TEKNOFEST 2019 ROKET YARIŞMASI
Kritik Tasarım Raporu (KTR) Sunuşu
UYARI:
Bu Format dışında herhangi bir format kullanılmayacaktır.
Üretilen bilgilerin orijinal hali ile yansılara konulması (ekran görüntüsü alınmaması), çözünürlük ve okunurluğunun iyi olması ve profesyonel bir sunum hazırlanmasına özen gösterilmesi gerekmektedir.
El çizimi yapılmamalıdır.
Logosu
Takım Yapısı
Logosu
Takım Yapısı
Logosu
Takım Lideri:
Mehmet ŞAHİNTakımın gidişatını ve prosesleri planlayıp kontrol eden, alınması gereken izinlerin, okul ve şirketler ile görüşmelerin ayarlanmasını sağlayan, takım ilerleyişinden sorumlu takım üyesidir.
Teknik Lider:
Kağan AKINTakım lideri ile beraber ortak olarak çalışan, takımın işleyişini ve teknik konularda takım lideri ve ekip liderleri ile beraber çalışan takım üyesidir.
Teknik Lider:
Furkan KURTALANTakım lideri ile beraber ortak olarak çalışan, takımın işleyişini ve teknik konularda takım lideri ve ekip liderleri ile beraber çalışan takım üyesidir.
Finansal Lider:
Kaan KÜPELİTakım lideri, teknik liderler ve ekip lideriyle ortak çalışan takım gelir-giderlerini denetleyen, takımın sponsorluk ve satın almalarını denetleyen takım üyesidir.
Yapısal Ekibi:
Üretecek olduğumuz roketin tasarımını diğer ekiplerden aldığı bilgilerle senkronize olarak ortaya koyan TTurks alt ekibidir.
Yapısal Ekip Üyeleri:
Akif BABAYİĞİT(Ekip Lideri) Emre EROL
Tülay ÖZBAY
Mehmet GÜNKESEN
Takım Yapısı
Logosu
Benchmarking Ekibi:
Takım için gerekli ön araştırmaları yapan, piyasada kullanılabilecek malzemelerin değerlendirmelerini yapıp takıma hız kazandıran, optimal performans için fiyat ve risk analizleri yapan TTurks alt ekibidir.
Benchmarking Ekip Üyeleri:
Kaan KÜPELİ
Roket Aerodinamiği Ekibi:
Tasarım ekibinin tasarlamış olduğu roketin çeşitli programlar yardımıyla aerodinamik olarak üretime ve fırlatmaya uygun olup olmadığını, roketin havada maruz kalacağı dış etkiler ile yapabileceği hareketleri tayin eden TTurks alt ekibidir.
Roket Aerodinamiği Ekip Üyeleri:
Mustafa YILDIRIM (Ekip Lideri) Anıl Cansın KADIOĞLU
Mehmet KARAOĞLU Aykut ŞİMŞEK
Motor ve İtki Ekibi:
Yapılmış olan roket tasarımında hangi motorun kullanılacağı, nasıl kullanılacağı, motorun montajı ve demontajının nasıl yapılacağını, kullanılacak olan yakıtın bize vereceği itki ve ısıl değerlerin tayini ile görevli TTurks alt ekibidir.
Motor ve İtki Ekip Üyeleri:
Merve KORKMAZ(Ekip Lideri) Mustafa YILDIRIM
Furkan Enes ÖZEL
Takım Yapısı
Logosu
Roket Elektriği ve Aviyonik Ekibi:
Roketin iç kısımında kalan aviyonik sistemin tayini, nasıl çalışacağı, montajı ve demontajı, kendi üreteceğimiz uçuş bilgisayarının yazılımsal olarak kodlanması ve üreteceğimiz uçuş bilgisayarının çalışmaması durumunda ticari uçuş bilgisayarını devreye sokmakla görevli TTurks alt ekibidir.
Roket Elektriği ve Aviyonik Ekip Üyeleri:
Furkan KURTALAN (Ekip Lideri) Selin YILDIZLI
Ahmet Erbil YILMAZ Kübra Nur GÖKBULUT Ömer Faruk GÜRBÜZ
Ayırma ve Kurtarma Ekibi:
Roketin ayırma ve kurtarma alanıyla ilgilenen paraşüt hesapları ve mekanik kurtarma sistemi analizlerini yapmak görevli TTurks alt ekibidir.
Roket Ayırma ve Kurtarma Ekip Üyeleri:
Emre EROL (Ekip Lideri) Furkan KURTALAN Akif BABAYİĞİT Buğrahan TEZGEL Emre ÖRNEKOL
Roket Genel Tasarımı
Logosu
ÖZET
Logosu
Tahmin Edilen Uçuş Verileri ve Analizleri
Ölçü Yorum
Boy (metre): 2.18 Motorun ve iç parçaların montajı için en uygun uzunluktur .
Çap (metre): 0.14 Motorun ve iç parçaların montajı için en uygun çaptır .
Roketin Kuru Ağırlığı(kg.): 15.099 İtki ve zirveye göre en ideal ağırlığımızdır .
Yakıt Kütlesi(kg.): 3.019 www.thrustcurve.org sitesinden alınmıştır.
Motorun Kuru Ağırlığı(kg.): 2.204 www.thrustcurve.org sitesinden alınmıştır.
Faydalı Yük Ağırlığı (kg.): 4.000 Özgün Uydumuzun ağırlığı.
Toplam Kalkış Ağırlığı (kg.): 20.322 İtki ve zirveye göre en ideal ağırlığımızdır .
İtki Tipi: Katı Roket yakıt www.thrustcurve.org sitesinden alınmıştır .
Ölçü Yorum
Kalkış İtki/Ağırlık Oranı: 30.90 Toplam itki/(yerçekimi ivmesi*kütle) formülü ile bulundu.
Rampa Hızı(m/s): 32.80 Yapılan simülasyonlara göre minimum rampa hızıdır.
Yanma Boyunca En az Statik
Denge Değeri: 1.67
Yerleştirilen ağırlıklara göre Open Rocket’ten alınan sonuçtur.
En büyük ivme (g): 7.61(g) Maksimum hıza ulaşılan saniye bulunarak hesaplandı.
En Yüksek Hız(m/s & M): 276 (0.82M) Open Rocket değeri alınmıştır.
Belirlenen İrtifa(m): 3013 Simülasyonda okunan minimum irtifadır.
Yarışma Roketi Hakkında Genel Bilgiler
Marka : Cesaroni İsim: 1675 Sınıf: M
Motorun Toplam İtki Değeri(Ns): 6162.0
Marka : Cesaroni İsim: 2150 Sınıf: M
Motorun Toplam İtki Değeri(Ns): 7455.4
Motor Seçimleri
Open Rocket Genel Tasarım
Logosu
Open Rocket Genel Tasarım
Logosu
Zaman (sn) İrtifa (m) Hız (m/sn) y ↑↓
Fırlatma 0,01 sn 0 0
Rampa Tepesi 0,42 sn 6,13 32,80 ↑
Burn Out 3,84 sn 619,21 265,3 ↑
Tepe Noktası 24,47 sn 3013 0,57 ↓
Paraşüt Açılması (Sürüklenme) 26,52 sn 2945,50 20,54 ↓ Paraşüt Açılması (Ana Paraşüt) 95,35 sn 574,3 32,3 ↓
Paraşüt Sonrası 164,96 0,09 7,03 ↓
Düşüş Noktası Çapı
Open Rocket yardımıyla alınan verilere göre Düşme Çapı 1400 m olarak belirlenmiştir.
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Logosu
Roketimizin 276m/s maksimum hızı için yapılan akış analizinde roket üzerine etki edecek basınç değerleri belirlenmiştir. Roketin parçalarının bu basınç değerleri altında deformasyona uğramayacağı tespit edilmiştir.
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Logosu
Faydalı yük
paraşütü Faydalı yük
Sürüklenme paraşütü
Ana paraşüt(Ana paraşüt kutusu):Bu kutu içerisinde ana paraşütümüz ve paraşütü belirlenen irtifada açacak olan ana sistem ve ana sistemin çalışmaması durumunda devreye girecek olan yedek sistemimiz bulunmaktadır .
