TEKNOFEST 2019 ROKET YARIŞMASI
Kritik Tasarım Raporu (KTR)
Sunuşu
Mekanik Elektronik Lojistik
Atış Alanı Sorumlusu Atış Sorumlusu Atış Sonrası Kurtarma Sorumlusu
Serkan ÖZTÜRK Sercan KAYIN Ömer YILDIRIM Ahmet AKTAY Mustafa ŞEREN Mahmut SARI
Jeofizik Müh. Böl. Jeofizik Müh. Böl. Elek. Elektronik Müh. Böl. Mesleki Tek. Ana. Lisesi Beden Eğitimi Yüksekokulu Jeofizik Müh. Böl.
İbrahim KIRKYOL İbrahim GÜVEN Adilümmet ALADAĞ
İnşaat Müh. Böl. Elek. Elektronik Müh. Böl. Elek. Elektronik Müh. Böl.
Danışman - Lider Levent PEHLİVAN
Jeofizik Müh. Böl.
Takım Yapısı
Roket Genel Tasarımı
Özet
Tahmin Edilen Uçuş Verileri ve Analizleri
Ölçü Yorum
Boy (metre): 2,10
Çap (metre): 0,15
Roketin Kuru Ağırlığı(kg.): 12,885
Yakıt Kütlesi(kg.): 3,448 / 3,789 L1050 Model / L851 Model
Motorun Kuru Ağırlığı(kg.): 1,584 / 1,594 L1050 Model / L851 Model
Faydalı Yük Ağırlığı (kg.): 4,00
Toplam Kalkış Ağırlığı (kg.): 16,333 /16,674 L1050 Model / L851 Model
İtki Tipi: BS / WH L1050 Model / L851 Model
Ölçü Yorum
Kalkış İtki/Ağırlık Oranı: 228,494 / 220,643 L1050 Model / L851 Model
Rampa Hızı(m/s): 27,00 /22,50 L1050 Model / L851 Model
Yanma Boyunca En az Statik
Denge Değeri: 2,09 / 2,02 L1050 Model / L851 Model
En büyük ivme (g): 6,67 / 5,13 L1050 Model / L851 Model
En Yüksek Hız(m/s & M): 189 / 176 # 0,55 / 0,52 L1050 Model / L851 Model
Belirlenen İrtifa(m): 1541 / 1456 L1050 Model / L851 Model
Yarışma Roketi Hakkında Genel Bilgiler
Marka : Cesaroni Technology Inc. İsim: L1050 Sınıf: BS
Motorun Toplam İtki Değeri(Ns): 3732 Ns
Marka : Cesaroni Technology Inc. İsim: L851 Sınıf: WH
Motorun Toplam İtki Değeri(Ns): 3679 Ns
Motor Seçimleri
Open Rocket Genel Tasarım
# OpenRocket programıyla modellenen tasarım aşağıda belirtilmiştir.
Open Rocket Genel Tasarım
# Burun geometrisi “Ogive” olarak belirlenmiş olup başlık malzemesi karbon fiberdir. Burun uzunluğu 40 cm ve koni taban çapı 15 cm’dir. “Shoulder“ olarak nitelendirilen başlığın gövdeye bağlanmasını sağlayan uzantı kısmı 12 cm uzunluğunda, 14,5 mm çapında ve 2 mm kalınlığındadır. Gövde de 15 cm çapında 2 mm kalınlığında ve boyu 60 cm dir. Roket kısmı ise 85 cm uzunluğunda olup bu kısmındaki dış kabuk ve kanatların et kalınlığı 2,5 mm’dir. Egzoz ve kanatçıklarla beraber Roketin toplam boyu 210 cm’dir.
# Burun konisi içinde elektronik malzeme tüpü ve 1 adet büyük paraşüt bulunmaktadır. Gövdenin içinde ise sırasıyla küçük paraşüt, faydalı yük, elektronik malzeme tüpü, büyük paraşüt ve küçük paraşüt bulunmaktadır. Roket bölümünde bir küçük bir büyük paraşüt, burada da elektronik malzeme tüpü ve motor bulunmaktadır. Yön ve irtifayı stabilize etmek için kanatlar ve egzoz içermektedir.
