TEKNOFEST 2020 ROKET YARIŞMASI
Marmara Yedihilal Teknoloji Takımı
Atışa Hazırlık Raporu (AHR)
Takım Yapısı
TAKIM DANIŞMANI Araştırma Görevlisi
Oğuz ERYILMAZ
Tasarım
Enes DEMİR Mekanik ekip lideri
Hasan BİLGİN
Mehmet Emre ÖZ
Elektronik
Muharrem ÖZTÜRK Elektronik ekip lideri
Yunus BEKAR
Ahmet Batuhan YERİNDE
Analiz
Mehmet Emre ÖZ
Hasan Bilgin
Mehmet Salih HAMARAT
Test
Muhammed Avni DURUSOY
Mehmet Salih HAMARAT
Yunus Emre YILDIRIM
Üretim
Enes DEMİR
Barış BIÇAKÇI
Yunus Emre YILDIRIM
Sponsorluk
Enes DEMİR
Muharrem ÖZTÜRK
Barış BIÇAKÇI TAKIM LİDERİ
Enes DEMİR
İsim Soyisim Üniversite, Fakülte
Bölüm,Sınıf
Enes DEMİR Marmara Üni Mühendislik Fk.
Makine müh.
4. Sınıf Muharrem
ÖZTÜRK
Marmara Üni Teknoloji Fk.
Mekatronik müh 4. sınıf
Yunus BEKAR Anadolu Üni Açık öğretim Fk.
Web tasarım kodlama 2. sınıf Ahmet Batuhan
YERİNDE
Marmara Üni Teknoloji Fk.
Mekatronik müh 4. sınıf
Hasan BİLGİN Marmara Üni Mühendislik Fk.
Makine müh.
3. Sınıf
Muhammed Avni DURUSOY
Marmara Üni Teknoloji Fk.
Mekatronik müh 2. sınıf
Mehmet Salih HAMARAT
Marmara Üni Mühendislik Fk.
Makine müh.
1. Sınıf Yunus Emre
YILDIRIM
Marmara Üni Mühendislik Fk.
Makine müh.
3. Sınıf Mehmet Emre ÖZ Marmara Üni
Mühendislik Fk.
Makine müh.
2. Sınıf Barış BIÇAKÇI Marmara Üni
Mühendislik Fk.
Makine müh.
3. Sınıf
KTR’den Değişimler
1. Apogee pistonu daha düşük çapta kontrplaktan üretilecektir. Bunun nedeni üretilen alüminyumların gövdeye
geçmekte zorlanması ve boruya takılması. Ayrıca alüminyumların paslanması ve işlevini yitirmesidir. Bu pistona tekrar saplamalar geçirilecektir ve faydalı yük buraya oturtulacaktır.
2. Faydalı yük demirden üretildi. Nedeni kurşun dökümünün zahmetli olması ve rokette alanımızın mevcut olması.
3. Burun konisi ve omuzu metal yapıştırıcı yerine SUNFİX ile soğuk kaynak yapılmıştır.
4. Halatlarda alüminyum bant yerine maske bandı terchi edilmiştir. Alüminyum bantla test sonucu halat yanmıştır.
5. Faydalı yükün tüpü elyaf sarım yerine el yatırması yöntemiyle cam elyaf kompozit üretilmiştir.
Roket Alt Sistemleri
parça adı mevcutluk durumu parça adı mevcutluk durumu
Burun konisi üretildi mevcut merkezleme halkaları Kontrplak üretildi, Alüminyum üretilecek
burun ucu üretildi mevcut kanatçıklar üretildi mevcut
burun omzu üretildi mevcut motor kapağı üretildi mevcut
burun M5 saplama satın alındı mevcut şok kordonları satın alındı mevcut
burun kontroplak üretildi mevcut kara barut satın alındı mevcut
burun pistonu üretildi teslim alınacak mapalar satın alındı mevcut
üst gövde üretildi mevcut vida paketi satın alındı mevcut
alt gövde üretildi mevcut ESP32 lora satın alındı mevcut
couplar gövdesi üretildi mevcut BMP180 basınç sensörü satın alındı mevcut
faydalı yük üretildi mevcut BNO055 IMU sensör satın alındı mevcut
faydalı yük tüp üretildi mevcut NEO6MGPS sensörü satın alındı mevcut
barut kapları satın alındı mevcut antenler satın alındı mevcut
paraşütler 4 paraşüt mevcut (220, 150,110,60 cm dia.) LiPo pil satın alındı mevcut
piston M4 saplamalar satın alındı mevcut 9V pil satın alındı mevcut
piston diskleri üretildi mevcut 3D print buton yuvası henüz hazır değil
İç entegrasyon gövdeleri kapakları üretildi mevcut denge yükleri henüz hazır değil
motor bloğu Sponsorla iletişim halinde üretilecek motor yatağı M6 saplamalar satın alındı mevcut
alüminyum somun (motor bloğu altında) henüz üretilmedi Buton, transistör, röle, 7805 entegre satın alındı mevcut
Open Rocket/Roket Tasarımı Genel Görünüm
214cm
12.9cm 29.1cm
18cm 98cm 95cm
Roket Tasarımı Genel Görünüm
Burun konisi Üst gövde Alt gövde
Aviyonik tüpü Faydalı yük bölümü
Burun ucu
Faydalı yük
Faydalı yük drogue paraşüt
Coupler ve aviyonik tüpü
Motor Cesaroni L851 500 metre
patlama haznesi Apogee patlama
haznesi Roket drogue
paraşüt Ölü
yük
Roket ana paraşütü Saplama
Faydalı yük ana paraşüt
Merkezleme halkaları
*Faydalı yük; demir, faydalı yük aviyoniği ve tüpünden oluşmaktadır.
