Herkese Açık | Public
TEKNOFEST 2021
ROKET YARIŞMASI
Orta İrtifa Kategorisi
Ön Tasarım Raporu (ÖTR)
Sunuşu
BETELGEUSE ROKET TAKIMI
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
1
Herkese Açık | Public
Takım Yapısı
Betelgeuse Roket Takımı
Arş. Gör. Makbule Hilal MÜTEVELLİ
Takım Akademik Danışmanı
Muhammet Huzeyfe Dilek
Takım Lideri
Yazılım Ekibi
Aviyonik Ekibi
Mekanik Ekibi
Muhammet Huzeyfe DİLEK
Davut MIRIK
Gaye TEKİN
İlyas İZZATOV
Semih Berk ERDOĞAN
Berke Alp ÇALIŞKAN
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
2
Herkese Açık | Public
Takım Yapısı
Takım Akademik Danışmanı;
Arş. Gör. Makbule Hilal Mütevelli: Kastamonu Üniversitesi , Elektrik Elektronik Mühendisliği böülümünde araştırma görevlisi
olarak yer almaktadır.
Takım Lideri;
Muhammet Huzeyfe DİLEK:. Kastamonu Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği 3. sınıf öğrencisidir. Takım gidişatını
planlar ve kontrol eder . Aviyonik ekibimizde görev alıp haberleşme sistemleri ile ilgilenmektedir.
Ekip Üyeleri;
Davut Mırık : Kastamonu Üniversitesi , Makine Mühendisliği 3. sınıf öğrencisidir. Mekanik ekibimize kaptanlık yapmaktadır. Roket
tasarımı ve malzeme konularıyla ilgilenmektedir.
Gaye Tekin: Kastamonu Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği 3. sınıf öğrencisidir. Yazılım ekibimize kaptanlık yapmaktadır.
Modüllerimizin kodlanması ile ilgilenmektedir.
İlyas İZZATOV: Kastamonu Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği 2. sınıf öğrencisidir. Aviyonik sistem modülleri araştırması
ve kart tasarım konusuyla ilgilenmektedir. (Azerbaycan vatandaşıdır)
Semih Berk ERDOĞAN: Kastamonu Üniversitesi , Makine Mühendisliği 3. sınıf öğrencisidir.. Roket kurtarma mekanizması ve
ayrılma sistemimizden sorumludur.
Berke Alp ÇALIŞKAN: Kastamonu Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği 3. sınıf öğrencisidir.. Yer istasyonu ve 3 serbestlik dereceli
uçuş benzetimi ile ilgilenmektedir.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
3
Herkese Açık | Public
Yarışma Roketi Genel
Görünümü
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
4
Herkese Açık | Public
Kabul Kriterleri Özeti
Yarışma Roketi Hakkında Genel Bilgiler
Boy (metre):
Çap (metre):
Roketin Kuru Ağırlığı(kg.):
Yakıt Kütlesi(kg.):
Motorun Kuru Ağırlığı(kg.):
Faydalı Yük Ağırlığı (kg.):
Toplam Kalkış Ağırlığı (kg.):
İtki Tipi:
Ölçü
Yorum
2,3 m
İki motor için uygundur
0.13 cm
Roket ve alt sistem içi uygundur. Değiştirilmeyecektir.
15,5 kg
Roketin motor ve faydalı yük haricindeki ağırlığı olan değerdir.
3,83 kg
Motor kataloğundan alınan veriler.
2,489 kg
4 kg
İstenilen gereksinimleri karşılayan ağırıktadır
Roket, tüm iç sistemler ve motor dahil olan ağırlıktır
KURUYAKIT
Seçilen motor tipinin itki tipidir.
Tahmin Edilen Uçuş Verileri ve Analizleri
Kalkış İtki/Ağırlık Oranı:
10,28
Rampa Hızı(m/s):
Yanma Boyunca En az Statik
Denge Değeri:
32,2
En büyük ivme (g):
94,4
En Yüksek Hız(m/s & M):
Belirlenen İrtifa(m):
265
1,7
Marka :
Cesaroni
Mot
25,887 kg
Ölçü
Motor Seçimleri
İsim:M Sınıf:
Motorun Toplam İtki Değeri(Ns):
Marka :
Cesaroni
7455.4
İsim:M Sınıf:
Yorum
OpenrRocket verilerinden alınan kalkış itkisi alınarak ve
roketin toplam kalkış ağırlığı girilerek bulunmuştur.
OpenRocket verileri alnarak yapılan matematiksel
işlemler sonucu bulunmuştur.
2150
Motorun Toplam İtki Değeri(Ns):
2020
8429.4
OpenRocketten alınan veridir
OpenRocketten alınan veridir
OpenRocketten alınan veridir
25 Mart 2021 Perşembe
3094
Çevre şartlarına bağlı olarak değişebilir.
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
5
Herkese Açık | Public
Open Rocket Genel Tasarım
Faydalı Yük Paraşütü
Gövde Paraşütü
1. Ayrılma Mekanizması
Motor
Kanatlar
Şok Kordonu
Yedek Aviyoink
Faydalı Yük ve Aviyoniği
2. Ayrılma Mekanizması
Motor Koruma Kapağı
Şok Kordonu
Burun Konisi
20 cm
Sürüklenme
Paraşütü
20 cm
25 Mart 2021 Perşembe
İç gövde entegre
Ana Aviyoink
90 cm
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖNCÜL TASARIM RAPORU (ÖTR)
100 cm
6
Herkese Açık | Public
Open Rocket Genel Tasarım
Zaman
Hız
Fırlatma
0
0
0
Rampa Tepesi
0,43
6
31,46
Burn Out
3,5
510
264
Tepe Noktası
25,5
3094
0
Drag paraşüt
25,7
3090
0.86
Payload
25,7
3090
0.86
Ana Paraşüt
133,5
542
22,5
Yer
202
-
7,78
UÇUŞ GRAFİĞİ TABLOSU
25 Mart 2021 Perşembe
İrtifa
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
UÇUŞ PROFİLİ TABLOSU
7
Herkese Açık | Public
Open Rocket/Roket Tasarımı Genel Görünüm
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
8
Herkese Açık | Public
Roket Tasarımı Genel Görünüm
Sürtünme Paraşütü
Kanat
Aviyonik
Burun konisi
Motor Tutucu
Faydalı Yük
Pyload Paraşüt
Motor
Kurtarma
Mekanizması-1
Faydalı yük
Aviyonik
25 Mart 2021 Perşembe
Motor Tutucu
Ana paraşüt
Gövde entegre
Kurtarma
Mekanizması-2
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Motor Sabitleyici
Motor Sabitleyici
9
Herkese Açık | Public
Motor Özellikleri
✓
Roketimiz için belirlediğimiz 1. motor M2150 motorudur.
✓
Roket oluşumuna başlarken ilk referans noktamız motor olarak belirlenmiştir. Motor seçimine
göre diğer inde önemli rol oynamıştır. Analizler bu hususta dikkate alınarak tersine mühendislik
uygulamaları da kullanılmıştır.