# Kurtarma sistemleri ise sıkıştırılmış bir yayı servolar ile tetikleyerek paraşütleri serbest hale getirmektedir. Bu sistem silindirin içine rahatlıkla sığabilmektedir. Elektronik malzeme tüpü içeriği Aviyonik kısımda anlatılmaktadır.
# Motor seçimleri henüz yapılmamasına rağmen belirlemiş olduğumuz iki motorunda çap ve boy oranları aynı
olduğundan sistemi toplamada bir problem teşkil etmeyecektir. Bu durum göz önünde bulundurularak genel tasarım yapılmıştır.
Open Rocket Genel Tasarım
# Görseldeki değerlere göre Simülasyon kriterleri belirlenmektedir.
Open Rocket Genel Tasarım
# Simülasyon sonucunda tanımladığımız Motor ignition, Motor burnout, Apogee, ve Recovery device deployment verileri aşağıda gösterilmektedir.
Open Rocket Genel Tasarım
# Görseldeki değerlere göre Simülasyon kriterleri belirlenmektedir.
Open Rocket Genel Tasarım
# Simülasyon sonucunda tanımladığımız Motor ignition, Motor burnout, Apogee, ve Recovery device deployment verileri aşağıda gösterilmektedir.
Open Rocket Genel Tasarım
Open Rocket Genel Tasarım
# Yükseklik (m), Zaman (T), Hız (m/s) ve İvme (m/s2) grafiklerine bakarak elde edilen datalara göre tablo oluşturulmaktadır. L1050 / L851 iki Motor içinde sonuçlar aşağıda gösterilmektedir. 10 m/s Rüzgar Hızı için tahmini sonuçlar.
Zaman (s) İrtifa (m) Hız (m/s)
Fırlatma 0,06 / 0,06 0,02 / 0,02 1,48 / 1,23
Rampa Tepesi 0,50 / 0,57 6,16 / 6,09 26,86 / 22,38
Burnout 3,74 / 4,36 395,62 / 403,53 179,76 / 169,88
Tepe Noktası 17,71 /17,84 1479,30 / 1401,70 -0,48 / -0,59 Paraşüt Açılması 60,03 / 56,87 494,84 / 498,32 -23,85 / -23,85
Paraşüt Sonrası 125,14 / 122,86 -0,20 / -3,63 -7,36 / -7,33
Open Rocket Genel Tasarım
# Görseldeki değerlere göre Simülasyon kriterleri belirlenmektedir.
Open Rocket Genel Tasarım
# Simülasyon sonucunda tanımladığımız Motor ignition, Motor burnout, Apogee, ve Recovery device deployment verileri aşağıda gösterilmektedir.
Open Rocket Genel Tasarım
# Görseldeki değerlere göre Simülasyon kriterleri belirlenmektedir.
Open Rocket Genel Tasarım
# Simülasyon sonucunda tanımladığımız Motor ignition, Motor burnout, Apogee, ve Recovery device deployment verileri aşağıda gösterilmektedir.
Open Rocket Genel Tasarım
Open Rocket Genel Tasarım
# Yükseklik (m), Zaman (T), Hız (m/s) ve İvme (m/s2) grafiklerine bakarak elde edilen datalara göre tablo oluşturulmaktadır. L1050 / L851 iki Motor içinde sonuçlar aşağıda gösterilmektedir. 6 m/s Rüzgar Hızı için tahmini sonuçlar.
Zaman (s) İrtifa (m) Hız (m/s)
Fırlatma 0,06 / 0,06 0,02 / 0,02 1,48 / 1,23
Rampa Tepesi 0,50 / 0,57 6,17 / 6,09 26,90 / 22,41
Burnout 3,76 / 4,35 407,36 / 407,80 183,83 / 173,79
Tepe Noktası 18,14 /18,18 1540,20 / 1451,90 -0,78 / -0,52 Paraşüt Açılması 62,43 / 59,07 498,35 / 498,20 -23,84 / -23,84