Motor
bloğu Saplama
Çap (cm) Boy (cm) Kütle (g)
Burun konisi 12.9 18 1846
Üst gövde 12.9 98 1996
Aviyonik tüpü 12.5 28 1243
Faydalı yük bölümü 11.2 40 4454
Alt gövde 12.9 95 7518
Motor kapağı
Roket Alt Sistemleri
Mekanik Görünümleri ve Detayları
Burun ve Faydalı Yük Mekanik Görünüm
Burun – Detay
❑ Burunumuz ogive formunda olup taban çapı 129mm’dir ve uzunluğu 180mm’dir. Bu profilin şeçilmesinin sebebi open roket tasarımında istenen hız, irtifa ve yapılan akış analizlerinde ise rokete uygun sürtünme ve basınç alanları oluşturduğu teyit edilmiştir. Bu profilin diğer mevcut geometrilere göre üretimi kolaydır. Yaptığımız analizlere göre parabolik ve ogive profil arasında gözle görülür fark yoktur.
• Burunun duvar kalınlığı 5mm’dir. Omuz kısımı ise 180 mm uzunlukta olup duvar kalınlığı ise 2mm’dir.
• Burunumuz modüler bir yapıya sahip olup burunun en uç 30 mm’lik kısmı değiştirilebilir bir tasarıma sahiptir. Bu tasarımın amacı yere iniş sürecinde ilk temas edecek olan burun ucunun deforme olması halinde kısa bir zaman diliminde yenisi ile değiştirilebilecek olması. Burunun malzemesi olarak alüminyum’da karar kılınmıştır.
• Burunun üretiminde üretici ile talaşlı imalat yötemleri üzerinde anlaşılıp tornalama ile üretimi geçekleşmiştir.
• Montaj;
Omuz, burun konisine soğuk kaynaklanmıştır. Bunun için hamur yapıda olan Sun-Fix kullanılmıştır. Burun ucu, burun konisine içinde M6
somuna sıkılmaktadır. Burnun bulkheadi, pistonu ve denge yükü önceden saplama üzerine yerleştirilip, yarışma öncesi verilen alltimeter2 cihazı bulkheadin üzerine geçirilip, en son saplama burun ucu içerisine açılmış M5 kılavuza yerleştirilecektir. Altimeter two, kancanın üzerinde
bulunduğu kontrplağa ince bir gözenekli süngerle sarılıp kenarlardan bantlanacaktır. Altimetre için gövdede ve omuzda delik delinecektir. Burun pistonu üretilmiş olup GTR’ den sonra teslim alınacaktır. Piston yerine idare edecek şekilde somun ve pul eklenmiştir.
Denge yükü en son ayarlanacaktır.
Burun pistonu
Faydalı Yük ve Faydalı Yük Bölümü – Detay
• Faydalı yük tüpü elyaf sarma yerine el yetırması ile üretilmiştir. Sebebi önemli yapısal dayanıklılık gerektirmemesidir. Tüpün montajı henüz gerçekleştirilememiştir. Bunun için ölü yük olan demire radyal civata ile tüp sabitlenecektir. Ayrıca tüpün zımparası yapılacaktır.
• Ölü yükü temsilen demir üretilmiştir. Halihazırda ağırlığı 4.4 kg’ dir. Torna da ağırlığı azaltılacaktır. Eğer roket içerisinde alan sıkıntısı oluşursa kurşun döküp ölü ağırlık temin edilebilir.
• Faydalı yük ve bulkhead M5 saplama ile sabitlenmiştir.
• Bu saplamalar arasına elektronikleri içeren tahta, köşe bentlerle sabitlenecektir.