1. Bulkhead: Aktüatörün stork koluyla hareket eden bulkhead dir.
Aktüatör
Aviyonik sistem 2. Bulkhead: Aktüatörü sabitleyen bulkhead dir.
3. Bulkhead: Motorun çıkış yönündeki hareketini kısıtlayan bulkhead dır.
Motor Bloğu
Merkezleme yüzüğü
Merkezleme yüzüğü
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Logosu
Roket Uçuş Adımları
Roketimizin ateşlemesi yapıldıktan sonra rampa çıkış hızı 32.80 m/s olacak şekilde hareketine başlayacaktır. Roketimiz için seçilen motor 3.7 saniye boyunca yanıp toplamda 6162N’luk itkiyi sistem dışına itki gücü olarak aktaracaktır. Roketimizin tepe noktasına varış süresi kalkış anından itibaren 24.47sn olarak hesaplanmıştır. Tepe noktasında 2 saniyelik bir gecikme ile burun konisi açılarak
faydalı yükü ve sürüklenme paraşütünü gövdenin dışına çıkaracaktır. Sürüklenme paraşütü gövdenin dışına çıkarıldıktan sonra düşüş hızını ortalama 32,3 m/s’ye düşürecektir. Bu düşüş yer ile roketin arasında 600 metre kalıncaya kadar devam edecek olup belirlenen irtifada ana paraşütün açılmasıyla yere düşme hızını 7.03 m/s’ye düşürecek ve roketi güvenli bir şekilde yere indirecektir.
Roketin yere başarılı bir şekilde indirilmesinden sonra GPS sistemi ve göz ile gözlemleme yardımıyla düştüğü yer tespit edilerek kurtarma işlemi gerçekleştirilecektir.
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Logosu
*Balıkgözü ağırlıkları dahil edilmiştir
**Pil ağırlıkları Open Rocket tasarımında bölmelere dahil edilmiştir
PARÇA NO MALZEME ADI AĞIRLIK(gram) MALZEME TÜRÜ ADET TOPLAM AĞIRLIK(gram) σAK µ
1 Burun Konisi Bağlantı 978,83 Alüminyum 7075-T6 SN 1 978,83 505 Mpa 0.33
2 Burun Konisi 1671,17 Alüminyum 7075-T6 SN 1 1671,17 505 MPa 0.33
3 Kanat 47,25 Alüminyum 6061-T6 4 189 503 MPa 0.33
4 Kanat Bağlantı Elemanı (M4 Civatalar) 0,79 Paslanmaz Çelik AISI 316 72 56,88 290 MPa 0.27
5 Kanat Bağlantı Elemanı (M4 Somunlar) 0,81 Paslanmaz Çelik AISI 316 72 58,32 290 MPa 0.27
6 Kanat Bağlantı Elemanı (L yatak parçaları) 10 ABS Filament Plastik 8 80 39 MPa 0.39
7 Ön Gövde (Dişi) 1572,74 Karbonfiber Filament 12K 1 1572,74 1896 MPa -
8 Arka Gövde (Erkek) 1095,68 Karbonfiber Filament 12K 1 1095,68 1896 MPa -
9 Arka Gövde Bağlantı Bölgesi (Entegrasyon) 314,72 Karbonfiber Filament 12K 1 314,72 1896 MPa -
10 Motor Bloğu 259,56 Alüminyum 1060 Alaşım 1 259,56 17.0 MPa 0.33
11 Merkezleme Yüzüğü 53,3 Alüminyum 1060 Alaşım 2 106,6 17.0 MPa 0.33
12 Bulkhead (Motor Bloğu Önü) 157 Alüminyum 6061-T6 1 157 276 MPa 0.33
13 Bulkhead 78,4 Alüminyum 1060 Alaşım 2 156,8 17.0 MPa 0.33
14 Bulkhead Bağlantı Elemanı (M4 Vidalar) 0,79 Paslanmaz Çelik AISI 316 24 18,96 290 MPa 0.27
15 24V Lineer Aktüatör 2000 Alüminyum-Plastik 1 2000 - -
16 Kurtarma Sistemi( ana paraşüt) 120 - 1 120 - -
17 Kurtarma Kutusu** 150 Filament PLA 1 150 - -
18 Faydalı Yük 4000 Alüminyum-Plastik-Cardboard 1 4000 - -
19 Aviyonik Sistemi 130 - 1 130 - -
20 Aviyonik Kutusu** 150 Filament PLA 1 150 - -
21 Ana Paraşüt * 400 Ripstop Nylon 1 400 - -
22 7.4V Lipo Pil 140 - 4 560
23 9V Pil Alkalin 45 - 2 90 - -
24 Sürüklenme(Yavaşlatıcı) Paraşüt * 250 Ripstop Nylon 1 250 - -
25 Faydalı Yük Paraşütü * 300 Ripstop Nylon 1 300 - -
26 Mapa 90 Dökme Demir 1 90 172 MPa 0.28
27 Mapa Bağlantı Elemanı (M6 Somunlar) 2,50 Paslanmaz Çelik AISI 316 2 5 290 MPa 0.27
28 Cesaroni M1675 5223 - 1 5223 - -
29 Şok Kordonları (Toplam Olarak Yazılmıştır) 5,4 Kevlar 1 5,4 - -
30 Ray Butonları 3,06 Alüminyum 1060 Alaşım 2 6,12 17.0 MPa 0.33
20195,78
Mekanik Görünüm & Kütle Bütçesi
Logosu
Roket Parçaları Dış çapı (mm) Et Kalınlığı (mm) Uzunluk (L) (mm) Yükseklik (h) (mm) Adet
Burun Konisi Ø140 6,00 280,00 - 1
Burun Konisi Bağlantı Bölgesi Ø136 4,00 210,00 - 1
Arka Gövde (Erkek) Ø140 2,00 800,00 - 1
Arka Gövde Entegrasyon Bölgesi Ø136 2,00 210,00 - 1
Ön Gövde (Dişi) Ø140 2,00 1100,00 - 1
Motor Bloğu Ø77 1,00 800,00 - 1
Bulkhead (Motor Bloğu Önü) Ø136 4,00 - - 1
Bulkhead (Ön ve Arka) Ø136 2,00 - - 2
Aviyonik Kutusu Ø130 2,00 200,00 - 1
Aviyonik Bölmesi Ø100 - 180,00 - 1
Kurtarma Kutusu Ø100 2,00 140,00 - 1
Kurtarma Bölmesi Ø70 - 120,00 - 1
Faydalı Yük Ø110 - 150,00 - 1
24V Lineer Aktüatör Ø55 - 530,00 - 1
Faydalı Yük Paraşütü (Kapalı Hali) Ø80 - 100,00 - 1
Yavaşlatıcı Paraşüt (Kapalı Hali) Ø60 - 80,00 - 1
Ana Paraşüt (Kapalı Hali) Ø80 - 120,00 - 1
Merkezleme Yüzüğü Ø136 Ø77 2,00 - 2
(mm) Taban Yüksekliği (mm) Tavan Yüksekliği (mm) Yükseklik (mm) Kalınlık (mm)
Kanatlar (Square) 240,00 140 70 2 4
Sistem Uçuş Analizi Verileri
Logosu
Veri Ölçü Yorum
Kalkış İtki/Ağırlık Oranı: 30.90 Toplam İtki/(yerçekimi ivmesi*kütle) formülü ile hesaplanmıştır.
Rampa Çıkış Hızı (m/sn): 32,80 m/sn Open Rocket değeri için belirlenmiştir.
Yanma Boyunca Minimum Statik Denge Değeri: 1,67 Open Rocket ve kendi hesaplama değerimiz için belirlenmiştir.
En Büyük İvme (m/sn² & g) 95,7 m/sn² & 7,61g
En Yüksek Hız (m/sn & M): 276 m/sn & 0,82M Open Rocket değeri için belirlenmiştir.
Öngörülen İrtifa (m): 3013 m Open Rocket değeri için belirlenmiştir.