Paraşüt Sonrası 128,27 / 124,54 -2,39 / -0,03 -7,31 / -7,35
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Burun Konisi Gövde
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Tüp Bağlantısı Roket
Kanat
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Roketin Dış Görünümü
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Roketin İç Görünümü
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
# Kullanılan materyaller ve bütçe bilgisi ‘Bütçe’ kısmında daha detaylı bir şekilde açıklanmaktadır.
Roket Malzeme Listesi
Parça No Komponent Ağırlık (Gram) Malzeme Adet
1 Burun Konisi 639 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 1
2 Gövde 993 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 1
3 Roket 1753 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 1
4 Elektronik Malzeme Tüpü 111 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 3
5 Elektronik Malzeme Tüpü Kapağı 12,8 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 6
6 Elektronik Ürünler 1500 Elektronik Ekipmanlar 3
7 Merkezleme Halkası 56,4 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 10
8 Kurtarma Tüpü (4 Adet Toplam Ağırlık) 434,9 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 4
9 Bağlantı Kablosu Kısa 2,15 Elastic Cord (flat 6 mm, ¼ in) (4,3 g/m) 3
10 Bağlantı Kablosu Uzun 4,3 Elastic Cord (flat 6 mm, ¼ in) (4,3 g/m) 3
11 Paraşüt (50 cm) 26,1 Ripstop Nylon (67 g/m2) 3
12 Paraşüt (150 cm) 144 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 3
13 İç Duvar 73,5 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 6
14 Üst Rampa Çubuğu 7,76 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 2
15 Kanat 566 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 4
16 Egzoz 233 Karbon Fiber 1,78 gr /cm3 1
17 Mapa 150 Çelik Döküm 4
18 Aviyonik Sistem (3 Adet Toplam Ağırlık) 2250 Elektrik Elektronik Ekipmanlar 3
19 Faydalı Yük 4000 Teknolojik uygulama içeren yük 1
Sistem Uçuş Analizi Verileri
# Tasarlamış olduğumuz roket modeline L1050 ve L851 Motorlarını uygulayarak aşağıda belirtilen uçuş analizleri sonuçlarına ulaşılmaktadır.
# Bu sonuçlarına göre, rampadan çıkış hızı 27,00 / 22,50 m/s ve ulaşılan maksimum irtifa 1541 / 1456 metre olup; uçuş boyunca karşılaşılan en yüksek ivme değeri 6,67 / 5,13 g′dir.
# Uçuş boyunca sağlanan statik denge değeri 2,09 / 2,02 cal olup uçuş süresince ulaşılan maksimum hız değeri 189 / 176 m/s’dir.
# 0,55 / 0,52 Mach’dır. Kalkış itki ve ağırlık oranı ise 228,494 / 220,643 olarak bulunmaktadır.
Operasyon Konsepti (CONOPS)
# GARAGE Takımı olarak 10 kişilik bir ekip olduğumuzdan roketin taşınması, motorun yüklenmesi, ateşlenmesi, kurtarma ekibi ve roketin bulunması konusundaki stratejileri grubumuzun beceri ve kabiliyetleri doğrultusunda belirlenmektedir.
Atış Alanı Sorumlusu; Serkan ÖZTÜRK, Sercan KAYIN, İbrahim KIRKYOL.
Atış Sorumlusu; Ömer YILDIRIM, Ahmet AKTAY, İbrahim GÜVEN.
Atış Sonrası Kurtarma Sorumlusu; Mustafa ŞEREN, Mahmut SARI, Adilümmet ALADAĞ.
# Aviyonik sistemde verilerin depolanması ve uçuş evreleri detaylı olarak anlatılmaktadır.
# Roketin ateşlenmesi ile başlayan yükselme maksimum irtifaya kadar seyrine devam eder. Bu irtifadan sonra düşey yöndeki hareketine başladığı anda kurtarma sistemlerinin çalışması ile maksimum irtifada küçük paraşütler açılır. Bu irtifaya ulaşıldığında kurtarma sistemi devreye girerek roketin içinde bulunan faydalı yükün çıkmasını ve paraşütün açılmasını sağlar. Birbirine bağlı bulunan faydalı yük ve burun konisi düşüşüne devam ederken Gövde ve Roket kısmı da düşüşüne devam eder. 500 metre düşüş seviyesine gelindiğinde diğer büyük paraşütler de açılarak güvenli bir şekilde yere inmeye başlamaktadır.
# Yere iniş gerçekleştiğinde roket ve faydalı yük üzerindeki GPS verilerine göre konum belirlenir. Ayrıca üzerlerine eklediğimiz buzzer sayesinde çıkardığı ses ile yerini bulmamız kolaylaşacaktır.