• Faydalı yük diğer işlevlerini elektronik karta bağlı olan dht22 sıcaklık ve nem sensörü ile esp32-cam kamera modülü ile sağlamaktadır. Dth22 sıcaklık ve nem sensörü ile 2000 metreye kadar oluşan alçak bulutların nem ve sıcaklık değerlerine bakılarak yapay yağmur oluşturulabilmesi için uygun olup olmadığını öğreneceğiz. Böylelikle çöl ortamda anlık olarak bir hayvan veya bitki türünün yok olması veya yağmur yağması gereken durum için elimizde dataları almış olacağız. Faydalı yük almış olduğu sıcaklık ve nem değerlerini LoRa protokolü ile yer istasyonundaki karta iletecektir. Yer istasyonundaki kat gelen tüm verileri kayıt altına aldığı için uçuş sonunda alınan datalara göre yorum yapabileceğiz. Ekstra olarak faydalı yükümüze bağlı olan esp32-cam kamera modülü ile uçuş anında tüm görüntüyü izleyebileceğiz. Bunu yapmamızın sebebi Teknofest yarışmasının kameraları sadece uçuş anını çekmesidir ama uçuş anında bağladığımız kamera ile tüm bölgeyi kuş uçumu izleme olanağımız olacaktır ve kamera roketin ayrılma mekanizmasında çekeceği için ayrılmanın nasıl gerçekleştiğini görerek önümüzdeki yıllar için roket yarışmasına katılacak ekiplere bir yol gösterecektir. Esp32-cam modülü ip üzerinden görüntüyü aktarabilmektedir böylelikle uçuş anında videoyu kayıt etmesek bile internet bağlantısı olduğu sürece yer istasyonundan görüntüyü alabileceğiz.
Kurtarma Sistemi Mekanik Görünüm
Apogee patlama kabı
220 cm Ø
150 cm Ø
110 cm Ø 60
cm Ø
Apogee pistonu
Ayrılma Sistemi – Detay
Ayrılma sistemimiz baruttan oluşmaktadır. Barut haznesi olarak PVC kör tapa kullanılmıştır. Faydalı yükte ana paraşütü, rokette faydalı yükü ve
sürüklenme paraşütünü ve rokette ana paraşütü açmak için 3 adet barutumuz vardır. Toplam 3 adet plaka üzerinde barut için birer PVC kör tapa ve klemensler bulunmaktadır. Yaptığımız açılma testleri ile faydalı yükteki barut miktarı 1 gram, apogee barut miktarı 5 gram, roket ana paraşüt açma barutu ise 1.5 gram olarak tespit edilmiştir.
Halatların izolasyonu için kullanılan alüminyum bant gerçek barutlu testte güzel performans sağlamamıştır ve yerine maske bant kullanılmıştır. Bu bant herhangi bir açık alan bırakmadığı takdirde ısı geçişini inanılmaz derecede azaltmaktadır.
Yaptığımız halat testlerine göre mavi kolon halat kritik elemanları taşımada kullanılmaktadır. Sürüklenme paraşütünün rokete, ana paraşütün üst gövde ve alt gövdeye bağlanmasında mavi kolonlar kullanılmıştır. M6 krom mapalar ve 4mm lik krom quicklink zincirler kullanılmıştır. Halatlar brandacıda diktirilmiştir.
(Testleri yapıldı.) Test sonucu 130 kg gelen beyaz kolonumuz burunu sürüklenme paraşütüne, faydalı yükü kendi ana paraşütüne ve sürüklenme paraşütünü bağlamada kullanılmıştır. Faydalı yük hariç, halat uzunlukları roketin 1.5 katı uzunlukta olması gerektiği göz önüne alınarak 3.25 mt ve 4 mt arası değişmektedir.
Barut hazırlanırken önce ateşleyici klemense geçirilir ve pvc tapanın içine dikkatlice daldırılır. İstenilen barut dökülür ve maske bandıyla sıkıştırılır oynaması engellenir.
KTR’ de belirttiğimiz pistonlar (apogee ve 500 mt pistonları) üretilmiştir. Fakat yaptırdığımız elyaf sarım gövdelerimizin iç çapı 10 da 2 mm kısa olduğu için alüminyum disklerin geçmesi zor oldu. Bu yüzden apogee ayrılma testimizde pistonsuz deneme yapıldı ve testte burun ve faydalı yük kabul edilebilir hızda roketi terkettiler. Fakat paraşüt borunun ucunda takılı kaldı. Bunun nedeni paraşütün kenarlardından basıncı sızdırmasıdır. Ayrıca paraşütün koruyucu kumaşı gereğinden fazla hasar aldı. Bu yüzden ana paraşüt açılma testinde paraşütle barut arasına çaptan 5 mm kısa bir kontrplak kondu. Bu kontrplak basıncı
paraşüte düzgün yaydı ve direkt ateşten korudu. Bu yüzden apogee açılmasında da piston yapmamız gerektiğini anlayıp, ürettiğimiz halihazırdaki pistonlardan 5 mm daha kısa çapta kontrplaklardan üretilecektir. Böylelikle testte meydana gelen paraşütün boru içinde kalma sorunu çözülecektir ve pistonun boruya rahatça geçmesi sağlanacaktır. Bu daha kısa çaptaki diskler önceki disklerimizi kestirdiğimiz sponsorumuzda tekrar kestirilecektir.