Maksimum Deployment Hızı (m/sn): 32,3 m/sn Yapılan hesaplamalara göre maksimum düşüş hızı belirtilmiştir
Minimum Deployment Hızı (m/sn): 20,54 m/sn Yapılan hesaplamalara göre minimum düşüş hızı belirtilmiştir
Uçuş Süresi (s): 164,96 sn Open Rocket değeri için belirlenmiştir.
Yere Maksimum Çarpma Hızı(m/sn): 8,07 m/sn Open Rocket değeri için belirlenmiştir.
Yere Minimum Çarpma Hızı(m/sn): 7,03 m/sn Yapılan hesaplamalara göre minimum yere çarpma hızı belirtilmiştir
Maksimum İrtifaya Ulaşma Süresi (sn): 24,47 sn Open Rocket'den alınan değere göre belirlenmiştir.
Operasyon Konsepti (CONOPS)
Logosu
Operasyon Konsepti
1) Roket atış öncesi motor montajı ve rampaya yerleştirilerek atışa hazır hale getirilmesi.
2) Roketin ateşlenmesi ve rampadan 32.80 m/s hızla çıkarak uçuşa başlaması
3) Roketin yakıtı bitimine kadar 276 m/s hıza çıkarak kendi ivmesiyle tepe noktasına ulaşması 4) 2967.2 m olarak belirlediğimiz tepe noktasında faydalı yükün ve sürüklenme paraşütünün açılması
5) Faydalı yükün ayrıldıktan sonra 7.76 m/s hızla yere düşmesi
6) Roket sürüklenme paraşütünü açtıktan sonra 600 m irtifaya düşüne kadar 32.3 m/s hızla iniş
7) 600 m irtafaya gelindiğinde roketin ana paraşütü açarak yere 7.03 m/s hızla düşmesi
8) GPS den gelen verileri yer istasyonundan anlık alarak roketin konumu tespit edilip kurtarma ekibi ile konumundan alınması.
Görevlendirmeler Görevli Takım Üyeleri
Takım Lideri Mehmet ŞAHİN
Atış Sorumlusu Kağan AKIN
Atış Alan Sorumlusu Akif BABAYİĞİT
Atış Sonrası Kurtarma Emre EROL
Operasyon Konsepti (CONOPS)
Logosu
Sıralama Yapılacak Görev/Görevler Görev Sorumlusu
1. Motor takılıp araca güvenli bir şekilde konumlandırma. Mehmet ŞAHİN, Kağan AKIN
2. Araç yardımı ile atış sahasına götürülmesi ve yarışma altimetresinin takılması. Emre EROL
3. Roketi rampaya yerleştirme ve atışa hazır hale getirme. Mehmet ŞAHİN, Emre EROL,
Kağan AKIN
4. Motor kontrolünün yapılması. Mehmet ŞAHİN, Kağan AKIN
5. Aviyonik sistem kontrolünün yapılması. Emre EROL
6. Ateşleme tellerinin bağlantılarının yapılması. Yetkili
7. Yer istasyonu kurma ve haberleşme kontrolünün yapılması. Akif BABAYİĞİT
8. Roketin ateşlenmesi ve rampadan 32.80 m/s hızla ayrılması. Yetkili
9 . Roket 3013 m’de ayırma işlemleri ve 32.3 m/s inişe başlaması. -
10. 600 metrede ana paraşüt açılması ve 7.03 m/s hıza düşerek düşüşe devam etmesi. -
11. Yere düştüğünde yer istasyonundan konum alma. Akif BABAYİĞİT
12. Alınan konum yardımı ile roket kurtarma işlemlerinin tamamlanması. Mehmet ŞAHİN, Kağan AKIN,
Emre EROL
13. Araç yardımı ile roketin bulunması ve jüriye teslim edilmesi. Mehmet ŞAHİN, Kağan AKIN,
Emre EROL
Roket Alt Sistemleri
Logosu
Burun Konisi
Logosu
Burun Konisi Genel Özellikleri
Burun konimizde geometrik yapı olarak tanjant ojiv kullanılmıştır. Malzeme seçimi olarak ise 7075 – T6* ısıl işlem görmüş alüminyum tercih edilmiştir. Kullandığımız yüksek dayanımdaki 6 serisi alüminyum alaşımı ile gerilme ve korozyon çatlakları azalmaktadır. Uygulanan ısıl işlem ise seçilen malzemenin dayanımını, korozyon rezistansını ve kopma dayanımını iyileştirmektedir. Seçilen malzeme ile kullanılabilecek olan malzemenin genel karşılaştırma tablosu aşağıda verilmiştir.
Burun Konisi Üretim Metodu
Burun konimiz 18kg ağırlığında 7075 – T6* alüminyum külçeden CNC torna ile talaş kaldırma yöntemi kullanılarak üretilecektir. Burun konimize ait olan teknik resimde belirtildiği üzere, iç kısım öne doğru daralan bir yapıda bulundğu için CNC tornanın bu daralan bölgeyi işlemesini kolaylaştırmak adına burun konimizin iç kısımı, uç kısımdan itibaren 97,46mm dolu olarak bırakılmıştır. Seçilen üretim metodu ile alternatif üretim metodunun karşılaştırma tablosu aşağıda verilmiştir.
*: Çözeltiye alma işlemi yapılmış, suni yaşlandırma işlemi ugulanmış.
Malzeme Adı Akma Mukavemeti Çekme Mukavemeti Uzama (%50) Sertlik (Brinel)
7075 – T6 Alüminyum 503-505 MPa 572 Mpa 11 150
12K Karbon Fiber -** 1896 MPa -** -**
Üretim Metodu Üretim Kolaylığı Üretim Maliyeti Erişilebilirlik Üretim Süresi
CNC Talaş Kaldırma Yüksek Orta Yüksek Orta
Kalıba Vakumlama Düşük Yüksek Düşük Orta
**: Kullanılan reçineye ve eklenebilecek kimyasal malzemelere bağlı değişken değerler.
Burun Konisi
Logosu
Burun konimiz üzerinde ‘‘ANSYS Workbench’’ paket programı ile yapılmış olan akış analizi sonuçları dikkate alınarak yarışma şartnamesinde belirtilen dayanım değerleri ile kıyaslama yapıldığında tasarlanan burun konisinin belirtilen değerleri karşıladığı görülmektedir.
ANSYS Workbench Akış Analizi
Kurtarma Sistemi
Logosu
24V Lineer Aktüatör CAD Çizimi Gazlı Amörtisör CAD Çizimi
Sistem Kontrol Stabilite Tasarım Kolaylığı Montaj Uygunluğu Avantajlar Dezavantajlar
Lineer Aktüatör Dc Motor Stabil Kolay Yüksek Hareketli, kontrol
edilebilir.
Sistemin tamamen açılmasının zaman alması.
Gazlı Amortisör Servo Motor Stabil Zor Orta Kısa sürede aktif
hale gelebilir.
Hareket hali dışarıdan kontrol edilmesi zordur.
Kurtarma Sistemi
Logosu
Kurtarma Sistemi Çalışma Prensibi
VEGA3000 için tasarladığımız özgün kurtarma sistemimizin ana çalışma prensibi bir bulkhead üzerine sabitlenmiş lineer aktüatorün hedef yüksekliğe ulaşıldığında 40cm açılabilen sürgü kolunun harekete geçmesi, bununla beraber hareketli kolun üzerine monte edilmiş ikinci bir bulkhead yardımıyla sırası ile sürüklenme paraşütü, faydalı yük paraşütü, faydalı yük, ana paraşüt ve paraşüt açılma mekanizmalarının aktüatörün uzayan koluyla doğrusal bir şekilde hareketi sonucu roketin dışına sırası ile atılmasıdır.(Ana paraşüt de dışarı kendi tasarımımız olan kapalı bir kutu Şekil-1 içerisinde atılacaktır. Bu kutu roket ve paraşüt arasında şok kordonları ile bağlı olacaktır.600 metre de ana paraşüt kendi bilgisayarı ile açılma mekanizması aşağıda verilen şekil-2 deki gibidir.) Entegrasyon bölgesinde bulunan aviyonik bölmesi içinde yer alan arduino tabanlı uçuş bilgisayarımız yardımıyla tepe noktasının tayin edilmesi sonucu uçuş bilgisayarımızın aktüatöre yolladığı komut ile aktüatörün hareketli kolu harekete geçecek ve dolayısıyla roket dışına atılması gereken kurtarma sistemi elemanları bulunduğu noktadan burun konisine doğru harekete geçecektir. Tepe noktasında ilk olarak sürüklenme paraşütü roketin dışına atılacaktır. Bu işlemin sonunda faydalı yük paraşütü ve faydalı yük roketin dışına atılarak roketten bağımsız bir şekilde yere indirilecektir. Sürüklenme paraşütü roketimizin hızını yavaşlatarak roketimizi ortalama 32.3 m/s hızla 600m noktasına ulaştıracaktır. 600 metre noktasına gelindiğinde ise arduino tabanlı uçuş bilgisayarımızın verdiği ikinci bir komut ile ana paraşütü yerinde tutan lastiğe bağlı DC motor ile çalışan kilit sistemini serbest bırakarak ana paraşütümüzü açacaktır ve roketimiz iniş işlemini 7.03 m/s ’lik bir hızla tamamlayacaktır. Roketin güvenli olarak indirilmesi sonucu GPS verileri ve göz ile yapılan gözlemler sonucu iniş yerinin tayini ve roketin kurtarması yapılacaktır.