✓
Merkezleme halkasına metrik somun gömülerek motor sabit kalacak, dış çapına bilezik halka
kullanılarak motorumuz sabitleneceltir
✓
Aynı şekile uçuş sonrası demontaj edilecektir.
Motor
M2150
Çap
75.0 mm
Uzunluk
89.3 cm
Max. Ağırlık
6324 g
Boş ağırlık
3835 g
Ateşleme Süresi
3.5 sn
Ortalama İtme
2147 N
Max. İtme
2614.1 N
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
10
Herkese Açık | Public
3 Serbestlik Dereceli Uçuş Benzetimi
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
11
Herkese Açık | Public
3 Serbestlik Dereceli Uçuş Benzetimi
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
12
Herkese Açık | Public
3 Serbestlik Dereceli Uçuş Benzetimi
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
13
Herkese Açık | Public
Operasyon Konsepti (CONOPS) - 1
Fırlatma Süreci
1.
Görsel 1 ‘de görüldüğü gibi roketin rampaya yerleştirilip ateşlenmeye hazır hale getirilmesi.
2.
Roketin ateşlenmesi ve uçuşun başlaması.
3.
Görsel 2 Roketin yakıtının bitmesi
4.
Görsel 3 ‘de 3090m olarak belirlediğimiz irtifada kurtarma sistemi aktif hale gelerek
sürüklenme paraşütünü roket dışına atacaktır . Sürüklenme paraşütünün açılması sonucu
ortaya çıkan kuvvet burun içinde bulunan kapsüldeki faydalı yükü ve faydalı yük
ekipmanlarını burun dışına çekecektir. Burun dışına çıkan kapsülden faydalı yük serbest
düşüşe geçerken faydalı yük kapsülü şok kordonu ile sürüklenme paraşütüne ve buruna
bağlı bir şekilde iniş durumunda olacaktır.
5.
Görsel 4 ‘te görülen roketimiz faydalı yükü bıraktıktan sonra i, 542m irtifada açacağımız ve
gövdemizi sağlam bir şekilde yeryüzüne indirecek olan ana paraşüt açılması.
6.
Faydalı yükümüzün anlık aldığı verileri yer istasyonuna iletmesi ve aynı zamanda SD kart
modülü sayesinde anlık olarak SD karta kaydetmesi.
7.
Görsel 5 kurtarılacak olan parçaların yeryüzüne paraşütler sayesinde sağlam şekilde inmesi.
8.
Roket uçuşunu tamamladıktan sonra yer ekibi tarafından GPS bilgileri yardımıyla alt
parçaların toplanıp jüriye teslim edilmesi.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
14
Herkese Açık | Public
Operasyon Konsepti (CONOPS) - 2
FIRLATMA ÖNCESİ,FIRLATMA VE FIRLATMA SONRASI OPERASYONLAR
1.
Roketin sorumlulardan teslim alınması.( Davut Mırık – Muhammet Huzeyfe Dilek)
2.
Bize verilen süre içerisinde AltimeterTwo ‘ yu roket içine yerleştirilmesi.
3.
Roketin rampaya taşınması ve yerleştirilmesi. ( Davut Mırık – Muhammet Huzeyfe Dilek)
4.
Roket aviyoniğinin aktif hale getirilmesi. ( Muhammet Huzeyfe Dilek)
5.
Ateşleme sorumlusu tarafından roketin ateşlenmeye hazır hale getirilmesi
6.
Roketin ateşlenmesi
7.
3090 m olarak belirlediğimiz irtifada faydalı yükün kurtarma sistemimiz yardımıyla dışarı atılması.
8.
Faydalı yükün dışarı atılmasından sonra hızımızı 20 m/s ‘ye düşürecek olan paraşütün açılması.
9.
592 m irtifada hızımızı 7,62 m/s’ye düşürecek olan ana yavaşlatıcı paraşütümüzün açılması.
10.
Uçuş tamamlandıktan sonra GPS vericilerinden aldığımız veriler yardımıyla yer ekibinin roketin bütün alt sistemlerini bulundukları yerden almaları.
(Semih Berk Erdoğan -İlyas İzzatov )
11.
Kurtarılan sistemlerin jüriye teslim edilmesi.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
15
Herkese Açık | Public
Kütle Bütçesi
İstenildiği gibi ayrı bir excel
dosyası ile sisteme
eklenmiştir
Elde edilen ağırlıklar tahmini
olup asıl kütle üretimden
sonra belli olacaktır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
16
Herkese Açık | Public
Roket Alt Sistem Detayları
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
17
Herkese Açık | Public
Burun Konisi & Kanatçık Mekanik Görünüm
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
18
Herkese Açık | Public
Burun Konisi – 3/1
Burun konisi tipi Pressure 𝒄𝑫
Friction 𝒄𝑫
Toplam
sürüklenme %
Parabolic
0
0,03
0,06
Konik
0,04
0,02
Elipsoid
0,02
0,04
Toplam Roket
𝒄𝑫
Yükseklik
(m)
Stabilite
Max hız (m/s)
0,48
3010
3,01
262
0,13
0,52
2721
3,03
258
0,11
0,51
2816
2.97
259
Roket genel hatları sabit kalacak şekilde burun konisi detayları yukarıdaki tabloda belirtilmiştir.
Parabolik burun konisinde görüldüğü üzere roket tasarımımız için en uygun veriler elde edildiği görülmektedir.
Önemli bir faktör olan yüzey sürtünme kuvveti değerleri stabilte max yükseklik gibi değerlerin tasarımımıza en uygun biçimde parobolik burun konisi vermiş ve
yapılmasına karar verilmiştir.
Kıstas alınan noktalar yükseklik, max hız ve stabilite oranlarıdır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
19
Herkese Açık | Public
Burun Konisi – 3/2
Malzeme
Yoğunluk (g/𝒄𝒎𝟑 )
FİBERGLASS
Tokluk
Çekme Mukavemeti
(Mpa)
Şekillendirilebilirlik
Isıl Dayanım
2,54
İYİ
3448
ORTA
YÜKSEK
KARBONFİBER
1.8
İYİ
747
ZOR
YÜKSEK
Alüminyum
2,7
İYİ
115
ZOR
YÜKSEK
(Seçildi)
Malzeme
Üretim yöntemi
Fiberglass
Fiberglass ile yapılacak burun konimiz için öncesinde 3 boyutlu yazıcıdan burun konimiz ölçüsüne
uygun bir kalıp çıkarılacaktır. Çıkarılan kalıbın üstüne epoksi sürülerek cam fiber malzeme ile
kaplanacaktır
Karbonfiber
Karbonfiber kompozit yapıdaki matrisi oluşturan reçineyi, vakum basıncıyla kalıp içindeki lamine
yapının içine aktarılıp malzeme üretimi sağlanılacaktır
Balsa
Mat kesiciler ile uygun bicilere getirilip gereklı tırnaklar açılıp tutkal yardımı ile birleştirilecektir.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
20
Herkese Açık | Public
Burun Konisi – 3/3
25 Mart 2021 Perşembe
Soulder
boy(cm)
Boy
(cm)
Çap
(cm)
Kütle
(gr)
20
20
13
657
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
21
Herkese Açık | Public
Kanatçık – 3/1
Geometrik şekil
Max hız (m/s)
Yükseklik (m)
Stabilite
Square ( Seçildi)
262
3012
3,01
Raunded
264
3077
3,01
Airfoil
266
3128
3,05
Roket genel hatları sabit kalacak şekilde kanat profili detayları yukarıdaki tabloda belirtilmiştir.
