CFK‑tanks voor de volgende generatie van de Nixus‑raket

Het Nixus‑onderzoekproject

Het Nixus‑project is een baanbrevend initiatief van WARR Rocketry — de “Wissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt e.V.” aan de Technische Universität München — en een van de belangrijkste studententeamprojecten in Europa. 

Met Nixus wordt een bi‑liquide, cryogene hoogteraket ontwikkeld die vloeibare zuurstof (LOX) en ethanol als voortstuwingsmiddelen gebruikt. Het doel: bij internationale competities zoals de European Rocketry Challenge (EuRoC) een hoogte van 9.000 meter met hoge precisie te bereiken. Dit vergt een ontwerp dat exact is in massa, brandstofdosering, aerodynamica en vluchtsturing.

Naast competitie‑ambitie dient het project als leerschool: studenten van uiteenlopende disciplines krijgen de kans om ruimtevaarttechnologieën van idee tot realisatie te doorlopen — van concept & fabricage tot testcampagnes en dataverwerking. De naam “Nixus” is ontleend aan de mythologische figuur en symboliseert drang, kracht en voortdurende ambitie

Rekstrookjes voor structurele monitoring

Voor structurele monitoring zijn rekstrookjes van het type BFRAB‑5‑5‑5LJCT‑F van Althen toegepast. Deze foliesensoren bieden compacte afmetingen, hoge meetnauwkeurigheid en temperatuurcompensatie — eigenschappen die cruciaal zijn in veeleisende raketstartomstandigheden. Ze zijn bestand tegen sterke vibraties, hoge versnellingen en temperatuurschommelingen, zoals die optreden bij cryogene aandrijfsystemen.  Strategisch gepositioneerd in kritieke zones van de CFK‑tankstructuur leveren ze data over rek, spanning en potentiële structurele vervormingen. Zulke metingen zijn essentieel om het ontwerp verder te verfijnen, materiaalreserves in kaart te brengen en de betrouwbaarheid op lange termijn te verzekeren.

Technische uitdagingen en beslissing tot hybride ontwerp

IGedurende de testfasen traden herhaaldelijk technische problemen op — vooral betreffende dichtheid en structurele stabiliteit onder cryogene omstandigheden. Ondanks meerdere optimalisatierondes bleek het pure CFK‑ontwerp niet betrouwbaar genoeg voor operationele inzet.

Om toch te kunnen deelnemen aan de competitie en veilig vlieggebruik te garanderen, koos het team in 2024 voor een aluminium‑CFK hybride oplossing. Hierbij draagt een aluminium structuur de primaire belasting, terwijl CFK‑componenten worden gebruikt om gewicht te besparen en extra sterkte te bieden. Deze aanpak bleek praktisch uitvoerbaar en vormde de basis voor een succesvolle EuRoC‑vlucht. Tegelijkertijd is de ontwikkeling van de pure CFK‑tank voortgezet met het oog op toekomstige toepassingen — het ambitieuze doel is om bij de volgende competitie als eerste studententeam ter wereld een functionele, volledig CFK‑tank te lanceren.

Vooruitblik, motivatie en volgende stappen

De behaalde resultaten met Nixus en EuRoC vormen een krachtige motivatie om in het komende jaar volledig CFK‑tanks in raketten in te zetten — met verbeterde robuustheid, uitgebreidere meet‑ en structurele technieken, én een volledig vernieuwd tankconcept.