ŞEKİL 1 ŞEKİL 2
Kurtarma Sistemi
Logosu
Ana Paraşüt Sistemi
Ana paraşütü serbest bırakması için tasarladığımız ana kurtarma sistemimizin genel çalışma prensibi: BME280 sensöründen gelen yükseklik ve basınç verilerine göre, roket 600 metre yüksekliğin altına düştüğü anda kilit sistemini serbest bırakarak DC motoru çalıştırır ve ana paraşüt açılır.
Yedek Ana Paraşüt Sistemi
Ana kurtarma sistemimizin herhangi bir sorunla karşılaşıp çalışmaması halinde devreye girecek olan yedek kurtarma sistemimizin çalışma prensibi: BME280 sensöründen gelen yükseklik ve basınç verilerine göre, roket 600 metre yüksekliğin altına düştüğü anda, LDR sensörüne gelen veriler karanlık gösteriyorsa (ana paraşüt açılmamışsa), kilit sistemini serbest bırakacak DC motor çalışır ve ana paraşüt açılır.
Aviyonik
Logosu
Ana Paraşüt Sistemi Yedek Paraşüt Sistemi Süreklenme Paraşütü Sistemi Süreklenme Paraşütü Yedek sistem
Aviyonik
Logosu
Parça Model Boyut Ağırlık İşlevi Roket İçi Roket Dışı Öngörülen malzemenin Seçilme
GPS Alıcısı Neo 6M 25x35x3 mm 17,6 g
Enlem-Boylam-Yükseklik verilerinin ölçülmesinde kullanılır. Roket yere indikten sonra konum tayini için
kullanılacaktır. Roket üzerine konumlandırılacaktır.
√ kolay erişilebilir ve hassasiyeti yüksek
Basınç Sensörü BME280 19x18x3 mm 1 g Kullanılan ana paraşüt sistemleri ve yedek paraşüt sistemlerinde
basınç üzerinden yükseklik ölçümünde kullanılacaktır. √ √
yüksek ölçüm hassasiyeti ve basınç ölçümüne ek sıcaklık ve nem ölçümleri
yapabilmesi
Haberleşme Modülü DRF7020D27 39.1x50x mm g Roket içerisinde bulunan GPS verisini yer istasyonuna iletilmesinde
kullanılacaktır. √ uzak mesafelerde haberlşme yapabilmesi ve
düşük güç düketimi
İşlemci Arduino Uno 66x53 mm 25 g Sensörlerden gelen verileri işleyip yavaşlatıcı paraşütü açacak olan
mikro denetleyici √ işlemci gücünün ve pin sayısının yeterli olması
İşlemci Arduino Nano 45x18 mm 5 g Roket içi ve roket dışı paraşüt sistemlerinde sensörlerden gelen
verilere göre 'paraşütleri aç' komutunu verecek denetleyici. √ √ küçük ebatları ve pin sayısının yeterli olması
Gyro sensör MPU6050 15x25 mm 1 g Tepe noktasında roketin y eksenine göre eğimini verir. √ boyutları küçük ve hassasiyeti fazla
Motor sürücü L298N 43x43x26 mm 26 g Burun konisi, faydalı yük, yavaşlatıcı paraşütün açılmasını sağlayacak
lineer aktüatörün sürücüleri. √ anma akım değeri kullanılacak motorlara uygun
Işık sensörü LDR 3x3x3 mm 0,8 g Burun konisinin açılıp açılmadığını ve ana paraşütün açılıp
açılmadığını ışığın varlığına göre okuyacak olan sensör. √ √ kolay kullanım ve maliyeti düşük Regülatör LM7818 2x1x3 mm 10 g Güç kaynağından alınan 24V gerilimi 3.3V ve 5V düşüren eleman. √ √ çıkış değerleri kararlı
6V Dc motor Kilit stili 24x28x50 mm 112g Ana paraşütün açılmasını sağlayacak eleman. √ boyutları ve zorlama durumundaki çektiği akım değeri motor sürücü ile uyumlu
Motor sürücü L298N 43x43x26 mm 26 g Ana paraşütün açılmasını sağlayacak DC motorların sürücüleri. √ anma akım değeri kullanılacak motorlara uygun
Aktüator Lineer Aktüator 53x5.5mm 2000 g Burun konisi, faydalı yük, yavaşlatıcı paraşütün açılmasını sağlar. √ Açılma hızı yüksek
9V Duracell pil 9V Duracell pil 26.5*48.5mm 45 Gerekli irtifaya gelindiğinde dc motorların çalışmasını sağlar √ Gerekli voltaj ve akımı sağlamaktadır
7.4 Lipo pil 2800mAh 25C-
2s 135x42x13mm 140 gr 12 V DC linner aktüatörü gerekli irtifada gelindiğinde çalışmasını
sağlar. √ Gerekli voltaj ve akımı sağlamaktadır
Tepe noktasında roket düşüşe geçtiğinde sürüklenme paraşütü açılacak, faydalı yük ve ana paraşüt sistemini dışarı atacaktır. Faydalı yük bağımsız şekilde inecektir. Ana paraşütü serbest bırakacak olan mekanizma şok
kordonu ile sürüklenme paraşütüne ve rokete bağlı olacaktır.(Ana paraşütü serbest
bırakacak olan kurtarma sistemimiz
görsellerle ifade edilmiştir. )Roket üzerinde faydalı yük bilgisayarı hariç dört bilgisayar bulunmaktadır. Bunlardan ikisi ana sistem için(Biri sürüklenme paraşütü diğeri ise ana paraşütü açacak olan sistem) geri kalan iki bilgisayar paraşüt sistemlerinin çalışmaması halinde devreye girerek yedek bilgisayar görevi alması içindir. Ana sistem ile yedek sistem arasında elektriksel bağlantı olmadığından dolayı her bir paraşüte bir bilgisayar eklenmiştir. Ek olarak faydalı yük üzerinde GPS ve RF modülü bulunacaktır. Bu sayede faydalı yük yere indikten sonra rahatça bulunacaktır.
Aviyonik
Logosu
Sürüklenme Paraşütü Sistemi
Ana uçuş bilgisayarı içerisinde bulunman BME280 sensöründen gelen yükseklik ve basınç verilerine göre, tepe noktasında MPU6050 sensöründen gelen eğim verileri ile roketin düşmeye başladığı anlaşılıp DC Lineer aktüatör apogee noktasında aktif hale gelecek ve hareketli kolu uzamaya başlayacaktır. Yukarı doğru hareket eden bulkhead, sistemlerin birbirini iterek burun konisi apogee noktasında açılacak ve sürüklenme paraşütü, ana paraşüt sistemi ile faydalı yükü dışarı atacak. Bu sistem için örnek uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Test videoları testler kısmında yer almaktadır.
Yedek Sürüklenme Paraşütü Sistemi
Yedek uçuş bilgisayarı içerisinde bulunan BME280 sensöründen gelen yükseklik ve basınç verilerine göre, roket düşüşe geçmeye başladığı anda, DC Lineer aktuatör apogee noktasında ana bilgisayardan aldığı komutla aktif hale gelip gelmediği kontrol edilir. Bu kontrol işlemi LDR modülü ile yapılmaktadır.