Square konisinde görüldüğü üzere roket tasarımımız için en uygun veriler elde edildiği görülmektedir.
Square geometrik şekil seçilmesinin nedeni lazer kesimle fazla işlem maliyeti ve kolay elde edilebilirlik ve düşük maliyet göz önüne alınmıştır.
Kıstas alınan noktalar yükseklik, max. hız ve stabilite oranlarıdır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
22
Herkese Açık | Public
Kanatçık – 3/2
Malzeme
Yoğunluk (g/𝒄𝒎𝟑 )
ALÜMİNYUM
Tokluk
Çekme Mukavemeti
(Mpa)
Şekillendirilebilirlik
Isıl Dayanım
2,7
İYİ
115
ZOR
YÜKSEK
KARBONFİBER
1.8
İYİ
747
ZOR
YÜKSEK
FİBERGLASS
2,54
İYİ
3448
ORTA
YÜKSEK
(Seçildi)
Malzeme
Üretim yöntemi
Aliminyum
Plakalar halinde lazer kesimi ile üretilecektir. İşlem süresi ve masrafı minimum seviyeye
indirilecektir.
Fiberglass
3 boyutlu yazıcıdan kanat profilimize uygun bir kalıp çıkarılacaktır. Çıkarılan kalıbın üstüne epoksi
sürülerek cam fiber malzeme ile kaplanacaktır.
Karbonfiber
Karbonfiber kompozit yapıdaki matrisi oluşturan reçineyi, vakum basıncıyla kalıp içindeki lamine
yapının içine aktarılıp malzeme üretimi sağlanılacaktır
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
23
Herkese Açık | Public
Kanatçık – 3/3
Hücum açısı
Boy (cm)
31,44
25 Mart 2021 Perşembe
Uzunluk (cm)
11,5
Ankastre boyu (cm)
46
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Kütle (g)
14
1146
24
Herkese Açık | Public
Faydalı Yük Mekanik Görünüm
Faydalı Yük
25 Mart 2021 Perşembe
Faydalı Yük ve Faydalı Yük
Paraşütü Kafesi
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
25
Herkese Açık | Public
Faydalı Yük - Detay
Faydalı yük 4 kg çeliktir. Bir işlevi
bulunmamaktadır.
25 Mart 2021 Perşembe
Üst gövdede konumlandırılmıştır.
Ayrılma mekanizması sürüklenme
paraşütümüzü roketten dışarı
attıktan sonra sonra faydalı
yükümüzün bulunduğu kafes
roketten ayrılacak ve içinde
bulunan faydalı yükümüz bağımsız
şekilde serbest düşmeye
başlayacaktır.
Roket apogee noktasına geldiği
zamanı ivme sensörlerinin uyarısı
ile birlikte servo motorlara gelen
akım tetik mekanizmasını
uyararak yayı serbest bırakarak
ayrılmayı gerçekleştirecektir.
Faydalı yükün hemen arkasında ve
faydalı yüke entegre konumda
olan bulkhead halka
bulunmaktadır. Bu buklhead
halkanın içi oyularak içerisine
faydalı yük yer tespitini yapacak
olan sistemlerimiz
yerleştirilecektir.
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Roketimiz iniş yaptıktan sonra
aviyonik sisteminden alınan data
doğrultusunda faydalı yükümüzün
konumu belirlenecektir.
26
Herkese Açık | Public
Gövde Parçaları & Gövde Montaj Parçaları
(YAPISAL) Mekanik Görünüm
MERKEZLEME HALKASI
FLANŞ
MOTOR TUTUCU
Parça İç Çap
8 cm
Parça İç Çap
8 cm
Uzun Kısım
30 mm
Parça Dış Çap
12,4 cm
Parça Dış Çap
12,4 cm
Kısa Kısım
18 mm
Parça Uzunluk
3 cm
Parça Uzunluk
3 cm
Kalınlık
3 mm
Malzeme
Alüminyum
Malzeme
Alüminyum
Malzeme
Alüminyum
Üretim
Torna ve Freze
Üretim
Torna ve Freze
Üretim
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
27
Herkese Açık | Public
Gövde Parçaları & Gövde Montaj Parçaları
(YAPISAL) Mekanik Görünüm
BAĞLANTI ELEMANI (COUPLER)
Parça İç Çap
12 cm
Parça İç Çap
Motor gövde
12,4 cm
Üst gövde
Parça İç Çap
12,4 cm
Parça Dış Çap
Parça Dış Çap
12,6 cm
13 cm
13 cm
Parça Uzunluk
100 cm
Parça Uzunluk
110 cm
Parça Uzunluk
20 cm
Et Kalınlığı
0,3 cm
Et Kalınlığı
0,3 cm
Malzeme
Alüminyum
Malzeme
Alüminyum
Malzeme
Alüminyum
Üretim
Torna ve Freze
Üretim
Torna ve Freze
Üretim
Torna ve Freze
Parça Dış Çap
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖNCÜL TASARIM RAPORU
(ÖTR)
28
Herkese Açık | Public
Gövde Parçaları & Gövde Montaj Parçaları
(YAPISAL) Mekanik Görünüm
SHEAR PİN
25 Mart 2021 Perşembe
SABİTLEME VİDASI
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖNCÜL TASARIM RAPORU
(ÖTR)
29
Herkese Açık | Public
Motor Bölümü Mekanik Görünüm & Detay
Kanat
Flanş
Motor
Dişli motor kapağı
Motor tutucu
Coupler
Merkezleme halkası
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
30
Herkese Açık | Public
Motor Bölümü Mekanik Görünüm & Detay
Motor bölümü motor merkezleme halkası, motor desteği motor kapağı,
flanşlardan oluşmaktadır.
Motorumuz merkezleme halkalarıyla sabit konumda tutulacaktır.
Alternatif motorumuzun boyutları daha uzun olduğundan merkezleme
halkalarının konumunu değiştirmek daha kolay olacağından
merkezleme halkaları kullanılması uygun görülmüştür.
Flanşlar sayesinde motor merkezleme halkaları ile gövdeye
sabitlenecektir
.
Motorun son sabitleme halkası olarak dişli kapak kullanarak kapatılacaktır
.
Kullanılan merkezleme halkaları gövdeye metrik civatalarla sabitlenecektir
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖNCÜL TASARIM RAPORU
(ÖTR)
.