Paraşütler – Detay
• 4 adet paraşütümüz diktirilmiş halde hazır bulunmaktadır.Su geçirmez yapısı ve yüksek dayanımı nedeni ile paraşütlerimizin üretiminde ripstop naylon kumaş kullanılmıştır. Faydalı yüke ait 60 cm çapında olan sürüklenme paraşütü siyah renkli kumaştan, diğer paraşütler ise kırmızı ve beyaz renkli kumaşlardan diktirilmiştir. 12 adet Shroud line vardır. Stabil uçuş için tepesinde açıklık vardır.
• Paraşütler roket içerisinde, patlama sırasında oluşacak ısılardan etkilenmemeleri için güç tutuşur flame retardant kumaş ile etrafları sarılı bir şekilde muhafaza edilecektir. Paraşütlere patlama sonrası roketten ayrıldıkları sırada ani yük binmelerinden kaçınmak için paraşütler rulo halinde sarılıp etraflarına ip sarılacaktır.
• Aynı neden ile oluşacak ısıdan, paraşüt ile roketin bağlantılarını sağlayan polyester malzemeli halatın zarar görmemesi için maske bandı (alüminyum banttan vazgeçildi.) kullanılmıştır. Halat roket içerisinde etrafı yanmaz bant ile sarılmış bir şekilde muhafaza edilecektir.Polyester halat, bağlantıları sağlarken düğüm atılmasından kaçınmak için şerit şeklinde ve bir ucu dikişli yapıda uretilmiştir.
• Yaptığımız halat testlerine göre mavi kolon kritik elemanları taşımada kullanılmaktadır. Sürüklenme paraşütünün
rokete, ana paraşütün üst gövde ve alt gövdeye bağlanmasında mavi kolonlar kullanılmıştır. M6 krom mapalar ve 4mm lik krom quicklink zincirler kullanılmıştır. Halatlar brandacıda diktirilmiştir. (Testleri yapıldı.) Test sonucu 130 kg gelen beyaz kolonumuz burunu sürüklenme paraşütüne, faydalı yükü kendi ana paraşütüne ve sürüklenme paraşütüne bağlamada kullanılmıştır. Faydalı yük hariç, halat uzunlukları roketin 1.5 katı uzunlukta olması gerektiği göz önüne alınarak 3.25 mt ve 4 mt arası değişmektedir.
Aviyonik Sistem Mekanik Görünüm
Ana Sistem ön yüz proteus Ana Sistem ön yüz üretilmiş Ana Sistem arka yüz proteus Ana Sistem arka yüz üretilmiş
Aviyonik Sistem Mekanik Görünüm
Yedek Sistem ön yüz proteus Yedek Sistem ön yüz üretilmiş Yedek Sistem arka yüz proteus Yedek Sistem arka yüz üretilmiş
Aviyonik Sistem Mekanik Görünüm
Faydalı yük ön yüz proteus Faydalı yük ön yüz üretilmiş Faydalı yük arka yüz proteus Faydalı yük arka yüz üretilmiş
Aviyonik Sistem Mekanik Görünüm
Röle kartı ön yüz proteus Röle kartı ön yüz üretilmiş Röle kartı arka yüz proteus Röle kartı arka yüz üretilmiş
Aviyonik Sistem – Detay
Aviyonik sistemimizde 1 adet ana sistem kartı, 1 adet yedek sistem kartı, 1 adet faydalı yük kartı ve 3 adet röle kartı olarak toplamda 6 adet elektronik kartımız ve 1 adet ticari hazır gps(teknotakip) sistemi bulunmaktadır. Rapor aşamasına kadar bütün elektronik kartların bastık ve sensörlerin dizilimini gerçekleştirdik. Bu süreç zarfında sadece aviyonik tüpteki tahtaya montaj edilmesini bayramdan sonraya bıraktık. Ana sistem kartı üzerinde bmp180 basınç sensörü,neo6mv2 gps sensörü, buton; yedek sistem kartı üzerinde bno055 imu, bmp180 basınç, neo6mv2 gps sensörü, buton; faydalı yük kartı üzerinde bmp180 , neo6mv2 gps ,dht22 nem ve sıcaklık sensörü, esp32- cam kamera modülü, buton; röle kartlarının üzerinde ise 2 adet transistör 4 adette röle bulunmaktadır. Aviyonik sistemimizdeki ana sistem, yedek sistem ve faydalı yük kartların beslemesini 7.4volt 1350mAh lipopil ile sağlamaktayız. Röle kartı hariç bütün elektronik kartları 7805 devresi ile lipopilden gelen 7.4volt’u 5volta dönüştürerek Esp32 LoRa kartımızı ve 5 volt ile çalışan sensörlerimizi ayrı ayrı beslemekteyiz. 