LDR sensöründen içerinin karanlık olduğunu verisi alınıyorsa (burun konisi açılmadıysa), aktüatör çalışacak ve sürüklenme paraşütü, ana paraşüt sistemi ile faydaklı yükü dışarı atılacak. Bu sistem için örnek uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Test videoları testler kısmında yer almaktadır.
AVİYONİK
Logosu
Telekomünikasyon testleri kapsamında DORJİ RF modülünü alıcı olarak kodladıktan sonra verici modülden gelen GPS verilerinin ekranda görülmesini sağladı. GPS verisinin alınması ve yer istasyonu ile haberleşmesinin test edilmesi adına örnek uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Test videoları ve linkleri testler bölümünde yer almaktadır.
Faydalı yükümüzü ve roketimizi kurtarma amacıyla konum bilgisi alma ve haberleşme testleri yapılmıştır. DORJİ RF modülü verici olarak kodlandıktan sonra GPS modülü ile beraber kullanıp GPS verilerinin alıcı modüle
gönderilmesi sağlandı. Konum tutarlılık testi ile ölçüm gecikme ve
kalibrasyon testleri yapılmıştır. Test videoları ve linkleri testler bölümünde yer almaktadır.
Haberleşme Testi Verici Harleşme Testi Alıcı
Aviyonik
Logosu
Yapısal – Gövde/Gövde İçi Yapısal Destekler
Logosu
Gövde Genel Özellikleri
Gövde malzemesi seçiminde minimum ağırlık ve yüksek mukavemet dayanımı elde etmek için karbon fiber lif kullanılması kararlaştırılmıştır. Alternatif malzeme olarak 6061 – T6 alüminyum düşünülmüştür fakat rijitlik, hafiflik ve mukavemet değerleri göz önünde bulundurulduğunda karbon fiberin 6061 – T6 alüminyuma göre daha üstün olduğu gözlemlenmiştir. Seçilen malzeme ve alternatif malzemenin genel kıyas tablosu aşağıda verilmiştir.
Malzeme Adı Akma Mukavemeti Çekme Mukavemeti Uzama % Sertlik (Brinel)
12K Karbon Fiber -** 4200 MPa 1,8 -**
6061 – T6 Alüminyum 240-270 MPa 260-310 MPa 20 95
*: Optimum değerler için sargı açımız 39° olarak belirlenmiştir.
Gövde Renderli SolidWorks
Görüntüsü Gövde Bası Analiz Görüntüsü
**: Kullanılan reçineye ve eklenebilecek kimyasal malzemelere bağlı değişken değerler.
Yapısal – Gövde/Gövde İçi Yapısal Destekler
Logosu
Gövde Üretim Metodu
Karbon fiberden maksimum mukavemet ve estetik görünüm sağlayabilmek için üretim metodu olarak filament sargı yöntemi seçilmiştir. Belirlenen çapa uygun bir alüminyum kalıp, sarım makinasının rotor kısımına takılır. Kalıbın dönmesiyle reçineye bulanan karbon filamentler istenilen kalınlığa ulaşılıncaya kadar önceden belirlenmiş* bir açıda kalıba sarılır. Seçilen üretim metodu ve alternatif üretim metodunun karşılaştırma listesi aşağıda verilmiştir.
Üretim Metodu Üretim Kolaylığı Üretim Maliyeti Erişilebilirlik Üretim Süresi
Filament Sargı Orta Orta Düşük Düşük
CNC Torna Yüksek Yüksek Yüksek Orta
Alternatif Gövde Üretim Metodu
Filament sargı üretim yöntemine alternatif olarak alüminyum kalıp üzerine reçinelenmiş karbon fiber kumaş sarımı gerçekleştirilmiştir. Sarım işleminin sonunda tüm gövde
vakumlanmış, tam kuruma gerçekleştikten sonra gövde vakumdan çıkarılmıştır. Bu üretim yönteminin dezavantajının ise homojen mukavemetin olmadığı ve yüzey kalitesinin düşük olduğu gözlemlenmiştir
*:Reçineyatağından gelen karbon lifleri optimum açı olan 39°lik açı ile filament sargı makinesinde sarılmaktadır.
Yapısal – Gövde/Gövde İçi Yapısal Destekler
Logosu
İç Yapısal Destek Genel Özellikleri
İç yapısal destek olarak roket içi alandan, maliyetten ve zamandan tasarruf etmek adına harici bir şasi kullanılmamaktadır. Roketimizin stabilite hesabı, malzeme seçimleri bu karar göz önünde bulundurularak yapılmıştır. Roketmizin içinde iç yapısal olarak bulunan bulkheadlerin malzeme seçimi alüminyum olarak kararlaştırılmıştır, fakat roketin içindeki konumunlarına bağlı olmakla beraber farklı serilerde alüminyum alaşımlar kullanılmıştır. Bulkheadlerin roket içindeki konumuna göre detaylı malzeme seçimleri aşağıdaki listede verilmiştir.
Malzeme Adı Roket İçindeki Konumu
Akma Mukavemeti
Çekme Mukavemeti
Uzama (%50) Sertlik (Brinel) 6061 – T6
Alüminyum
Motor Bloğu
Önü 240-270 MPa 260-310 Mpa 20 95
1060 Alüminyum
Alaşım
Entegrasyon Bölgesi ve Kurtarma Önü
18 MPa 75 MPa 43 -
Yapısal - Kanatçık
Logosu
ÖTR de kanat malzemesi olarak seçilen 6061-T6 alüminyum malzeme airfoil yapıda kanatçık üretme düşüncesi ile seçilmiştir. Ancak daha sonra alüminyumdan, airfol yapıda kanatçık üretimi için gerekli hassasiyette CNC işçiliğinin yüksek maliyetinden ötürü, karbon fiber malzemden square kesitli kanat yapısı tercih edilmiştir. Karbon fiberin tedarik kolaylığı, 6061-T6 Alüminyuma göre yapılan mukavemet/yoğunluk oranı analizleri baz alınarak kanatçıklarımız karbon fiberden üretilmiştir. Yapılan malzeme seçimi sonucu airfoil ve squire kanat geometrileri arasında yapılan kıyaslamalar airfoil geometrilerin roketimiz için optimal olduğu fakat istenilen ölçüde belirlenen geometrinin üretim zorluğu göz önünde bulundurulduğunda square kanatçık
alternatifi kullanılmıştır. Öncelikle kanat yapısına uygun kalıp üretilip kalıp içerisine her bir mm için beş kat karbon kumaş, aralarına reçine sürülerek birleştirilecek ve 8 saat fırınlanacaktır.
Bu işlemlerden sonra kanatçık kalıptan çıkartılıp kanat kenarlarındaki fazlalıklar temizlenip kanat yüzeylerine cila çekilecektir.
Kanatçıklara Genel Bakış
Malzeme adı
Akma mukavemeti
Çekme mukavemeti
Uzama(%50 )
Sertlik (Brinel) 12K Karbon
Fiber
--- 1896 MPa --- ---
6061-T6 240-270 MPa 260-310 MPa 20 95
2018 Teknofest Roket Yarışması için tasarladığımız karbon fıber kanatçıkların üretimi.
Yapısal – Kanatçık
Logosu
Kanatçık üst kenarından uygulanan 300N kuvvete karşı Ansys Workbench’te simüle ettiğimiz, kanatçığın deformasyon ve gerilme değerleri verilmiştir.