31
Herkese Açık | Public
İkinci/Alternatif Motor Seçimi
25 Mart 2021 Perşembe
RAMPA ÇIKIŞ HIZI
32,6m/s
MAKSİMUM HIZI
267m/s
EN BÜYÜK İVME
87,2m/𝑠 2
KALKIŞ AĞIRLIĞI
27.768gr
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI KRİTİK TASARIM RAPORU
(KTR)
32
Herkese Açık | Public
İkinci/Alternatif Motor Seçimi
CESARONİ M2020
EKLENEN&ÇIKARILAN
KOMPANENTLER
DEĞİŞİM BİÇİMİ
DEĞİŞİM NEDENİ
Kanatçık
Boyu
değiştirilmiştir.
L=32cm
M2150 motoru ile M2020 motorunun rampa statik marjini (2) iki olmasını
sağlamak için kanat boyu ihtiyacımızı görecek şekilde küçültülmüştür.
Ağırlık
1200gr
Motorun yüksek itkili olması ve roketimizin çapının düşük olması sebebiyle çok
yüksek irtifalara çıkılmaktadır. Ayrıca motorun kütlesinin ilk motorumuzdan daha
fazla olması sebebiyle statik marjinimizin de belirlenen aralıklardan uzaklaştığı
görülmüştür. Dengeli bir şekilde ağırlık eklenerek bu durumlar çözülmüştür
Arka motor tutucu
Konumu
M2150:88,4cm
M2020:74,4cm
25 Mart 2021 Perşembe
M2150 motorumuz M2020 motorumuzun boyundan daha uzun olduğu için
motor arka motor tutucu konumumuz değişmiştir. Referans noktamız motorun
ateşleme yapılan konumundan itibarendir.(konum)
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI KRİTİK TASARIM RAPORU
(KTR)
33
Herkese Açık | Public
Kurtarma Sistemi Mekanik Görünüm
Sürüklenme paraşütü
Ana paraşüt
Faydalı yük paraşüt
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
34
Herkese Açık | Public
Kurtarma Sistemi – Paraşüt Açma Sistemi
( SEÇİLDİ)
Seçtiğimiz sistemin yay ile fırlatma
olmasının sebebi, üretim ve tedarik
imkanlarının daha kolay olmasıdır. Bununla
birlikte tasarımı ve maliyeti de önem arz
ettiğinden daha güvenilir bir sistem
olmuştur. Bu yüzden yay ve fırlatma sistemi
seçildi .
25 Mart 2021 Perşembe
Sistemimizde Co2 gazı tercih edilmedi. Bunun
sebebi gazın oluşturabileceği basınç altında
oluşacak
itkiden
dolayı
plaka
ve
montajladığımız
parçalarda
sorun
oluşturabileceğidir. Oluşacak olan bu basıncın
nasıl kontrol edilebileceği ve oluşturduğu yan
etmenler karşılaştırıldı fakat sorun çözülemedi.
Buna ilaveten co2 gazının temini konusunda da
yapılan araştırmalarda sorun yaşanıldı.
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Sistemimizde barut kullanmamamızın başlıca
sebeplerden birisi oluşturduğu tehlikedir.
Kontrolümüz dışında olacak olan olaylar
tehlikeye yol açabilir. Ateşleme durumunda
paraşütümüz ve ayrılma sistemimizin
parçalarının zarar görme durumu ve barut
temininin zor olması da barutu tercih
etmememizin sebeplerindendir.
35
Herkese Açık | Public
Kurtarma Sistemi – Paraşüt Açma Sistemi
Kurtarma Stratejisi
Roketimizin aviyonik sisteminde bulunan ivme sensörümüzün Y ekseninizi baz alarak tasarladığımız 1. ayrılma sistemimizin roketimiz apogee
noktasına geldiği anda Y değeri sıfırlanacaktır. Sonrasında yer çekimine maruz kalan roketimiz, ivmesinin eksi değerlere düşmesine sebebiyet
verecektir ve irtifa 3090 olduğunda sensörümüz Arduino Nanoya sinyal gönderecektir. Arduino Nano ya giden sinyalimiz DSS-M15S servo
motorlarımızı harekete geçirerek ayrılma mekanizmamızı tetikleyecektir. Tetiklenen mekanizmadan dolayı serbest kalan yayımız faydalı yüke ve
burun konisine itki uygulayarak 1. paraşüt ayrılmasını gerçekleştirecektir. Bunun sonucunda faydalı yükümüz roketten ayrı olarak düşmeye
başlayacaktır. Burun konimiz ise şok kordonu ile beraber gövdeye bağlı durumda olacaktır.
İkinci ayrılma sistemiz ise basınç sensörümüz ile tetiklenmektedir. Roketimizin deniz seviyesine göre hesaplanan yüksekliği 592 metre
civarlarına geldiğinde arduinoya sinyal gönderecektir. Arduinomuz da servo motorlarımızı hareket ettirecek ve böylelikle yayımız serbest kalarak
ana paraşütün açılmasını sağlayacaktır. Orta gövdeden motor gövdesi de burun konisi gibi orta gövdeye şok kordonu ile bağlı halde olacaktır.
Roketimizin tüm parçaları birbirine bağlı halde yani bizden istenildiği gibi beraber yeryüzüne inecektir .
Parçalar ve Alt Sistem
Ayrılma mekanizmamızda bir adet yay , bir adet servo motor, 2 adet daire plaka , 2 adet gijon saplama ve mekanizmayı
hareket ettirecek dişliler bulunmaktadır. Yayımız parçalara itki uygulayarak ayrılmayı gerçekleştirecektir. Servo
motorlarımız Arduinodan gelen sinyali değerlendirerek sistemi harekete geçirecekir. Plaka ve gijon saplamalarda ayrılma
sisteminin roketimize sağlam bir şekilde monte edilmesini sağlayacaktır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
36
Herkese Açık | Public
Kurtarma Sistemi – Paraşütler
❑ Paraşütümüzün rengi kırmızı olarak belirlenmiştir.
❑ Sistemimiz faydalı yük paraşütü, ana paraşüt ve sürtünme paraşütü olmak üzere 3 paraşütten oluşmaktadır.
❑ Faydalı yük paraşütümüzün çapı 80cm , ana paraşütümüzün çapı 300 cm, sürüklenme paraşütümüzüm çapı ise 80cm aşağıda verilem
denklem doğrultusunda hesaplanarak belirlenmiştir.
D = ( (8 m g) / (𝝅 Cd v2) )1/2
❑ Aşağıdaki bilimsel denklemler doğrultusunda yere iniş hızı 6,7m/s olarak belirlenmiştir.
mgh=𝐹𝑑 𝑥 +
1
2
𝑚𝑣 2 =
1
2
𝑑ℎ𝑎𝑣𝑎 𝐴𝐶𝑑 𝑣 2 𝑥 +
1
2
1
2
𝑚𝑣 2 = 𝑣 2 ( 𝑑ℎ𝑎𝑣𝑎 𝐴𝐶𝑑 𝑥 +
1
2
𝑚)
❑ Faydalı yükümüzün içine koyacağımız Arduino Nano kartımız faydalı yük aviyoniğini kontrol edecektir. GY-NEO6MV2 gps
modülümüz faydalı yük yer tespitini yapmamıza yarayacaktır. Lora XS1278 haberleşme modülümüz sayesinde de veriler yer
istasyonumuza aktarılacaktır.