Roket Alt Sistemleri
Burun Konisi
# Burun konisinin geometrisi “Ogive“ olarak seçilmektedir. Boyu 40 cm çapı ise 15 cm’dir. Gövdeyle birleşmesini sağlayan Shoulder kısmı ise 12 cm uzunluğunda, 14,5 cm çapında ve et kalınlığı da 2 mm’dir.
# Burun konisinin detaylı CAD tasarımının oluşturulmasının ardından analizi yapılacaktır. Karbon fiberden üretilmesi planlanan koninin üretimi için üniversitemizin Enerji Mühendisliği Bölümü Laboratuvarlarında önce
modelin Alüminyum kalıpları yapılacak ve Sıcaklık Kontrollü Vakum İnfizyonlu Karbon Fiber üretme makinalarında üretimi tamamlanacaktır. Gövde, Roket, Motor Bloğu , Kanatlar, Egzoz, Merkezleme Halkası, Elektronik Malzeme Tüpü, Kurtarma Tüpü ve İç Duvarların hepsi önce kalıpları üretilecek ardından da karbon fiber ürünler imal
edilecektir.
# Karbon fiberden yapılması planlanan Roketin mekanik dayanımları yüksek olduğundan dolayı avantajlı bir yapıdır. Her türlü darbe ve ezilmelere karşı mukavemeti yüksektir. Bu durum roket için avantaj teşkil etmektedir.
# Karbon fiberin yüksek maliyeti nedeniyle dezavantajları bakımından en önemli unsuru olarak söylenebilir.
Üretilen malzemede hata olması durumunda geri dönüşümü olmadığından dolayı masraflı bir yapıdır. Karbon fiber üretimi hata kaldırmayan bir teknolojidir.
Burun Konisi
# Aviyonik sistemler için üretilen boardlar prototip olarak meydana getirilmiştir. Üretilrn bulunan bu cihazlarımızla elektronik testler yapılmıştır.
Burun Konisi
# Kurtarma sistemleri için üretilen paraşüt açma sistemi prototip olarak meydana getirilmiştir. Yapılan bulunan bu kurtarma sistemi Burun Konisi’nde mekanik olarak test edilmiştir.
Kurtarma Sistemi
# OpenRocket programından aldığımız tahmini düşme mesafeleri göz önünde bulundurularak kurtarma işlemine devam edilecektir.
# Faydalı yükümüz; online olarak yayın yapan bir görüntü işleme sistemi olacaktır. Bu da düşüş anını bizlere görüntü yayını yapan roketimizin yerini tespit edilmesinde yardımcı olacaktır.
# Diğer bir sistem ise sesli olarak uyaracak şekilde tasarladığımız Aviyonik sistemin düşme anında son 500 m den sonra ötmeye başlayarak bizleri uyaracaktır.
# Paraşütlerimiz fosforlu renklere sahip olup gökyüzüne bakıldığında fark edilecektir.
# Düşüş anı dürbünle de takip edilecektir.
Kurtarma Sistemi
6 m/s Rüzgar hızındaki Düşme Mesafesi-Yükseklik grafiği
10 m/s Rüzgar hızındaki Düşme Mesafesi-Yükseklik grafiği
Kurtarma Sistemi
Kurtarma Sistemi
Üniversitemizin içinden Zemin + 6. Kattan atılan paraşütün açılma görseli.
Aviyonik
# Bağımsız olarak kurtarılacak her sistemde, biri yedek olmak üzere iki adet uçuş
bilgisayarı kullanılacaktır. Bu iki sistem birbirinden tamamen bağımsız şekilde çalışacaktır. Her iki sistemde de arduino mikroişlemci kullanılacaktır.
# Ana uçuş bilgisayarında arduino borda bağlı gps, ivme ve basınç sensörleri ile buzzer kullanılacaktır.
# Gps sensöründen konum, ivme sensöründen ivme ve hız, basınç sensöründen ise
yükseklik değerleri okunacaktır. Okunan bu değerler Xbee haberleşme modülü ile yer istasyonuna
anlık olarak gönderilecek ve aynı zamanda SD karta kaydedilecektir.