3.3volt ile çalışan sensörleri ise Esp32 LoRa kartı üzerinden beslemekteyiz. Röle kartlarımız ise kara barutu ateşleyecek tetik pinlerini üzerinde bulundurmaktadır. Röle kartları ana sistem için ayrı yedek sistem için ayrı faydalı yük için ayrı olarak 3 adet üretilmiştir böylelikle kara barutu aktif ederken elektronik kartın gücünü kullanmayarak olası açılmama riskini ortadan kaldırdık. Ana sisteme bağlı olan röle kartı ana sistemden kurtarma sistemini aktif edecek 4 ayrı pini kendi klemensi bağlıyoruz. 2 pin apogee 2 pin ise 500 metredeki ikinci paraşüt için kullanmaktayız. Ana sistem kurtarmayı aktif ederse röle kartına bağlı olan pin aktif olacak 1.röle aktif olacak ve 2 adet paralel bağlı 9volt duracell piller kara barutunun ateşleyicisini yakarak işlemi gerçekleştirecektir. Eğer apogee noktasında ana sistemin aktif olması gereken koşullar sağlanmasına rağmen donanımsal sıkıntılardan dolayı pin aktif olamazsa belirli bir süre beklenecek ve ana sistemdeki 2. pin devreye girerek aynı işlemi röle kartında gerçekleştirecektir. 500 metrede 2.paraşütü ana sistemden gelen farklı bir pin aktif edecektir eğer aktif etmesi gereken koşullara rağmen aktif olmuyorsa belirli süre beklenecek ve ana sistemdeki 2.pin devreye girecek ve barutu ateşleyecektir bu yüzden röle kartında 4 adet 4 ayrı pini kontrol eden röle bulunmaktadır.
Yedek ve Faydalı yük kartlarında da aynı röle kartı bulunmaktadır. Yedek sistem ise ana sistemde yaşanan güç problemlerinden ve
bmp180 sensörünün data okuyamaması durumunda kurtarma sistemini aktif edecektir.
Aviyonik Sistem – Detay
Ana sistemin 5 volt bacağın ile yedek sistemin boş bir pini birleştirildik böylece ana sistemden kaynaklanan güç problemini yedek sistemdeki o pin ile anlayarak yedek sisteme geçebileceğiz. Eğer ana sistemdeki bmp180 sensörü data okuyamazsa sürekli sabit bir değer verecektir -7179 ,-7176(her bmp sensörü için değişken) gibi eğer bu değer okunursa ana sistemden bir pini aktif ederek yedek sisteme bağlayacağız o pin aktif olduğunda yedek sistem ana sistemin basınç sensöründe data okumasında sıkıntı olduğunu anlayarak kurtarma sistemi için devreye girecektir. Böylelikle kurtarma sisteminde ana sistem kartında oluşabilecek sıkıntılarda yedek sistem devreye girerek kurtarmayı röle kartından aktif edebilecektir. Kurtarmanın son evresinde ise ana, yedek ve faydalı yük verisinden gelen gps data ise roketin düştüğü konumu alarak roketimizi kurtarma operasyonunu gerçekleştireceğiz. Fakat devrede kullandığımız neo6mv2 gps sensörünün uyduya geç bağlanmasından dolayı risk almamak için roketin gövdesinde ana sistem ve yedek sistem bölmesinde bulunana hazır teknotakip gps cihazı ile atış alanında 2G telefon bağlantısı veya internetten roketin konumlarını alacağız. Yer istasyonu ile haberleşme kısmında ise roketin üzerindeki tüm kartlar LoRa verici kodu yüklenmiş yer istasyonundaki karta ise LoRa alıcı kodu yüklenmiş bulunmaktadır. Böylelikle sadece üzerindeki bobin antenle bile 2500metre haberleşme menzili ile 3 karttan okunan veriyi yer istasyonumuzda görebileceğiz biz buna ek olarak yüksek kazanlı anten alarak menzilin 2-3 km daha arttırmış bulunmaktayız.
Elektronik kartları aviyonik tüpteki kontrplak üzerine montaj edeceğiz. Bunun için kartın lehim tabakasının zarar görmemesini sağlamak için
distans veya somunlu vida kullanmayı düşünmekteyiz. Montaj kolaylığı için her kartın 4 köşesine 2mm delik açtık devreyi olabilecek en
küçük boyutlarda tasarlayarak aviyonik tüpte montaj kısmında kendimize avantaj sağladık.