❑ Burun , orta gövde ve motor gövdesi bir arada inecektir. Orta gövdede bulunan modüller sayesinde yer tespiti yapılabilecektir.
Sonraki yansıda modüller tanıtılmıştır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖNCÜL TASARIM RAPORU
(ÖTR)
37
Herkese Açık | Public
Kurtarma Sistemi – Paraşüt Açma Sistemi
Kurtarılacak olan roket gövdesi içinde bulunan modüller:
Arduino Nano
Sistemin Çalışmasını sağlayan sensör verilerini okuyan mikroişlemci. Genel olarak sensor ve motor gibi çevre birimleriyle haberleşmeyi çok
kolaylaştırması açısından tercih edilmiştir. (Ana uçuş bilgisayarında yer alacaktır.)
10-DOF İMU
İçerisinde sıcaklık , basınç, Gyro, İvme ölçer bulunan çoklu sensör kartdır. Böylece modülün yerden yüksekliğini basınç ile kolaylıkla ölçebilir
ve 10 eksende birçok veri ile uçuş verileri çıkartmamız mümkündür.
GPS Sensörü
Konum bilgisi enlem, boylam, rakım olarak bize veren sensördür.
BME 280
İçerisinde Sıcaklık , Basınç, Nem ölçer bulunan çoklu sensör kartıdır.
Kamera Modülü
Roketin uçuş süresi boyunca yer istasyonuna canlı yayın yapacak modül. Kamera Modülü, kusurları azaltarak veya ortadan kaldırarak net, kararlı
ve renkli görüntüler elde eder.
LED
Sistemin açıldığını ve çalıştığını görmek için ışık yayan diyot.
Lora SX-1278 Verici
Haberleşme modülü. Yer istasyonuna verileri gönderecek modül. Uzun menzilli yayılma sağlayan modül, geniş spektrum iletimi ve yüksek sinyal
yakalama aralığına sahiptir.
SD Kart
Uçuş bilgisayardan alınan verileri anlık olarak SD karta kaydedecek olan modül.
LM2596-ADJ
Üzerinde bulunan trimpot aracılığı ile çıkış gerilimi ayarlanabilen voltaj regülatörü.
YL-44 BUZZER
Elektrik akımına göre farklı tepkiler verebilen bir çeşit buzzerdir. Bu sayede aynı buzzerden farklı zamanlarda farklı tonlarda sesler alınabilir.
RASPBERRY Pİ ZERO
Sistemin çalışmasını sağlayan sensor verilerini okuyan mikroişlemci. Haberleşmeyi kolaylaştırması açısından tercih edilmiştir. (Yedek uçuş
bilgisayarında yer alacaktır.)
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
38
Herkese Açık | Public
Aviyonik Mekanik Görünüm
Aviyoniğimizi koyacağımız kapsül 3D yazıcı ile üretilecektir
MALZEME
ABS'ye göre basımı oldukça kolaydır
Sert bir yapıya sahiptir. Dayanıklı ve darbelere karşı dirençlidir.
PLA
(SEÇİLDİ)
Hafif esnekliğe sahiptir
Yüksek sertlik, dayanıklılık ve darbelere karşı direnç
ABS
PLA’ ya göre basımı zahmetlidir
Düşük esneklik
25 Mart 2021 Perşembe
En
12 cm
Boy
14 cm
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
39
Herkese Açık | Public
Aviyonik
Yedek Aviyonik Blok Diyagramı
25 Mart 2021 Perşembe
Ana Aviyonik Blok Diyagramı
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖNCÜL TASARIM RAPORU
(ÖTR)
40
Herkese Açık | Public
Aviyonik
Yedek Aviyonik Algoritma
Ana Aviyonik Algoritma
İvme sensöründen
verileri oku
Faydalı yük
ve paraşüt
bırakıldı mı?
Başla
No
Yes
Roket 600
metrede
mi?
İvme sensöründen
verileri oku
No
Yes
Roket tepe
noktasında
ivme sensörü
eksi (–) değer
gösterdi mi?
No
Çalışmakta olan GPS
modülü Lora aracılığıyla yer
istasyonuna sinyal
göndersin ve Çalışır
durumdaki Buzzer devreye
girsin
İşlemler
yapıldı mı?
Ana paraşüt açılsın
Faydalı yükü ve
sürüklenme paraşütü
ayrılsın
Çalışmakta olan GPS modülü
Lora aracılığıyla yer
istasyonuna sinyal göndersin
ve Çalışır durumdaki Buzzer
devreye girsin
İşlemler
yapıldı
mı?
Yes
No
Yes
Servo motor devreye
girsin
Servo motor hareket
etsin
Yes
Servo motor devreye
girsin
Roket tepe
noktasında
ivme sensörü
eksi (–) değer
gösterdi mi?
No
Faydalı yükü ve
sürüklenme paraşütü
ayrılsın
Roket 600
metrede
mi?
No
Yes
Bitir
No
Servo motor hareket
etsin ve ana paraşüt
ayrılsın
Ana paraşüt açılsın
Yes
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
41
Herkese Açık | Public
Aviyonik
Ana ve Yedek Aviyonik Arasındaki Geçiş
Algoritma Test Türü
Motor Sürücü Algoritma
Testleri
GPS Algoritma Testi
İvmeölçer Algoritma Testi
Motor sürücünün motoru istenilen yönde döndürüp
döndürülmediği komut gönderilerek tespit edilecektir. Tespit
edilen bağlantılar verilere göre düzenlenecektir. Testin amacı;
motorun dönüp dönmediğini kontrol etmek olduğu için başlıca bu
yöntem seçilmiştir.
Gps ’ten alınan veri uygun harita programları üzerinden kontrol
edilecektir. Testin amacı; konumun doğruluğu açısından ayrıntılı
bir şekilde harita üzerinden test etmek en doğru yöntem olarak
seçilmiştir.
İvmeölçer ivmeli hareket eden bir araca konularak test
edilecektir. Testin amacı; en küçük ivme hareketinde bile doğru
sonuçlar alınması hedeflenmiştir
Altimetre Algoritma Testi
Altimetre öncelikle deniz seviyesine daha sonra rakımı bilinen bir
bölgeye götürülerektir. Testin amacı; verilerin doğruluğu analiz
edilecektir.
Arduino Algoritma Testi
Arduino ile sistemin açıldığını ve çalıştığını görmeyi sağlamaktır.
Testin amacı; Arduino çalıştırılarak Arduino’nun uygunluğu tespit
etmektir.
25 Mart 2021 Perşembe
Ana aviyonik ve yedek aviyonik sistemimizde
kullanacağımız 1. ayrılma eyleyicisi her iki
aviyoniğimizde
ivme olarak seçilmiştir. Ana
aviyoniğimizde girilen ivme değeri ve yedek
aviyoniğimizin ivme değerleri farklı girilecektir. Ana
aviyoniğimizden gelen ivme verileri okunmadığı
durumda yedek aviyoniğimizden gelen ileri zamanlı
ivme değerleri servo motoru harekete geçirecektir.