Aviyonik
# Yükseklik değerlerinden yazılacak program ile roketin konumu belirlenerek ayırma ve paraşüt atmak için aktüatör olarak servo sistemi kullanılarak tetiklenecektir. Tetikleme işlemi için roketin anlık irtifası, bir önceki değerle karşılaştırılıp tepe noktası bulanarak yapılacaktır.
# Gps verilerinden roketin düştükten sonraki konumu belirlenecek ve kurtarma işlemine yardımcı olmak için buzzer sinyal verecektir. Ayrıca gps sinyalinden hız ve yükseklik verileri de alınarak diğer sensörler ile karşılaştırılıp olası bir sensör hatasının önüne geçilecektir.
# Yedek uçuş bilgisayarı, ana uçuş bilgisayarıyla aynı bileşenlere sahip bir sistem
kullanılacaktır. Ana uçuş bilgisayarından farkı aktüatör olarak kullanılan servo, ivme sensöründen
gelen verilerle hesap yapılarak tepe noktası bulunup tetiklenecektir. Burada roket en tepe noktaya
çıktığında hızı sıfır olacak ve aşağıya doğru ivmelenecektir.
Aviyonik
Fritzing programıyla tasarımını yaptığımız elektronik devre şeması.
Yapısal – Gövde/Gövde İçi Yapısal Destekler
# Mevcut bulunan karbon fiber yatırma tezgahında plaka olarak karbon fiberler
üretilecektir. Formlu olan kısımlar ise CNC de kalıplar yapılarak üretilecektir. 200 g/cm2 plain 3K Karbon Fiber dokuma kumaş kullanılacaktır. F-13487 Sertleştirici ve F-1564 Reçine
kullanılacaktır.
# Mekanik özellikleri, yapmış olduğumuz bir yayında detaylı olarak belirtilmektedir.
(«An experimental study on the compressive response of CFRP honeycombs with various cell configurations» Composites Part B 162 (2019) 653–661)
# Ürettiğimiz bu ekipmanların mekanik testlerin sonuçları;
Yapısal – Gövde/Gövde İçi Yapısal Destekler
Yapısal – Gövde/Gövde İçi Yapısal Destekler
Yapısal – Gövde/Gövde İçi Yapısal Destekler
# Kurtarma tüpleri iç duvarlara modüler olarak monte edilecektir. Kurtarma tüplerinin içerisinde bulunan paraşüt, şok kordonu ve elastik iplerle gövdelerde bulunan iç duvarlara ve mapalara sabitlenerek yerleştirilecektir.
# Elektronik malzeme tüpü, modüler olarak üretilip merkezleme halkalarının arasına monte edilecektir. Bu kapsül monte edilerek hem dış etkenlere karşı koruma altına alınacak hem de roket içerisinde düzgün bir şekilde çalışma ortamı sağlanacaktır.
# Burun konisi yaylı bir mekanizma ile sıkıştırılarak montaj yapılacaktır. Servo yardımıyla yay mekanizması serbest kalarak paraşüt açılacaktır. Paraşütün açılmasıyla faydalı yük bağlı olduğu paraşütün etkisiyle gövdeden
ayrılacaktır. İkinci paraşüt 500 m irtifada açılarak faydalı yük ve burun konisi güvenli bir şekilde yere inmesi sağlanacaktır.
# Aynı işlem gövde ve motor arasında da gerçekleşecek ve güvenli bir şekilde ayrılacaktır.
Yapısal – Gövde/Gövde İçi Yapısal Destekler
# Motoru taşıyan Roket kısmı ise itkiyi en fazla hissedecek kısmı olduğundan bu bölgenin et kalınlığı 2,5 mm olması planlanmaktadır. Bu tasarım, bilgisayar ortamında sayısal olarak analiz edilecektir. Malzeme testleri yüksek maliyetlerde olmasına rağmen Gümüşhane Üniversite’sinin desteğiyle bu testler gerçekleştirilecektir.
# Tüp bağlantısı ve merkezleme halkaları gövdelere sabitlenecektir. Diğer tüpler ise bu tüpün içine oturtulacak ve böylece stabil bir itki elde edilecektir. Ayrıca motor bloğu sayesinde motorun yukarı hareketini engelleyip, ateşlemeden dolayı gövde de oluşabilecek bir hasarın önüne geçilecektir.