Yapısal – Kanatçık
Logosu
Kanat yataklarının kanat üst kenarına uygulanan 300N kuvvet altında oluşan deformasyon ve gerilme analizleri
Yapısal - Kanatçık
Logosu
Kanatçıkların yataklanmasını tasarlarken hafif, dayanıklı ve estetik bir tasarım ortaya çıkarmaya özen gösterdik. Yan tarafta görseli bulunan parçayı gövde ile sonrasında kanatçıklarımızı bu parçaya sökülebilir bağlantı olan mercimek başlı M4 cıvata-somun bağlantısı ile birleştirilmiştir. Her bir kanatçık için bu parçadan iki adet kullanılmıştır. Gövde üzerindeki montajı yapılı olan yataklama parçası gövdeninin iç kısmından gövde dışına çıkacak şekilde monte edilmiştir, bu sayede parçanın aerodinamik etkisi minimalize edilmiştir. Parçanın üretimi, ucuzluğu, üretim kolaylığı ve belirlenen şartlardaki mekanik özellikleri göz önünde bulundurularak, malzemesi ABS filament olacak şekilde 3D printer ile üretilmiştir. Aşağıda yatağın, kanat üzerine uygulanan 300N kuvvet altında deformasyon değerleri verilmiştir.
Kanatçık Yatakları
Motor
Logosu
Ana Motora Genel Bakış
İhtiyaç duyulan irtifa, itki/ağırlık oranı, stabilite, mach sayısı gibi parametrelere bağlı olarak M1675 katı roket motoru seçilmiştir. Motor bloğu boyunca destek olarak 2 adet merkezleyici yüzük ile sıkı geçme yapılarak motor bloğunun hareketi kısıtlanmıştır. Montaj sırasında motor, motor bloğu boyunca döndürülerek mesafe aldırılır. Bu sayede motor ucundaki clutch bölgesi, bulkhead
üzerine kaynakladığımız cıvata boyunca ilerleyip, motorun montajı yapılacaktır. Son olarak motor çıkış ucuna kelepçe sistemi montajı sayesinde motorun dışarı çıkması engellenecektir.
Marka Model Çap Boy Toplam
Ağırlık
Yakıt Ağırlığı Ort. İtki Max. İtki Toplam İtki Yanma Süresi
Cesaroni M1675 75 mm 75.7 cm 5223 gr 3019 gr. 1674.1 N 2499.2 N 6162 N 3.7 sn
Bağlantı vidası
İkinci Motor Seçimi
Logosu
İkinci motor olarak M2150 motoru seçilmiştir. Bu motoru seçerken roket üzerinde
minimum şekilde değişiklikler yapılması ve istenilen değerler arasında kalınmasına dikkat edilmiştir. İkinci motor için yapılması gereken değişiklikler şunlardır:
• Erkek gövde aynı çap ve et kalınlığında kalarak sadece boyu 14 cm uzun bir şekilde üretilecektir.
• Entegre bölge uzunluğu, bulkhead, center ring, kanat yapısı gibi yapılarda herhangi bir değişiklik olmayacaktır.
• Motor bloğu uzunluğu 14 cm daha uzun şekilde üretilecektir. Bu sayede motor bloğu motoru tamamen saracaktır ve motor montajında herhangi bir değişiklik
olmayacaktır.
• 0.9 Mach altında uçabilmek için roketimize 3000 gram daha eklenecektir. Eklenecek olan ağırlık COG noktası üzerine yakın tutularak COG noktasının sapmasının
engellenmesi hedeflenmektedir.
Marka Model Çap Boy Toplam Ağırlık Yakıt Ağırlığı Ort. İtki Max. İtki Toplam İtki Yanma Süresi
Cesaroni M2150 75 mm 89.3 cm 6324 gr 3835 gr. 2147 N 2614.1 N 7455.4 N 3.5 sn
İkincil Motora Genel Bakış & Değişiklik Güncellemesi
İkinci Motor Seçimi
Logosu
Yapılan değişiklikler sonucunda 2. motora göre genel tasarımımız bu şekildedir.
Ölçü Kalkış İtki /Ağırlık Oranı : 31,05
Rampa Hızı(m/s): 32,6
Yanma Boyunca En Az Statik Denge Değeri:
1,71
En Büyük İvme(g): 8,19
En Yüksek Hız(m/s &M): 281
Belirlenen İrtifa(m): 3180
Tahmin Edilen Uçuş Verileri ve Analizleri
Roketin Bütünleştirilmesi ve Testler
Logosu
Roket Bütünleştirme Stratejisi
Logosu
Roket gövdesi bir adet entegre bölgesi olacak şekilde tasarlanmıştır. Entegre bölgesi sıkı geçme yöntemiyle monte edilmiştir. Entegre bölge uzunluğu şartnameye bağlı olarak (çapın en az 1.5 katı) seçilmiştir. Entegre bölgesi için tolerans payı ve üretim zorlukları bulunmaktadır. Burun konisinin gövdeye montajında sıkı geçme kullanılmıştır. Üretim için gerekli olan tolerans belirlendikten sonra burunun konisinin bağlantı aralık ölçüsü belirlenmiştir.
1)1. Bulkhead kullanılan aktüatör ucuna civata ile sabitlenmiştir. Aktüatörün hareketi boyunca lineer ve senkron olarak ilerleyecektir.
2) 2. Bulkhead aktüatörün sadece bir eksen üzerinde hareket etmesini sağlamak için destek olarak tasarlanan ek bir parçanın 2. bulkhead üzerine montajı ile roket içine yerlestirilmiştir.
3) Avioynik sistem için 3D yazıcıdan üretilen avyonik sistem yatağı 2. ve 3. bulkheadlere M4 civata ile yataklanmıştır.
3. Bulkheadin ön ve arka yüzey hizasında gövde üzerine 4 adet mercimek başlı civata kullanarak aktüatörün yataklandığı bulkheadin eksenel hareketlenmeleri sabitlenir.
Aktüatör ise bulkhead üzerine yataklanma için tasarlanan yardımcı eleman sayesinde 3 adet M4 civata ile monte edilmiştir.
4) 3. Bulkhead entegre bölgesinde kullanılan erkek-dişi geçmenin et kalınlığından destek alınarak bulkheadin roketin çıkış yönündeki hareketi kısıtlanmıştır. Ters yöndeki hareketleri engellemek için 4 adet M4 mercimek vida dan yardım alınmıştır. Motor montajı için gerekli olan 3/8-16 civata ise TIG kaynak ile bulkheade kaynaklanmıştır.
Motor hareketleri 3/8-16 civata yardımıyla engellenmiştir.
1
2 3
Genel Bütünleştirme Stratejisi
Roket Bütünleştirme Stratejisi
Logosu
5)Kanat yataklaması için şekil A’da verilen parça 3D yazıcı ile 8 adet üretilmiştir. Gövde dikey konuma getirilerek aynı ölçekte çıkarılan teknik resim referansı ile hizalama işlemi sonucu M4 mercimek civata ile yataklanmıştır.
Şekil A
Roket Bütünleştirme Stratejisi
Logosu
Kanatçıkların yataklanmasını tasarlarken hafif, dayanıklı ve estetik bir tasarım ortaya çıkarmaya özen gösterdik. Alt kısımda görseli bulunan parçayı gövde ile, sonrasında ise kanatçıklarımızı bu parçaya sökülebilir bağlantı olan mercimek başlı M4 civata-somun bağlantısı ile birleştirilmiştir. Her bir kanatçık için bu parçadan iki adet kullanılmıştır. Gövde üzerindeki montajı yapılı olan yataklama parçası gövdeninin iç kısmından gövde dışına çıkacak şekilde monte edilmiştir, bu sayede parçanın aerodinamik etkisi minimalize
edilmiştir.
Kanatçık Bütünleştirme Stratejisi
Roket Bütünleştirme Stratejisi
Logosu
Roket gövdesi bir adet entegre bölgesi olacak şekilde tasarlanmıştır. Entegre bölgesi, sıkı geçme yöntemiyle monte edilmiştir. Burun konisinin gövdeye montajında sıkı geçme kullanılmıştır.
Entegrasyon Bölgelerinde Bütünleştirme Stratejisi
Roket Bütünleştirme Stratejisi
Logosu
Merkezleme yüzükleri ve bulkhead arka gövdeye sıkı geçme ile geçirilerek epoksi yardımıyla yapıştırılıp montajlanmıştır.
Bulkhead, entegre bölgesinde kullanılan erkek-dişi entegrasyonun et kalınlığından destek alınarak yerleştirilmiştir. Bu sayede
bulkheadin roketin çıkış yönündeki hareketi kısıtlanmıştır. Ayrıca bulkhead 3 adet M4 mercimek başlı cıvata ile gövdeden
sabitlenmiştir.