Kanatçıklar Mekanik Görünüm
Kanatçıklar – Detay
Kanatçıklar lazer kesimden çıkarılmıştır. Leading ve trailing edge’ de zımparaları elle yapılacaktır.
Kanatçıkların alüminyum merkezleme halkalarına montajı için L profil alüminyumdan kısa kısa köşebentler kesilmiştir. Motor bloğuyla beraber merkezleme halkalarımız için sponsorumuzla
görüştük ve ham malzeme satın alındı. Fakat sponsorumuzun iş yoğunluğunun artmasından dolayı
motor bloğu ve merkezleme halkasını ancak bayramdan sonra yapabileceğini bize bildirdi.
Roket Genel Montajı
1. Burun içindeki saplamaya kontrplak ve piston yerleştirilir.
2. Roket sürüklenme paraşütünün beyaz halatı burundaki mapaya quicklinker ile bağlanır.
3. Faydalı yükün barutu hazırlanır ve boruya ana paraşütü geçirilir.
4. Faydalı yükün sürüklenme paraşütünün kordonu kapaktan geçirilip yine aynı mapaya
bağlanır.
Roket Genel Montajı
5. Faydalı yük, paraşütler ve piston yandaki gibi dizilir.
6. Her şey boruya yerleştirilir, apogee barutu hazırlanır ve üst gövde ile coupler vidalanır.
7. Motor yatağı (motor bloğu, kanatçıklar ve merkezleme halkaları) gövdeye sürülür ve radyal vidalarla sabitlenir.
Öncesinde motor bloğundaki barut hazırlanır.
Roket Genel Montajı
8. Roket ana paraşütün bir halatı coupler ın altına diğer halatı motor bloğuna bağlanır.
9. Ana paraşüt gövdeye yerleştirilir ve iki gövde kapatılır, shear pinler yerleştirilir.
10. Değişebilecek ağırlık merkezi sebebiyle ray butonları eklenmemiştir.
Roket Genel Montajı
Motor yatağı kısmımızın çoğunu oluşturan alüminyum parçalarımız sponsorumuzun
gecikmesi üzerine temin edilememiştir. Parçalarımızı üretecek firmaya ham malzeme satın alınmıştır (Fatura aşağıdadır). Gecikmede Covid etkisi de vardır. Bayram sonrası ilk hafta parçalarımızı aldıktan sonra montajı çok kolay ve hemen yapılabilirdir.
Roket montajımızı gösteren ilgili YOUTUBE linki:
https://www.youtube.com/watch?v=qMX8n5t_f6I&feature=youtu.be
Hangi aşamada barut yerleştirdiğimizi gösteren ilgili YOUTUBE linki:
https://www.youtube.com/watch?v=-
UaBXmDDHAQ&feature=youtu.be
Roket Motoru Montajı
Motor montajımız için gerekli alüminyum parçalarımız sponsorumuz tarafından gecikti. Normalleşme sürecinde ve bayram öncesi yoğunlukları olduğu söylendi. O yüzden motor yatağını temsilen kontrplaklardan yatak yapılmıştır. Bu yatak motor bloğundaki radyal vidalar ile rokete sabitlenir. Atış günü motor roketin altından sürülerek imperial civataya ulaşır ve
döndürülerek sıkılır. Ardından motor kapağı saplamalara geçerek somunlanır ve motor hapsolmuş olur.
Motor montajlı hali (gövde içinde olacak) Motor montaj ve demontaj YOUTUBE linki
https://www.youtube.com/watch?v=Pn0ezjmVQ7s&feature=youtu.be
Atış Hazırlık Videosu
Rampada altimetrenin yerleşimini, faydalı yük ve roket aviyoniklerinin altif edilmesini gösteren video linki aşağıdadır.
https://www.youtube.com/watch?v=dbwED7csSJg&feature=youtu.be
Testler
Halat çekme testleri
Bu testimizde 3 halat çekme testine girmiştir. Önce dikişsiz halde etlerinin kopma dayanımı incelenmiştir. Daha sonra
numune kesilip uçları dikilmiştir. Testi gerçekçi kılmak için numuneler dikişten çekildi. Sonuç olarak beyaz halatın dayanımı yaklaşık 130 kg, turuncu halatın 160 kg ve mavi halatın 500+ kg’ dır. Turuncu halatın çekme testi sırasında halat dikişten ayrılmamış olup etten kopmuştur. Dikişlerin oldukça sağlam olduğu buradan anlaşılmaktadır. Mavi halatın testi sırasında makine gücü yetmemiştir. En fazla 500 kg değeri görülmüştür. (Dikişli mavi halat çekme testinde)
Çekme testi videosu
https://www.youtube.com/watch?v=Id1wx0v6-
vI&feature=youtu.be
Testler
Shear pin kesme testi
Bu testte 2 şer adet M3 polyamid, M2 polyamid ve M2 siyah plastik civatanın kesme dayanımları test edilmiştir. M3 polyamid 22 kg, M2 polyamid 11-12 kg, M2 siyah plastik 9-10 kg gelmiştir. Bu sonuçlara göre 2x M2 polyamid civata kullanılmasında karar kılınmıştır.