# Faydalı yük 4 kg ağırlığına sahip olacak şekilde tasarlanacaktır. Şeffaf polikarbon bir tüp içerisine X-Y eksenleri üzerinde 4 Adet kamera yerleştirilerek ortamın görüntüsü online olarak aktarılarak bölgenin durumu hakkında bizi bilgilendirecektir. Bu faydalı yükün içerisinde kullanılan elektronik ekipmanlar diğer elektronik ekipmanlardan bağımsız olarak çalışacaktır.
Yapısal - Kanatçık
# Roket gövdesi üzerinde bulunan kanatçıklar karbon fiberden üretilecektir. Enerji Sistemleri
Laboratuvarında bulunan sıcaklık kontrollü vakum ortamında karbon fiber yatırma tezgahında plakalar halinde üretilecektir. Aynı laboratuvarda bulunan CNC Makinamızla istediğimiz konfigürasyona göre kanatçık dizaynları işlenerek şekillendirilecektir.
# Alternatiflerine göre daha hafif ve mukavemetli olan bu malzemeler ayrıca kolay işlenebilir olması nedeniyle tercih edilmektedir.
Yapısal - Kanatçık
# Kanatçık geometri ölçüleri aşağıda gösterilmektedir:
Motor
# Seçilen motorlar L1050 ve L851’dir. İki motor da aynı çapta ve aynı uzunlukta olduğundan dolayı roketin motor
kısmına ikisi de uymaktadır. Roketin tasarımı buna göre yapılmaktadır. Aralarında similasyon sonuçlarına göre çok az bir farklılık vardır. Teknofest tarafından verilecek motora göre küçük değişikliklerle optimum nokta bulunacaktır.
# Aşağıda L1050 motorunun İtki (N) / Zaman(s) grafiği verilmektedir.
Motor
# Aşağıda L851 motorunun İtki (N) / Zaman(s) grafiği verilmektedir.
Motor
İkinci Motor Seçimi
# 2. motor tasarımı L851’e göre yapılacaktır.
# Seçilen 2 motora göre de ortak bir tasarım yapılmaktadır. Roket üzerinde yapılacak minör değişiklikler sayesinde 2. motor içinde optimum duruma getirilebilir durumdadır. Kanatçıkların büyüklüğünü değiştirerek 2.
motora göre optimuma getirilebilir. Ya da merkezleme halkalarının yerlerinde ufak değişiklerle sonuca varılabilir.
# Bu değişiklikler yapılmadan bile her iki motora göre de optimum değerlere sahiptir.
Roketin Bütünleştirilmesi ve
Testler
Roket Bütünleştirme Stratejisi
Elektronik Malzeme Tüpü Kurtarma Tüpü
Roket Bütünleştirme Stratejisi
Merkezleme Halkası İç Duvar
Roket Bütünleştirme Stratejisi
# Roketin dış gövdesi 3 bileşenden oluşmaktadır. Burun konisi, yük taşıyan gövde ve motor kısmı. Bu üç kısım birbirinden bağımsız olarak üretilip birbirine geçecek şekilde olacaktır. Parçalar birbirinden havada ayrılması gerektiği için, içine yaylı bir mekanizma ile yerleştirilerek bir pin yardımı ile birbirlerine tutturulacaktır. Roket en yüksek irtifaya çıktığında bu pimler bir servo motor tarafından çekilerek parçalar yay yardımı ile birbirinden
ayrılacaktır.
# Roketin iç kısmında gövdeye sabitlenecek parçalar epoksi reçine kullanılarak yapıştırılacaktır. Bu parçalar;
uçuş bilgisayar sisteminin, motor bloğunun ve paraşüt açma sistemlerinin montajlanacağı kısımlardır. Mapalar
gerektiği yerlere dişli delik açılarak pul ve somun yardımıyla sabitlenecektir. Epoksi reçine ile yapıştırılan parçalar daha sonra sökülmesi gerekmeyen kısımlardır.
