个最著名的项目是Stratos系列和Sparrow项目。Stratos I于2009年从瑞典Esrange达到12.5公里，当时创下了欧洲业余或学生火箭的纪录。Stratos II在2014年未能发射，但重新设计的Stratos II+于2015年10月16日从西班牙El Arenosillo达到21.5公里，并创下了新的学生火箭高度纪录。Stratos III于2018年发射，在飞行约20秒后因与滚转-俯仰或惯性耦合相关的不稳定性而丢失。随后的Stratos IV努力旨在将该计划推进到100公里边界，但其发射活动因地面系统故障而未成功。 DARE在固体、混合和液体推进方面积累了专业知识。其混合动力工作产生了DHX-200 Aurora和更强大的DHX-400 Nimbus发动机，而Sparrow项目则致力于开发名为Firebolt的液氧和乙醇发动机，具有推力矢量能力。目标是积累高性能探空火箭的知识，并从长远来看，开发能够超越卡门线的技术。DARE的技术被描述为非军事的，尽管该社团与军事当局合作并使用军事试验场进行安全发射操作。 除了大型旗舰火箭外，DARE还进行小型火箭发射，为新成员运行小型火箭项目，为荷兰CanSat计划提供发射服务，并开发实验系统，如主动稳定、降落伞部署硬件和定制航空电子。典型的小型发射每年在't Harde附近的军事基地进行数次，而更高高度的任务使用欧洲发射设施。该组织仍然是一个教育和工程社团，而不是传统的商业火箭制造商，其身份围绕实践性学生培训、开放式技术开发和安全实验飞行。

DARE于2001年由六名代尔夫特理工大学学生作为航空航天工程学院VSV Leonardo da Vinci研究协会内的一个委员会成立。创始目的是提供一个实践性的、由学生主导的环境来开发和飞行火箭技术。DARE不是将参与者限制在理论设计上，而是围绕完整的工程周期组织工作：概念开发、仿真、制造、测试、安全审查、发射操作和飞行后分析。 该组织稳步扩大，到2020年已有超过190名成员。虽然航空航天工程学生占多数，但也来自机械工程、电气工程、应用物理、工业设计等相关领域。DARE在代尔夫特理工大学的设施包括航空航天工程学院飞机大厅内的一个以制造为重点的车间，成员在那里加工部件、组装结构和构建电子设备，以及科学中心代尔夫特的第二个基地，用于会议、讲座和经验丰富的成员的知识转移。 DARE早期的飞行成就是通过固体推进剂工作实现的。Stratos I于2009年从瑞典Esrange发射，达到12.5公里。其回收系统未能展开，但发射场数据使团队能够确定高度并回收第二级；据报道，第一级在多年后的现场检查中被发现。在Stratos I之后，该社团更加重视混合推进。研究和测试从数百牛顿范围的小型发动机发展到DHX-200 Aurora，一种约8千牛顿级的混合发动机，为Stratos II+提供动力。火箭的首次发射尝试于2014年失败，但修改后的Stratos II+于2015年10月16日成功飞行并达到21.5公里。 下一个主要飞行器Stratos III使用了更大的DHX-400 Nimbus混合发动机。该飞行器被设计为一次性探空火箭，携带科学和工程有效载荷，包括仪器和实时视频系统。它于2018年从El Arenosillo发射，但在约20秒后丢失。DARE的调查结合了飞行器遥测与雷达和多普勒观测。结果分析将解体归因于惯性耦合：飞行器的滚转行为与其自然俯仰动力学相互作用，导致飞行不稳定和结构失效。 Stratos IV是在Stratos III调查之后成立的，继承了将DARE推向100公里级任务的目标。该活动最终因地面系统故障而未产生发射。与此同时，DARE开发了Sparrow项目，这是一个以Firebolt发动机为中心的液体推进计划。该项目旨在使用液氧和乙醇，结合推力矢量控制，为未来的飞行器提供主动制导和比早期被动稳定火箭更大的性能灵活性。 DARE的推进组合涵盖了固体、混合和液体技术。固体发动机从小型教育电机到多千牛顿系统不等。混合动力工作使用一氧化二氮氧化剂与石蜡、山梨醇和含铝燃料配方。液体推进工作解决了低温氧化剂的更大机械和操作复杂性，旨在积累再生冷却、涡轮机械或供给系统、燃烧和主动控制方面的经验。该社团已发表技术工作并通过航空航天会议和期刊展示研究。 该组织还维持较小的教育和技术演示项目。小型火箭项目，非正式地与携带鸡蛋比赛相关，向新参与者介绍稳定性、降落伞设计、推进和发射安全。DARE为荷兰CanSat计划提供发射服务，开发可携带多个CanSat到约一公里的发射器迭代。其他团队致力于主动鸭翼稳定、定制电路板、飞行软件、遥测、回收系统和实验飞行器，如Aether。 常规发射通常在荷兰北部't Harde附近的军事基地每年进行两到四次，而高空任务在专门的欧洲靶场进行。DARE与军事当局合作进行安全发射活动，但其技术和教育使命明确是非军事的。通过实践建设、正式安全监督和雄心勃勃的飞行项目的结合，该社团已建立起培养在火箭开发和操作方面具有异常直接经验的毕业生的声誉。