İç Yapısallarda Bütünleştirme Stratejisi
Motor Montaj Talimatı
Logosu
Motor Montajına Giriş
Karbon Fiber entegre gövdesinde bulunan dişi bölgenin 4 mm kalınlığı destek alınarak, motor bulkheadi epoxy yardımıyla yapıştırılır. Şekil 1.1 de görüldüğü gibi mavi kontürle seçilmiş bölge bulkhead desteği için esas alınmıştır. Malzeme Karbon Fiber kullanıldığından dolayı mukavemet dayanımı açısından bir sorun oluşturmamaktadır. 4 mm kalınlığındaki destek bölgesi motorun maksimum itki kuvvetine göre mukavemet hesabı yapılmıştır.(Şekil 1.2)
Şekil 1.1
Şekil 1.2
Motor Montaj Talimatı
Logosu
Motor bulkheadi ters yönde hareket etmemesi için bulkhead arkasına 3 adet M4 cıvata-somun ile sabitlenerek ileri ve geri yöndeki tüm hareketleri kısıtlanması hedeflenmiştir.
Motor bloğu merkezcil halkası olan center ringler hafiflik ve mukavemet açısından Alüminyum 1060 Alaşım kullanılmıştır. Yatay eksende motor bloğunun hareket etmesini engellemek
hedeflenmiştir. Motor bloğu malzemesi olarak 0.45 milimetrelik Alüminyum Sac kullanılmıştır. Malzeme seçimi yapılırken hafiflik ön planda tutulmuştur. Motor Bulkheadi üzerine Motorumuz motor bloğu içine yerleştirilir ve döndürülerek motor bloğu içinde yol aldırılır.
Şekil 1.3 Şekil 1.4
Motor Montaj Talimatı
Logosu
Motorun ucunda bulunan forward closure’nin daha önceden motor bulkheadine kaynaklanmış 3/8-16 lık vidaya döndürülerek oturtulması sağlanır ve motorun aşağı düşmesi engellenmiş olur. Dişi-Bulkhead bağlantısı şekil 1.5 de gösterilmiştir.Roketin hareketi sırasında motorun güvenli bir şekilde motor bloğu içinde kalması için motor bloğunun alt kısmı kelepçe ile sıkıştırılır. Motor montaj bu şekilde sonlandırılır.
Şekil 1.5 Şekil 1.6 Şekil 1.7
Motor Montaj Talimatı
Logosu
Kalem Adı Açıklama
Roket Motoru (M1675) Yarışma komitesi tarafından temin edilecektir.
Roket Entegre Gövdesi Şekil 1.1 CAD çizimi gösterilmiştir.
Motor Bloğu Bulkheadi Şekil 1.5 fotoğrafı gösterilmiştir.
Bağlantı Civataları (M4) Şekil 1.3 CAD çizimi gösterilmiştir.
Bağlantı Somunları (M4) Şekil 1.3 CAD çizimi gösterilmiştir.
Motor Bloğu Şekil 1.4 fotoğrafı gösterilmiştir.
Merkezcil Halkalar(Center Ring) Şekil 1.4 fotoğrafı gösterilmiştir.
3/8-16’lık Vida Şekil 1.6 CAD çizimi gösterilmiştir.
Boru Kelepçesi Şekil 1.7 CAD çizimi gösterilmiştir.
Tablo 2. Gerekli Araç/Gereç/Aygıt Listesi
Gerekli Araç/Gereç/Aygıt/Parça Listesi ve Görevliler
Araç/Gereç/Aygıt Adı Açıklama
Tornovida Seri düz ve yıldız uçlu tornovida
Matkap Akülü Vidalama Şarjlı Matkap
Dremel El Motoru 10.000-30000 dev/dak, 130 W El Motoru
Matkap Ucu Silindirik M4,M5,M6 Matkap ucu
Anahtar Takımı 4,6,8 kombine anahtar takımı
Pense İzole Saplı Pense
Tablo 1. Gerekli Parçaların Listesi
İsim Görev
Mehmet ŞAHİN Takım Lideri
Kağan AKIN Atış Sorumlusu
Emre EROL Atış Sonrası Kurtarma
Akif BABAYİĞİT Atış Alan Sorumlusu
Tablo 3. Görevliler
Motor Montaj Talimatı
Logosu
Motor Montaj Uygulama Adımları
1)Bütünleme işleminde tüm demirbaş ve tüketim malzemelerinin eksiksiz olarak hazır olduğu kontrol edilir.
2)Motor bulkheadi entegre bölgesindeki dişi gövde üzerine oturmadan önce 4 milimetrelik dişi bölgeye epoksi sürülür ve bulkhead ile yapıştırılması sağlanır.
3)Motor bulkheadi arka tarafına 3 adet M4 cıvata-somun ile yataklanarak, bulkheadin ileri ve geri hareketleri engellenir.
4)Motor Bulkheadi üzerine önceden kaynaklanmış 3/8-16 lık vida merkez noktada olduğu kontrol edilir.
5)Merkezcil halkalar (center ringler), motor bloğu üzerinde sıkı geçme olacak şekilde montajlanır ve hareket etmemesi için epoksi ile doğru konumda yapıştırılır.
6)Motor, motor bloğu boyunca içeri döndürülerek ilerlemesi sağlanır.
7)Motor üzerindeki forward closure, motor bulkheadi üzerindeki kaynaklanmış 3/8-16 lık vida boyunca döndürülerek ilerlemesi sağlanır ve adımların tam olarak tamamlandığı kontrol edilir.
8)Motor bloğu çıkış kısmına kelepçe takılır ve roket motorunun geri çıkmaması
sağlanana kadar sıkılır ve motor bloğu geri çekilerek çıkıp çıkmadığı kontrol edilir. Şekil 1.7
Testler
Logosu
T est Süreci Başlangıcı T est Süreci Bitişi
1/2/2019 1/6/2019
Test Türü Ta rih Test Adı Testin Yapılma Sebebi Öncelik Durum İlerileme Test Detayları
⚙️ Yapısal T estleri
AR-GE & İyileştirme 10.4.2019 Roke t Alt Siste mle rin FEA Ana lizle ri
Roket alt sistemlerinin akış ve statik analiz
verilerini elde etmek. Yüksek Başarılı 100%
Roketin alt sistemleri üzerinde oluşan kuvvetler gözlenmiştir. Malzeme seçimi, sistem geometrileri ve boyutları yapılan analizler göz önünde bulundurularak kararlaştırılmıştır.
Kalibrasyon 13.4.2019 Burun Konisi Ente gra syon Te sti Burun konisinin montajı sonrasında gövde ile
yaptığı bağlantı emniyeti kontrol etmek. Orta Başarılı 100% Üretilen burun konisinin gövde ile sıkı geçme olacak şekilde üretilmesi testi üretim tamamlandıktan sonra alınan ölçümler ile doğruluğu tespit edilmiştir.
Kalibrasyon 13.4.2019 Burun Konisi Açılma Testi Kurtarma sistemi ve faydalı yükün roket
dışına çıkışını kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100%
Üretimi yapılacak olan burun konisinin tasarlanan kurtarma sistemi ile açılma kontrolü testi bir balonla belirli bir irtifaya çıkarılan sistemin çalışıp çalışmadığını görerek yapılmıştır.
Kalibrasyon 13.4.2019 Gövde Kalibrasyon Testi Entegrasyon bölgesinin şartname
uygunluğunu kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100%
Üretimi yapılan gövdenin entegrasyon bölgesinin standartlara uygun olup olmadığını belirleme amaçlı olarak ölçümlerle göstermek için yapılmıştır.
(Entegrasyon Uzunluğu ≥ Gövde Çapı*1.5)
Mekanik Testler 14.4.2019 Motor Bloğu & Blok Bulkheadi
Me ka nik Te stle ri Malzemenin mekanik dayanımını ölçmek. Yüksek Başarılı 100%
Motor bloğu ve bulkheadinin yapılan testlerle motordan gelen itme kuvvetine (6162 N) mukavemetli olup olmadığı ve bu parçaların gövde içi montaj uygunluğu test edilecektir. Mesnetlerin hangi noktadan uygulanacağı tespit edilmiştir.