Roket Bütünleştirme Stratejisi
# Uçuş bilgisayarını oluşturan elektronik parçaların bütünlüğünü sağlamak amacı ile bir board üzerinde tasarımı yapıldı. Bu boardın üzerine arduino, SD kart okuyucu, gps, ivme ve basınç sensörü yerleştirilecektir. Uçuş bilgisayarı sistemi içinde iki kat board plakası yapılarak bu plakalar metal arayıcılar ile birbirine montajlanacaktır. Pil ve radyo frekanslı verici (Xbee) anteni ile birlikte bu katlara yerleştirilecektir. Toplam üç kattan oluşan plakalar
silindir şeklinde ve sensörlerin pinlerinin içine gireceği şekilde tasarlanacaktır. Benzer şekilde hazırlanan yedek
sistem de birbirlerine M3 vidalar kullanılarak sabitlenecektir. Bu şekilde uzunluğu yaklaşık 20 cm ve çapı 10 cm olan bir silindir elde edilmektedir. Elektronik ekipmanları içeren bu silindirik sistem, roketin 3 bileşenine de ayrı ayrı
yerleştirilecektir. Gövde içine yapıştırılan sabit kısımlara M4 vida ile montajlanacaktır.
# Elektronik sisteme, roketi parçalamadan ulaşmak için gövde üzerine geometriyi bozmayacak şekilde kapaklar açılacaktır. Bu kapaklar gövdeye 2 adet M3 vida ile montajlanarak hızlı bir şekilde açılıp kapanması sağlanacaktır.
Testler
# Roketin bütününde aviyonik ve kurtarma sistemi olmak üzere 2 alt sistem bulunmaktadır.
# Yapısal ve mekanik mukavemet testleri ASTM C-365 ve ASTM D-638-14 standartlarına göre yapılmaktadır. Aşağıdaki resimlerde Çekme ve Basma makinalarındaki yapılan deneyler sunulmaktadır.
# Roketin aviyonik ve kurtarma testlerinde amaç sistemin tam zamanlı ve doğru çalıştığını teyit etmektir. İlk etapta kurtarma ve aviyonik sistemlerin çalışma durumları tamamlanmıştır. Çalışmaları ayrı ayrı test edildikten sonra sistemler birleştirilerek bir bütün olarak test edilmiştir.
# Bu testler ilk etapta yerde gerçekleştirilecek daha sonra belli bir irtifadan bırakılarak sistem test edilecektir.
Bu testlerde ayrıca burun konisinin ve faydalı yükün sistemden ayrılması da kontrol edilecektir.
# Yer testlerinin başarılı olmasından sonra, Tübitak İHA yarışlarında kullandığımız Hexacopter yardımı ile sistem 500 m üzerindeki bir irtifaya çıkartarak serbest düşme ile bütün sistemler telemetri sistemi ile test edilecektir.
Alınan test sonuçlarına göre aviyonik ve kurtarma sistemin de oluşabilecek eksiklikler giderilecektir.
Testler
Testler
GARAGE Teknoloji Takımı Kanalı
https://www.youtube.com/channel/UCKjL2F9sBHOHI032pwQjSiw?view_as=subscriber
Aviyonik Sistem Tanıtımı 1 https://youtu.be/IvahIUVAZgQ
Aviyonik Sistem Tanıtımı 2 https://youtu.be/FOi5-0TNG9A
Aviyonik Sistem Tanıtımı 3 https://youtu.be/JFBVbCqSBCA
Kurtarma Sistemi Tanıtımı 1 https://youtu.be/Nkq1k6SB2eY
Kurtarma Sistemi Tanıtımı 2 https://youtu.be/bbRTOVvNE14
Paraşüt Açılma Denemeleri 1 https://youtu.be/Zav302GC8Tc
Paraşüt Açılma Denemeleri 2 https://youtu.be/Iayh7bU26os
Paraşüt Açılma Denemeleri 3 https://youtu.be/oFj5jZ0CuQg
Paraşüt Açma Mekanizması Denemeleri 1 https://youtu.be/8SPhSEqsWQg Paraşüt Açma Mekanizması Denemeleri 2 https://youtu.be/gGm-sUkBL_Y Paraşüt Açma Mekanizması Denemeleri 3 https://youtu.be/sI3k6LhvEwk Paraşüt Açma Mekanizması Denemeleri 4 https://youtu.be/sXoSfsLgLtE Paraşüt Açma Mekanizması Denemeleri 5 https://youtu.be/DNCqDB-4LVc Paraşüt Açma Mekanizması Denemeleri 6 https://youtu.be/5B03uZTpA5g
Enerji Sistemleri Mühendisliği Tanıtım Videosu https://www.youtube.com/watch?v=2v-Ff4E87E0
Takvim
Bütçe
# Karbon Fiber ve diğer ekipman ürünleri
Fibermak Kompozitsan Ltd. Şti. tedarik edilecektir.
