Modellazione 3D e calibrazione di una bilancia di spinta per endoreattori a perossido di idrogeno

Negli ultimi anni si sta assistendo ad un rinnovato interesse nell’utilizzo del perossido di idrogeno come propellente, nel campo della piccola propulsione spaziale. È annoverato tra i cosiddetti “propellenti verdi” in quanto ha un ridotto impatto ambientale ed è caratterizzato da una bassa tossicità e da una certa facilità nelle procedure di produzione, manipolazione e stoccaggio. Il presente lavoro di tesi si colloca nell’ambito della realizzazione e sperimentazione di endoreattori monopropellente a perossido di idrogeno in programma presso la ditta Alta S.p.a. In particolare è consistito nella modellazione 3D e calibrazione di un banco di prova per testare dei prototipi con spinte di 5 N e 25 N. Nel primo capitolo vengono introdotti i motori a perossido di idrogeno, illustrandone brevemente gli utilizzi passati e attuali e il funzionamento. Nel secondo capitolo sono illustrate le proprietà fisiche e chimiche del perossido di idrogeno, in modo da rendere chiaro come esse possano essere sfruttate per la propulsione spaziale, facendo attenzione alle modalità necessarie per una manipolazione ed uno stoccaggio sicuri; in questo capitolo, inoltre, vengono prese in considerazione le varie tipologie di motori a propulsione chimica. Nel terzo capitolo è presentato il progetto del banco di prova per misurare la spinta dei prototipi. Nel quarto capitolo saranno esposte le calibrazioni effettuate sulle celle di carico per garantirne la corretta operatività. Il quinto capitolo riporta un’analisi conclusiva sul raggiungimento degli obiettivi preposti per quanto concerne la realizzazione dell’intero impianto di prova per endoreattori monopropellente e alcuni spunti per eventuali sviluppi futuri