Ana paraşüt ayrılma sistemizi yükseklik verisi ile
aktif edeceğiz. Ana aviyoniğimizin çalışmama
durumunda yedek aviyonikten gelen yükseklik
verilerimiz 2. ayrılma sistemimizi devreye
geçirecektir.
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
Herkese Açık | Public
Aviyonik
Yedek Aviyonik Kart Tasarımı
25 Mart 2021 Perşembe
Ana Aviyonik Kart Tasarımı
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
43
Herkese Açık | Public
Aviyonik
Model
Kanal Sayısı
Maks.Yük
Hassaslık
Hız
Haberleşme
Maxs.Yineleme
Frekansı
GY-NEO6MV2
50
50.000m
2.5m
500m/s
SPI/I2C
5Hz
Quectel L80
66
18.000m
2.5
515m/s
SPI
10Hz
Seçim: GY-NEO6MV
•
Maksimum yüksekliğin fazla olması
Seçim: BME280
Sensör
Boyut
Ağırlık
Hassaslık
Gerilim
Haberleşme
Basınç Aralığı
BME280
2.5*2.5*0.95m
m
100mg
0.18pa
1.8-3.6V
SPI/I2C
300-1100hPa
BMP180
3.6*3.8*0.95m
m
50mg
1pa
1.8-3.6V
I2C
300-1100hPa
Sensör
Boyut
Ağırlık
Gerilim
Haberleşme
Basınç Aralığı
HMC5983L
2.85*3.00*3.15mm
18mg
3-5V
I2C
300-1100hPa
10-DOF İMU
2.54*31.11*16.84
mm
100mg
3.3-5.5V
I2C
300-1100hPa
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
•
Boyutunun küçük olması
sayesinde PCB de az yer kaplar.
Diğerlerinden daha hassas olması
sayesinde yükseklikteki ufak
değişimleri fark edebilir.
•
Seçim: 10-DOF İMU
•
İhtiyacımız olan tüm sensörleri
barındığından dolayı tercih
edilmiştir. Sistemimiz için uygun
görülmüştür.
44
Herkese Açık | Public
Aviyonik
Sensör Verilerinin Filtrelenmesi
Sensörden alınan verilerin birleştirilerek değerlendirilmesi
gerektiğinden ve dinamik bir sistemde, sistemde mevcut olan
veriler ve giriş-çıkış verilerilerinin durum tahmini yapması ve
böylelikle ölçülemeyen verilerin tahmin edilmesi, sinyal
parazitini önlemek ve verileri normalize edebilmek bakımından
Kalman Filtrelemesi kullanmaya karar verildi . Kalman filtresini
başlıca tercih etme sebebimiz bilgisayar alagoritmalarına
kolayca uygulanabilmesidir.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
45
Herkese Açık | Public
Aviyonik
Sensör
Boyut
Frekans aralığı
Ağırlık
Gerilim
Haberleşme
Mesafe
Xbee pro S2C
10cm*8cm*6
cm
2.4 GHz
125 gr
2.7-3.6V
SPI/UART
3.2 km
Lora SX1278
13cm*11cm*2
cm
410-441 MHz
190 gr
1.8-3.7V
SPI/GPIO
5 km
•
•
Seçim: Lora SX1278
•
•
•
Menzilinin diğerine göre daha fazla
olması
Frekans aralığının uygun olması
Çalışma geriliminin uygun olması
SX1278 433 MHz radyo frekanslı haberleşme modülümüz , hem alıcı hem verici modülü olarak
kullanılabilmektedir. 5 km menzile sahiptir. Frekans aralığı 410-441 MHz aralığındadır. Sorun
oluşturabilecek tek tarafı veriler şifrelenemez. Ancak atış esnasında atış yapmayacak takımların
aviyonik sistemleri kapalı olacağı için bu durum sorun teşkil etmeyecektir .
Yer istasyonumuzun yazılımı yapılırken C#
programlama dili kullanılacaktır .
25 Mart 2021 Perşembe
•Çalışma Frekansı:433-472Mhz
•Maksimum Güç: 100W
•Bağlayıcı Modeli: SMA
•Kazanç dBi: 12dBi
•Çalışma Sıcaklığı: -20-55°
•Menzil: 10000 m
•Ağırlık: 550 gr
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
46
Herkese Açık | Public
Aviyonik
Yer İstasyonu Şeması
Anten
İletişim Arayüzündeki Güç İhtiyacının Hesabı
Anten
RF Kanal
Güç Kayıpları:
Serbest Uzay Kaybı:
20*log(433)+20*log(3500)-27,55
Lora XS 1278
Lora XS 1278
Arduino Nano
Alınan Veriler
Güç Kazançları:
Arduino Nano
= 96.06 dbm
Serbest Uzay Kaybı=
20*log(Frekans,Mhz)+20*log(Mesafe,m)-27,55(Boş alan
yolu formülünde metre ve megahertz cinsinden
olduğunda bu değer sabit olur
Gönderici Modülün Çıkış Gücü: 20 dbm
Gönderici sistemin çıkışında bulunan sinyal gücü
İletim Kaybı: 3 dbm
Kablomuzda metre başına 1 dbm kayip oluşmaktadır
Atmosferik Kayıp: 3 dbm tolerans aralığı
bırakıldı.
Sinyallerin atmosfer tarafından soğrulması.
Oksijen ve su buharının sebep olduğu kayıp
Polarizasyon Kaybı: 3 dbm alınmıştır.
Anten Kazancı
1. Alıcı Anten Kazancı: 12 dbi
2. Verici Anten Kazancı: 3 dbi
Link Bütçesi = = 20 dbm+12 dbm+3 dbm-96.06 dbm -3 dbm- 3 dbm-3 dbm = -70 dbm
Roket Üstü Telemetre Sistemi
25 Mart 2021 Perşembe
Yer İstasyonu
Telemetre Sistemi
Link bütçemiz ile modülümüzün dbm
değeri karşılaştırıldığında yeterli olduğu
ve beklenmedik şartlar altında oluşacak
kayıpları karşıladığı hesaplanmıştır.
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
47
Herkese Açık | Public
ALT SİSTEM (EK İÇERİK)
Ek alt sistem
Malzeme
Ağırlık(g)
Ağırlık
Çelik
1200
M2150 (ana motor) haricinde M2020 motoru(yedek motor) kullanılması durumda kullanılacak ek alt
sistemler yukarıda belirtilmiştir.
İrtifa, mach, statik marjini dengeli konuma getirmek için çözüm olarak 1200g bir kütle kullanılmıştır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
48
Herkese Açık | Public
Roket Bütünleştirme Stratejisi
➢ İlk olarak aviyonik sistemimizin bulunduğu kapsül , orta gövdemize metrik vidalar yardımı ile montaj edilecektir.
➢ Faydalı yükü ve sürüklenme paraşütümüzü ayıracak olan ayrılma mekanizması, aviyonik kapsülün hemen üstüne montajlanacaktır.
➢ Hazır haldeki sürüklenme paraşütümüz şok kordonuna bağlanacaktır (Yarışma alanına sarılı halde getirilip , hakemlerin kontrol talebi
üzerine gerekirse paraşütler açılacaktır.)