Kesme testi YOUTUBE videosu
https://www.youtube.com/watch?v=NxkeKScYHQw&feature=y
outu.be
Testler
Cam elyaf kompozit boru basma testi
Elyaf sarım ile üretilen numune borunun basma testi gerçekleştirildi. Borunun iç çapı 125.2 mm, dış çap 126.2 mm. Yüksekliği 25 cm’ dir. Boru üretimi sırasında makinenin yetersizliği sonucu üretim hataları oluştu. Elyafın geldiği bobin sabit olduğu için elyaf döngülü olarak gövdeye sarılıyor. Ara sıra da bobin devrildiği için elyafı kesip tekrar devam edildi. Bu borunun dayanımını önemli ölçüde azaltmıştır. Basma testi sonucu 48 Mpa, 9795 Newton gelmiştir ve beklenenden az bir değerdir.
Basılan boru extension kısa olduğu için çevresele yakın bir sarım olmuştur. Bu yüzden eksenel dayanım az gelmektedir. Üretim makinesinin yetersizliklerinden dolayı başka firmada gerçek borularımız +-45 derece ile sarılmıştır ve bu boruların dayanımı numune borumuza göre kat kat yüksek gelme olasılığı yüksektir.
Gövde basma testi
https://www.youtube.com/watch?v=hNMx1yZs4_g
Testler
Üretilen roket gövdesi için yapılan basma testlerinde gövdenin basma dayanımı 48Mpa olarak ölçülmüştür. Bu değer KTR için hesaplanan değerden farklı bir değerdir. Gövde güvenliğini sağlamak için gövde malzemesini yeniden oluşturarak roketin en kritik anlarında gövdenin deliklerde maruz kalacağı yüklere göre analiz edilerek gövdenin dayanımı incelenecektir.
Gövde malzemesinin mekanik özellikleri alt limitler düşünülerek oluşturulmuştur.
Gövde, en yüksek ivmede karşılaştığı yüklere göre analiz edilmiştir.
Kullanılan motor: L851 En yüksek ivme: 50m/s^2
Oluşan en yüksek stress değeri = 1,72 MPa Safety Factor = 2,78
Üretilen roket gövdesinin yapısal dayanım analizinde, gövdenin karşılaşacağı en yüksek yük altında davranışı analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre roket gövdesi dayanımı, isterleri karşıladığı görülmüş ve güvenli olduğu belirlenmiştir.
Gövde malzemesi test sonucu oluşan verilere göre oluşturulmuştur.
Testler
Apogee ve 500 mt ayrılma testleri
Apogee ayrılma testinde hesaplanılan 1.67 gram barut istenilen performansı vermemiştir. Bu yüzden 5 gram ile test yapılmıştır. Pistonlarımızın çapı uygun
olmadığı için pistonsuz yapıldı ve 4.4 kg faydalı yükün çıkmasına rağmen paraşüt borunun sonunda takılı kaldı. Fakat yeni yapacağımız daha düşük çapta pistonu kullanarak bu sorun büyük ihtimalle ortadan kalkacaktır.
Ana paraşüt açılma testinde ilk önce yaptığımız 0.5 gram barutun yanlış olduğu düşüncesiyle 3.5 gram barut ile test yaptık. Bu anormal bir ayrılma gerçekleştirdi.
Diğer testimizde (videodaki test) 1.5 gram kullanıldı. 1.5 gram çok temiz bir açılma gerçekleştirmiş bulunmaktadır. Ana paraşüt açılmasında saplamalı piston kaldırılıp sadece bir adet kontplak iş görmüştür.
Faydalı yükümüzün ana paraşütünün açılma testi 0.55 gram ile başarısız geçti. Bu yüzden video koyma gereksinimi duyulmadı. Bantlanmış kapak açılamadı. Bunun nedeni barutun iyi sıkıştırılamamış olması ve kapaktan gaz kaçağı olması olabilir. Yine de garantiye almak için barut miktarını 1 gram yaparsak paraşütün açılma ihtimali çok yüksektir.
Testlerimizin video linki:
https://www.youtube.com/watch?v=9fnL-MAP1nE
Testler
Aviyonik Sistem Yazılım ve Donanım Testleri - Telekominikasyon Testleri
Kritik Raporda aviyonik sistem yazılım ve donanım testlerinden bmp180 basınç, bno055 imu , neo6mv2 gps ,dht22 sıcaklık ve nem sensörlerin hepsinin çalışır halde ve ölçülen datanın doğruluğu test edilerek videolarını tek tek attık.