• 2018

  Stratos III在飞行中丢失

  [1]Delft Aerospace Rocket Engineeringen.wikipedia.org

  飞行器在发射后约20秒解体；后来的分析确定惯性耦合是可能的失效机制。

• 2015

  Stratos II+创下新纪录

  [1]Delft Aerospace Rocket Engineeringen.wikipedia.org

  混合动力火箭从西班牙El Arenosillo达到21.5公里。

• 2015

  Aether项目开始

  [1]Delft Aerospace Rocket Engineeringen.wikipedia.org

  DARE启动了一个技术演示项目，涵盖主动鸭翼、固体发动机和改进的回收硬件。

• 2014

  最初的Stratos II尝试失败

  [1]Delft Aerospace Rocket Engineeringen.wikipedia.org

  最初的发射活动不成功，促使重新设计并更名为Stratos II+飞行器。

• 2009

  Stratos I达到12.5公里

  [1]Delft Aerospace Rocket Engineeringen.wikipedia.org

  第一个主要的Stratos飞行器从瑞典Esrange创下了学生或业余火箭的欧洲高度纪录。

• 2001

  DARE成立

  [1]Delft Aerospace Rocket Engineeringen.wikipedia.org

  六名学生作为代尔夫特理工大学航空航天工程研究协会的一个委员会建立了该组织。

一个非营利的大学火箭社团，定位围绕实践航空航天工程、内部推进开发、实验性发射运营以及为未来航空航天专业人士提供高级培训。

• 探空火箭 · 2009

  Stratos I

  DARE的两级固体推进剂高空学生火箭。2009年从瑞典Esrange发射，达到12.5公里，创下了学生或业余火箭的欧洲高度纪录。其降落伞回收未成功，尽管靶场数据支持高度确定和飞行器部件的回收。

• 探空火箭 · 2015

  Stratos II+

  对不成功的Stratos II尝试的重新设计后继者。由DHX-200 Aurora混合发动机提供动力，Stratos II+于2015年10月16日从西班牙El Arenosillo发射并达到21.5公里。其有效载荷包括大气和工程实验、射电天文设备、成像和辐射测量。

• 探空火箭 · 2018

  Stratos III

  旨在重新夺回欧洲学生火箭高度纪录的一次性后继者。这枚8.2米长的飞行器使用DHX-400 Nimbus混合发动机，并携带科学仪器和实时视频下行链路。它在2018年发射后约20秒因飞行不稳定事件而丢失。

• 液体推进和运载火箭开发

  Sparrow项目 / Firebolt

  DARE的液体推进计划，以Firebolt发动机为中心。该项目研究液氧和乙醇推进系统，具有推力矢量控制，旨在支持未来的高性能探空火箭，并为超越100公里卡门线的任务提供途径。

• 有效载荷发射器

  CanSat发射器

  为荷兰CanSat计划开发的一系列固体发动机发射器。该发射器设计用于将多个CanSat有效载荷运送到约一公里，并经过迭代以平衡可靠性、可制造性和有效载荷能力。后来的版本也作为DARE开发技术的测试平台。

• 教育火箭计划

  小型火箭项目

  一个入门计划，新学生设计和建造小型火箭，通常旨在达到约一公里，同时携带并回收一个完整的鸡蛋。DARE提供指导、辅导、发动机和安全审查，然后在试验场进行最终发射。

• 2018

  Stratos III失败后的调查和后续开发战略

  背景

  Stratos III在发射后不久解体，需要在下一个高空飞行器进行之前分析遥测和靶场数据。

  采取的行动

  DARE调查了惯性耦合，并通过Stratos IV团队和Sparrow项目继续开发。

  后续影响

  Stratos IV的计划活动后来因地面系统故障而受阻，而Sparrow继续向液体推进和主动控制转变。

  来源

• 2014

  将Stratos II重新设计为Stratos II+换代

  背景

  第一次Stratos II发射活动失败，更新的设计工作和模拟降低了对原始任务配置的信心。

  采取的行动

  DARE修改了飞行器并以Stratos II+的名称重新发射。

  后续影响

  修改后的火箭于2015年成功飞行并达到21.5公里。

  来源

1. 1Delft Aerospace Rocket Engineeringen.wikipedia.org
2. 2Delft Aerospace Rocket Engineering official websitedare.tudelft.nl