➢ Faydalı yükümüz ve paraşütü ana gövdenin en üst kısmına koyularak burun konisi yerine takılacaktır.
➢ Orta gövdemizin alt gövde kısmına geçilerek aviyonik kapsülümüzün altına 2. ayrılmayı gerçekleştirecek olan ayrılma mekanizması
eklenerek hemen altına ana paraşüt koyulacaktır.
➢ Alt gövdemize merkezleme halkalarımız sabitlenecektir .( Yarışma alanına sabitlenmiş şekilde getirilecektir.)
➢ Roketimizin kanatları motor merkezleme halkalarımız ile montajlarak gövdeye sabitlenecektir. ( Yarışma alanına montajlanmış şekilde
getirilecektir.)
➢ Birleştirilmiş olan burun konimiz ve orta gövdemiz , iç elemanları takılmış olan alt gövdemiz ile coupler( bağlantı elemanı) kullanılarak
birleştirilecektir.
➢ Couplerımız gövdelere sıkıştırılacak ve kolay kırılabilen malzemeden yapılşmış pinler ile sabitlenecektir.
➢ Motorumuz rokete takılıp en son motor tutucumuz takılacaktır.
Aviyonik kapsülümüzün içine 3D yazıcıdan basacağımız , boyu AltimetreTwo cihazımızın sıkıştırılabileceği şekilde
tasarlanmış olan parçamızı aviyonik sistemimizin içine plastik kelepçe ile sabitledikten sonra içine cihazımızı
yerleştirilecektir. Cihazın olduğu konumun gövde üzerinde olacak deliklerin yanında olması dikkate alınacaktır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
49
Herkese Açık | Public
Proje Planı
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
50
Herkese Açık | Public
TAKVİM
Hafta
Günü/Ay
1
2
3
Kasım
Aralık
4
5
6
8
9
10
11
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Takım Kurulma süreci
Yarışma Şartnamesi Analizi
Literatür Taraması Süreci
Roket Aviyoniği Hakkında Detaylı Araştırma ve Modül Seçimleri
Basma –EğilmeSertlik Testleri
Mayıs
Kart Fonksiyonellik
Testleri
GPS konum bulma ve
Basınç Sensörü testi
Haziran
24
25
26
27
28
ÖTR Yapısal Muk.-Dinamik-Kinematik-Akışkanlar
Dinamiği- Mekanik Muk. Analizleri
TESLİM
Algoritma Testleri
Lora-Lora arası ve Lora –Anten
arası haberleşme testi
KTR
Teslim
Alıcı Lora ve Verici Loralar Arası Veri
İletişimi Testleri
Soru – Cevap
Toplantıları
AHR Hazırlık Süreci
AHR
TESLİM
Ağustos
Teknofest Teknoloji Yarışmaları
25 Mart 2021 Perşembe
30
Roket Aviyoniği Hakkında
Detaylı Araştırma ve Modül
Seçimleri
ROKETİN HAZIR HALE GETİRİLME SÜRECİ
Temmuz
29
İlk Toplantı ve İsim Bulma Süreci
Roket Tasarımı ve Ayrılma Sitemleri Tasarım ve Kesinleştirilmesi
Gerekli Sensörler ile
Yükseklik ve Sıcaklık
Testi
Ayrılma Sistemleri Testleri
23
Logo Tasarımı
ÖTR HAZIRLIK SÜRECİ
Nisan
22
Görev Dağılımı
Danışman Hoca Bulma Süreci
Mart
Eylül
12
Takım için üye arayışı süreci
Ocak
Şubat
7
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
51
Herkese Açık | Public
Analiz Takvimi
Tarih
Tanımı
22.03.2021 – 25.03.2021
CAE programları ile yapısal mukavemet analizleri
22.03.2021 – 25.03.2021
CAE programları ile mekanik mukavemet analizleri
25.03.2021 - 27.03.2021
Ansys ve Solidworks programları ile dinamik analizleri
25.03.2021 - 27.03.2021
Ansys ve Solidworks programları ile kinematik analizler
26.03.2021 – 28.03.2021
Ansys programı ile hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
52
Herkese Açık | Public
Analizler
YAPISAL/MEKANİK MUKAVEMET ANALİZLERİ
✓ Analizler Ansys üzerinden yapılacaktır.
✓ Sonlu elemanlar yöntemi kullanılacaktır.
✓ Maksimum kuvvete mağruz kalan bölgeler malzemenin dayanımı
ölçülecektir.
✓ Yapıya uygulanan iç ve dış statik kuvvetlere karşı davranışı kontrol
edilecektir.
✓ Analizden elde edilen veriler doğrultusunda mukavemetin düşük olduğu
noktalara alternatif çözümler aranacaktır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Herkese Açık | Public
Analizler
KİNEMATİK ANALİZLER
✓ Solidworks&ansys programları ile yapılacaktır.
✓ Sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanılacaktır.
✓ Amacımız roketin mağruz kaldığı ani yük değişimlerinde
sergilenen davranışı analiz etmektir.
✓ Gerilmeler ve deformasyonlar analiz sonucunda
değerlendirelecek ve analizlerin doğrultusunda altarnatif
çözüm yolları aranacaktır.
✓ Tüm parçalarımıza dinamik kinematik analizlar yapılacaktır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
54
Herkese Açık | Public
Analizler
HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ ANALİZLERİ
✓ CDF analizleri Ansys proğramı üzerinden yapılacaktır.
✓ Sonlu elemanlar yöntemi kullanılacaktır.
✓
Analitik yöntemlerle direkt olarak hesaplanamayan kompleks modellerde, ısı transferi,
basınç kayıpları, akış hızları gibi verilerin nümerik gibi verileri elde ederiz.
✓
CFD analizleri ile olası problemleri erkenden tespit edilip, gerekli düzenlemeler yapılıyor.
Fiziksel prototip imalatı ve deneme yanılmaları en aza indiriyor.
✓
✓
Dış gövdemize hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi yapılacaktır.
Analitik yöntemlerle direkt olarak hesaplanamayan kompleks modellerde, ısı transferi,
basınç kayıpları, akış hızları gibi verilerin nümerik gibi verileri elde ederiz.