Montaj & Bütünleştirme 22.4.2019 Kanatçık Montaj Testi Alt sistemin montaj uyumluluğunu kontrol
etmek. Yüksek Başarılı 100% Üretilen kanat ve kanat parçalarının belirlenen toleranslarda montaja uygunluğunun sağlanıp sağlanmadığını göstermek için yüzey ölçümleri yardımıyla yapılmıştır.
Mekanik Testler 23.4.2019 Kanatçık Mekanik Testleri Malzemenin mekanik dayanımını ölçmek. Orta Başarılı 100% Kanatların boyutlarının teorik olarak hesaplanan mukavemet değerlerine uygunluğu yapılacak eğme/basma testlerine tabi tutulmuştur.
Mekanik Testler 25.4.2019 Mekanik Gövde Testleri Malzemenin mekanik dayanımını ölçmek. Orta Başarılı 100%
Gövdenin basma/çekme mukavemet testleri yapısal malzeme laboratuvarımızda (ISO ve TSE’ye uygun) basma/çekme deneylerine tabi tutulacaktır. Elde edilen sonuçlar mekanik olarak kıyaslanıp sisteme uygunluğu belirlenmiştir.
AR-GE & İyileştirme 25.4.2019 Gövde Rijitlik Testi Entegrasyon bölgesinin yüzey kalitesini
iyileştirmek. Yüksek Başarılı 100% Üretilen gövdenin rijitliği yanal kuvvetlere maruz bırakılarak ölçülecek ve yüzey pürüzlülüğü belirlenerek en aza indirilmiştir.
Montaj & Bütünleştirme 27.4.2019 Gövde İçi Parçaların Montaj Testi Alt sistemlerin montaj uyumluluğunu kontrol
etmek. Yüksek Başarılı 100% Mevcut alt sistemlerin gövde içine entegrasyonu ve montajı yapılmış ve
uyumluluğu test edilmiştir.
Montaj & Bütünleştirme 27.4.2019 1. Prototip Monta j Te stle ri Üretilen prototipin montaj uyumunu kontrol
etmek. Orta Başarılı 100% Üretilen prototipin alt sistemlerinin gövdeye, entegrasyon bölgelerinin omuz kısımlarınin birbirlerine olan montaj uyumu test edilmiştir.
Montaj & Bütünleştirme 10.5.2019 2. Prototip Monta j Te stle ri Üretilen prototipin montaj uyumunu kontrol
etmek. Yüksek Yapılmadı 0% Üretilen prototipin alt sistemlerinin gövdeye, entegrasyon bölgelerinin omuz kısımlarınin birbirlerine olan montaj uyumu test edilmiştir.
Montaj & Bütünleştirme 15.5.2019 Motajlı Roket Stabilite Testi Montaj işlemi sonunda roketin rijitliğini kontrol
etmek. Yüksek Yapılmadı 0% Üretilen burun konisinin gövde ile sıkı geçme olacak şekilde üretilmesi testi üretim tamamlandıktan sonra alınan ölçümler ile doğruluğu tespit edilmiştir.
TÜR LEJANTI
Montaj & Bütünleştirme Öncelik Sıralaması
Haberleşme & İlişkilendirme Yüksek
Mekanik Testler Orta
Kalibrasyon Düşük
Genel Test Programı İlerileme85.0%
Testler
Logosu
*: Testlerin tamamı gözükmemektedir. Büyütmek için tabloya çift tıklayınız Test Süreci Başlangıcı Test Süreci Bitişi
1/2/2019 1/6/2019
Test Türü Tarih Test Adı Testin Yapılma Sebebi Öncelik Durum İlerileme Test Detayları
⚙️ Aviyonik ve Kurtarma T estleri AR-GE & İyileştirme 29.4.2019 Baskı Devre Çizimi ve
Simülasyon Testi
Baskı devrenin hatasız çalıştığını kontrol
etmek. Yüksek Başarılı 100% Baskı devresi tasarımı tamamlamış ve analize sokulmuştur. Tasarlanan baskı
devresi üzerinde hata bulunmamıştır.
Montaj & Bütünleştirme 29.4.2019 Baskı Devre Kartının Yollarının Kontrolü
Baskı devre kartı üzerinde kısa devre kontrolü
yapmak. Orta Başarılı 100% Bakır plaket üzerine basılan yollarda deformasyon ve hata bulunmamıştır. Devre
sorunsuz çalışmaktadır. Gereksinmleri karşılamaktadır.
Kalibrasyon 2.5.2019 GPS(NEO-6M) Konum Tutarlılık Testi
Sensörden ölçülen konum verilerinin
doğruluğunu kontrol etmek. Orta Başarılı 100% Gerçek konum ile sensörün okuduğu konumu karşılaştırılarak Hssasiyet ve tutarlılık test edilmiştir.
Kalibrasyon 2.5.2019 GPS(NEO-6M) Ölçüm Gecikmesi
& Kalibrasyon Testi Sensörün ölçüm hassasiyetini kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100% Açık ve kapalı alanda konum alma süresi testi ve roket prototipinin üzerinde konum alma süresinin testi yapılmıştır. Gereksinmleri sağlamaktadır.
Kalibrasyon 2.5.2019 Basınç Sensörü(BME280)
Hassasiyet Testi Sensörün ölçüm hassasiyetini kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100% Kompresör ile basınç değiştirerek sensörün hassasiyet ölçümü yapılmıştır.
Kalibrasyon 2.5.2019 Gyro Sensörü(MPU6050)
Hassasiyet Testi Sensörün ölçüm hassasiyetini kontrol etmek. Orta Başarılı 100% Sensörün eksen değişimlerine tepki süresi ölçülmüştür.
Haberleşme & İlişkilendirme 2.5.2019 GPS(NEO-6M) Hız Verisi Testi Sensörün ölçüm hassasiyetini kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100% Sensöreden alınan hız verisinin gerçek değer ile karşılaştırması yapılmıştır.
Gereksinimleri sağlamaktadır.
Kalibrasyon 3.5.2019 Motor Sürücüsü(L298N) H
Köprüsü Testi Sensörün çalışırlığını kontrol etmek. Orta Başarılı 100%
Köprü üzerinde motor çıkışlarının anma ve zorlanma durumda verdiği akım değerlerinin ölçüm testleri yapılarak DataSheet kalibrasyonuna bakılmıştır.
Gereksinimleri sağlamaktadır.
Kalibrasyon 3.5.2019 Işık Sensörü(LDR) Hassasiyet
Testi Sensörün ölçüm hassasiyetini kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100% Işık varlığında ve yokluğunda hassasiyet test edilmiştir. Gereksinimler sağlanmaktadır.
Haberleşme & İlişkilendirme 4.5.2019 BME280-MPU6050-DC Motor- L298N İlişkilendirme Testi
Sensörlerin birbiri ile çalışma uyumunu
kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100%
Yavaşlatma paraşüt mekanizmasi üzerinde donannımsal ve yazılımsal sorunlar tespit edilmiş ve çözümlenmiştir. Gereksinimleri sağlamaktadır.
Haberleşme & İlişkilendirme 4.5.2019 BME280-NEO6M-DC Motor-L298N İlişkilendirme Testi
Sensörlerin birbiri ile çalışma uyumunu
kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100% Ana paraşüt mekanizması üzerinde donannımsal ve yazılımsal sorunlar tespit
edilmiş ve çözümlenmiştir. Gereksinimleri sağlamaktadır.
Haberleşme & İlişkilendirme 4.5.2019
LDR-DC Motor-L298N
İlişkilendirme Testi Sensörlerin birbiri ile çalışma uyumunu
kontrol etmek. Yüksek Başarılı 100% Ana paraşütün yedek mekanizması üzerinde donannımsal ve yazılımsal sorunlar
tespit edilmiş ve çözümlenmiştir. Gereksinimleri sağlamaktadır.
TÜR LEJANTI
Montaj & Bütünleştirme Öncelik Sıralaması
Haberleşme & İlişkilendirme Yüksek
Mekanik Testler Orta
Kalibrasyon Düşük
AR-GE & İyileştirme
