Ambre - the first prototype of a hybrid autophage space launcher

The goal of this thesis is to describe the work done at Alpha Impulsion during the year 2023. This company aims to revolutionize the space industry by reducing costs and complexity associated with launching satellites up to 500 kg into LEO orbit. The topic covered in this thesis is primarily the process that led to the construction of the world’s first prototype hybrid autophage engine. This design, for which a patent has been filed, involves using a thermoplastic cylinder (HDPE) as the structure of the rocket. This same tube also serves as the solid propellant for combustion along with some high concentration H2O2 (HTP) that is injected into the combustion chamber through a catalytic bed with a gaseous outlet. The description of the architecture, with a focus on the injection system is addressed in detail. A design of the entire rocket is proposed and the expected performance is described. In conclusion, future developments of the project as well as the test strategy for the coming months will be announced, with the goal of obtaining a first experimental rocket by the end of 2024.

L'obiettivo di questa tesi è descrivere il lavoro svolto da Alpha Impulsion nell'anno 2023. Questa azienda mira a rivoluzionare l'industria spaziale riducendo i costi e la complessità associati al lancio di satelliti di massa fino a 500 kg in orbita LEO. L'argomento trattato in questa tesi è quindi il processo che ha portato alla costruzione del primo prototipo di motore ibrido autofago al mondo. Questo progetto, per il quale è stato depositato un brevetto, prevede l'utilizzo di un cilindro termoplastico (HDPE) come struttura del razzo. Questo stesso tubo funge anche da combustibile solido per la combustione insieme a del perossido di idrogeno ad alta concentrazione (HTP) che viene iniettato nella camera di combustione attraverso un letto catalitico con uscita gassosa. La descrizione dell'architettura, con particolare attenzione al sistema di iniezione, viene affrontata in dettaglio. Viene proposto un progetto dell'intero razzo e vengono descritte le prestazioni previste. In conclusione, verranno annunciati i futuri sviluppi del progetto e la strategia di test per i prossimi mesi, con l'obiettivo di ottenere un primo razzo sperimentale entro la fine del 2024.