# Kalıp malzemeleri ve kesici takımlar Güvenal firmasından guvenalshop.com.tr internet adresinden temin edilecektir.
# Elektronik ekipmanlar için direnc.net, robotistan.com gibi internet firmalarından tedarik edilecektir.
# Bu alım işlemleri maksimum 14 gün gibi bir sürede temin edilebilmektedir.
Malzeme Adet Birim Fiyatı Toplam Fiyat
Karbon Fiber 50 m2 150 7500
Eposi Reçine Araldite 1564 25 kg 110 2750
Sertleştirici Aradur 3487 25 kg 120 3000
Release Film 25 m 12 300
Vakum Naylonu 25 m 25 625
T Bağlantısı Hortumu 25 2.5 62.5
İnfüzyon Hortumu 25 m 6 150
Polietilen Kalıp Plakası (15x100x200) 303 kg 18.13 5493.39
Karbür Frezeler 5 150 750
Elektronik ekipmanlar 6 1500 9000
Faydalı Yük için gerekli ekipmanlar 1 2000 2000
Aksaray Konaklama Giderleri 1 5000 5000
İstanbul Konaklama Giderleri 1 5000 5000
Hesaplanamaya Giderler 1 2000 2000
Ulaşım (Gümüşhane Üniversitesi İmkanları) - - -
Toplam 43630.89
Elektronik ekipmanlar:
(Aurdino Mega, GPS, Xbee, Pil, İvme ölçer, Basınç ölçer, Sd Kart, Bread board, Servo, Buzeer) Faydalı Yük ekipmanları:
(4 adet HD kayıt ve görüntü aktarımı yapabilen kamera, Video Verici, Pil)
Bütçe
# Bu yaptığımız projenin en büyük riski ekonomik kaygılarımızdır.
# Gümüşhane ilinde ekonomik olarak destek olacak sponsor darlığından dolayı maddi olarak sıkıntılı durumda olmak büyük bir dezavantajımızdır.
# Bu dezavantajın farkında olduğumuzdan dolayı ikincil olarak B Planı düşünülmektedir.
# B Planı için 3D Printer kullanılarak daha ekonomik bir bütçeyle bu roketin yapılabilmesidir. Roketin proje şemasının bütünlüğü korunarak ABS ve/veya PLA’dan çıktı alınacak ve roket tamamlanacaktır. Roketin iç çapı
korunacak, roketin duvar kalınlığını arttırılarak yoğunluklarına göre Statik Marjin dengelenecektir. Roketin basınç merkezi ile ağırlık merkezi arasındaki ideal mesafe oranını 2,25 olarak hedeflenmektedir.
# Yapmış olduğumuz OpenRocket simülasyonlarında duvar kalınlıklarını 10mm doluluk yoğunluğunu %25 olarak aldığımızda yaklaşık olarak aynı mesafe ve şartlar elde edilebilmektedir.
Bütçe
# Bu durum göz önünde bulundurarak B Planımızın da kabul edilebilmesini temenni etmekteyiz.
Malzeme Adet Birim Fiyatı Toplam Fiyat
3D Printer (Mevcut) - - -
ABS-PLA Flament 20 100 2000
Elektronik ekipmanlar 6 1500 9000
Faydalı Yük için gerekli ekipmanlar 1 2000 2000
Aksaray Konaklama Giderleri 1 5000 5000
İstanbul Konaklama Giderleri 1 5000 5000
Hesaplanamaya Giderler 1 2000 2000
Ulaşım (Gümüşhane Üniversitesi İmkanları) - - -
Toplam 25000
Elektronik ekipmanlar:
(Aurdino Mega, GPS, Xbee, Pil, İvme ölçer, Basınç ölçer, Sd Kart, Bread board, Servo, Buzeer)
Faydalı Yük ekipmanları:
(4 adet HD kayıt ve görüntü aktarımı yapabilen kamera, Video Verici, Pil)