Algoritma testlerinde kurtarma sistemi algoritmasını detaylı şekilde açıklayıp ana sistem ile yedek sistem arasındaki geçiş parametrelerini buzzer ve led ile videomuzda gösterdik. Telekominikasyon testimizde iki esp32 LoRa modülünü 2200metre uzaklıkta haberleştirerek gps ve basınç datalarını yer istasyonumuza aldık. Bu raporda ise devreleri kartların üzerine basmış ve sensörleri üzerine yerleştirdiğimiz için ana sistem, yedek sistem ve faydalı yükte alınan tüm dataları sağlıklı şekilde yer istasyonuna aktarmamız gösterdiğimiz son testi yaptık. 3 verici 1 alıcı ile haberleşme yaptık. Ana sistemden bmp180 basınç verisi ve gps datasını ; yedek sistemden bmp180 basınç verisi, gps datası ve bno055 imu x, y, z eksenindeki açı değişim değerleri ve faydalı yükte okunan bmp180 basınç verisi , dht22 sıcaklık ve nem sensörü , gps datasını yer istasyonumuza anlık olarak ayrı ayrı paketler halinde nasıl attığımızı bağlantı şekilleri son testimizde göstermiş bulunmaktayız.
Youtube Linki : https://www.youtube.com/watch?v=cOX8B3Kredw&feature=youtu.be
Yarışma Alanı Planlaması
Montaj günü
Üst gövde montajı Alt gövde montajı Aviyonik tüp montajı Paraşüt katlama ve yalıtım Ateşleyici entegrasyonu Aviyonik sistem entegrasyonu Kartların tüpe yerleşimi
Li-po ve GPS şarj kontrol
Enes DEMİR Mehmet Emre ÖZ Hasan BİLGİN Muharrem ÖZTÜRK Yunus BEKAR
Ahmet Batuhan YERİNDE
Atış günü
Roketin taşınması Motorun takılması Altimetre yerleşimi Aviyonik sistemlerin aktif edilmesi Yer istasyonunda verilerin paketlenmesi Uçuş gözlem Kurtarma Enes DEMİR
Mehmet Emre ÖZ Hasan BİLGİN Muharrem ÖZTÜRK Yunus BEKAR
Ahmet Batuhan YERİNDE
Yarışma Alanı Planlaması
Acil durumlar:
Olası durumlara karşı aynı sistem kurulu 4 bilgisayar yarışma alanında bulunacaktır. Roketin
kurtarılmasında yer istasyonunda kalan bir aviyonik ekibi üyesi yarışma alanındaki diğer arkadaşlar ile irtibat halinde kalacak GPS koordinatlarından yönlendirme yapacaktır. Atış alanında bulunmayan diğer takım üyelerimiz roketin dürbün ile takip edecek ve atış alanında kurtarma işlemini yapacak arkadaşların daha rahat bulmasını sağlayacaktır.
Barut yarışma alanına koruma kabıyla getirilecektir. Ortam sıcaklığının fazla olmasından ötürü belirli aralıkla barut koruma kabının sıcaklığı kontrol edilecektir. Barut yerleştirilmesi, testi yapan Enes DEMİR ve Muharrem ÖZTÜRK tarafından yapılcaktır. Barutu ateşleyecek olan klemens 2 farklı multimetre ile kontrol edilecektir.
Kanatçıkların yolda hasar alması durumunda hemen yedekleriyle değiştirilcektir.
Yarışma alanında sensörlerin veya mikrodenetleyici kartın çalışmaması durumunda yedek olarak 3-4 tane yedekleri bulundurulacaktır.
Yarışma alanına gelirken bir parça unutulursa dışarda arabasıyla sanayiiye gidebilecek bir ekip arkadaşı
olacaktır.
Yarışma Alanı Planlaması
Risk Çözüm
Motor bloğu ve merkezleme halkaları üretimi Sponsorla iletişime geçildi. Bayramdan sonraya ertelendi
Burun pistonu Üretimi yapıldı. Tesli alınacak
Conta (sızdırmazlık) Sanayiiye gidilecek
yeni piston üretimi (düşük çapta) Lazer kesim sponsoruyla tekrar görüşülecek Butonların sabitleneceği aparatlar Okulumuzdaki 3d printerlar kullanılacaktır.
Alüminyum somun (motor bloğu) Üretim sponsorumuzda 3/8 inç kılavuz bulunmadığından ertelendi
Yedek parçaların temini Saplama, karabina, vida, somun, matkap uçları,
Daha kalın aviyonik sistemin kurulacağı tahta Yeni kontrplak alındı. Sadece boyutlara göre kesilecek.
Faydalı yükteki kameranın elektronik karttaki dişi headera oturmaması Uygun dişi header alınarak sadece o kısıma lehim yapılacaktır.