✓ CDF analizleri sonucunda olası çıkan problemler erkenden tespit edilip gerekli
düzenlemeler yapılacaktır. Denem maliyetlerini düşürerek daha verimli sistemler
ortaya konacaktır
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
55
Herkese Açık | Public
Test Takvimi
TARİH
YAPILACAK TEST
01.04.2021 - 03.04.2021
Basma Testi
01.04.2021 - 03.04.2021
Eğilme Testi
01.04.2021 - 03.04.2021
Sertlik Testi
06.04.2021 - 08.04.2021
Basınç Sensörü Testi
06.04.2021 - 08.04.2021
GPS Konum Testi
09.04.2021 - 11.04.2021
Yükseklik Sensörü Testi
09.04.2021 - 11.04.2021
Sıcaklık Sensörü Testi
14.04.2021 - 16.04.2021
Algoritma Testleri
18.04.2021 - 21.04.2021
Lora- Anten Arası İletişim Testi
18.04.2021 - 21.04.2021
Lora-Lora Arası Haberleşme Testi
23.04.2021 - 27.04.2021
Verici Loralardan Alıcı Loraya Veri Aktarımı
23.04.2021 - 27.04.2021
Lora- Sensörler Arası Veri Aktarımı Testi
01.05.2021 - 03.05.2021
Kart Fonksiyonellik Testi
04.04.2021 - 08.05.2021
Kurtarma Sistemi Servo Testi
04.04.2021 - 08.05.2021
Burun Açılma Testleri -Roket Alt Gövdesi Açılma Testi – Paraşüt Testi
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
56
Herkese Açık | Public
Testler
Mekanik Testler
Sertlik Testi
Bu teknik yaygın olarak ısıl işlem görmüş
yüzeyleri uygunluğu doğrulamak ve bir katı
maddenin malzeme yüzeyine kuvvet
uygulanması
üzerine
farklı
şekil
değişikliğine veya penetrasyonuna ne
kadar dirençli olduğunu ölçmek için
kullanılır.. Yöntem birbirlerinden farklı
sertliklerde çubuklar ile malzememiz
üzerinde yapılan çalışmalardan oluşur. Test
sonucunda kullanacağımız malzemenin
dayanıklılığını görmüş olup gerekirse
malzeme seçimimizin yeniden yapılma
durumu
olabilir.
25 Mart 2021 Perşembe
Basma Testi
Basma deneyi, malzemeye basma yükü
uygulanması sonucu numune boyunda
kısalma veya ezilme meydana gelmesi
esasına dayanan deney yöntemidir.
Basma deneyinde uygulanan yük,
çekme deneyinde uygulanan yükün
tersi şeklinde etki etmektedir. Basma
deneyi, genelde çekme deneyi test
cihazlarında yapılır. Basma deneyi
sonucunda kullanacağımız malzemenin
sağlamlığını görmüş olup malzeme
seçimimizin tekrar yapılma durumu
olabilir.
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Eğilme Testi
Eğme
deneyi
malzemenin
mukavemeti
hakkında
tasarım
bilgilerini
belirlemek
ve
malzemenin
eğilmeye
karşı
mekanik özelliklerini tespit etmek
amacı ile yapılır. İki mesnet
üzerine yerleştirilmiş dikdörtgen
veya
yuvarlak
kesitli
deney
numunesinin ortasına bir kuvvet
uygulanması ile gerçekleştirilir.
Kullanacağımız
malzemelerimizin
sağlamlığını görmüş olup gerekirse
malzeme
seçimimizin
yeniden
yapılma
durumu
olabilir.
57
Herkese Açık | Public
Testler
Kurtarma Sistemi Testleri
Kurtarma Sistemleri Servo Testleri
Burun Açılma Testleri
Kurtarma sisteminin mekanizması iç kapsül yay
sistemi olarak belirlenmiş olup test sürecinde ise
roketimizde kullanılacak olan kurtarma sistemimizin
bir benzeri üretilerek, ivme ve yükseklik sensörümüz
sayesinde ve aviyonik sistemden aldığı komut
beraberinde servo motorlar yayı tutan pimleri yayın
önünden
çekerek
ani
enerji
boşalımını
gerçekleştirecek şekilde testleri yapılacaktır.
Faydalı yükümüzün ve sürüklenme paraşütümüzün
olduğu kısımda olacak burun ayrılma işlemimizin testi
yüksek bir bina vb. bir yerden bırakılmaya hedeflenerek
gerçekleştirilecektir. Düştüğü an da herhangi bir zarar
almaması
açısından
uygun
koşullar
sağlanarak
uygulanacaktır.
Paraşüt Açılma Testi
Roket Alt Gövdesi Açılma Testi
Roket alt gövde açılma testimizi prototip bir alt
gövde oluşturup uygun bir ortamda basınca maruz
bırakarak açılma testini gerçekleştireceğiz
25 Mart 2021 Perşembe
Test edeceğimiz paraşütte temsili bir yük bulundurarak
belirli bir yükseklikten paraşütü bırakarak testimizi
gerçekleştireceğiz. Zaman zaman yüksekliği artırarak ve
yükün konumunda değişikler uygulayarak bu testi
tekrarlamayı planlamaktayız.
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
58
Herkese Açık | Public
Testler
Aviyonik Sistem Testleri
•
Sıcaklık Sensörü Testi: Sıcaklığı kademeli olarak artırabileceğimiz bir fırın
benzeri yapıda, maksimum ve minimum sıcaklık değerleri arasında test
edilecektir. Sisteme gönderdiği sıcaklık bilgileri analiz edilecektir. Değerlerin
doğruluğu açısından harici termometre sıcaklıkları ile karşılaştırılacaktır.
•
Basınç Sensörü Testi: Hava geçirgenliği oldukça az olan bir kap içinde, kap
içindeki havanın vakumlanarak düşük basınç, kap içine hava sıkıştırarak ise
yüksek basınç testleri yapılacaktır. Değerlerin tutarlılığı açısından kaba dahil
edilen barometre ila karşılaştırılacaktır.
•
GPS Konum Testi: GPS modülünden gelen enlem, boylam ve rakım verileri
Google Maps ile bağdaştırılarak o an bulunduğumuz konum ile
karşılaştırılacaktır. Verilerin doğruluğu testler ile onaylandığında, faydalı
yükün ve roketimizin konumunu bizlere verecektir.
•
Yükseklik Sensörü Testi: İlde bulunan yüksek binaların en üst katlarında
sisteme dahil edilerek test edilecektir. Sensörün sağladığı verilerin tutarlılığı
durumunda ikinci paraşüt açılma sisteminde Basınç Sensörü verileri ile
birleştirilerek kullanılacaktır.
25 Mart 2021 Perşembe
İletişim Testleri
•
Lora-Lora Arası Haberleşme Testi: Birbirinden uzak konumlara
konumlandırılmış alıcı ve verici loralarımızı kullanarak, iki sensör arası
veri aktarımının doğruluğu kontrol edilecektir. Elde ettiğimiz sonuçlar
sonucunda kullandığımız haberleşme modüllerinin gerekirse değişimi
söz konusu olacaktır.
•
Lora- Sensörler Arası Veri Aktarımı Testi: Sensörlerden Arduinoya
aktarılan verilerin sağlıklı bir şekilde Lora vericimize aktarılıp
aktarılmadığı kontrol edilecektir. Sağlıklı sonuçlar alınana kadar
testlerimizi devam edecektir.
•
Lora- Anten Arası İletişim Testi: Sinyalimizi güçlendirecek olan
antenimizi Lora alıcı modülümüz ile bağlayarak minimum 3 km uzakta
bulunan verici Loramızdan aktarılan verilerin doğruluğu kontrol
edilecektir.
•
Vericilerden Alıcı Loraya Veri Aktarımı: Roketimizin verici haberleşme
modülü sayısı 3 olduğu için 3 adet verici lora ile yer istasyonunda
bulunan tek adet Lora modülümüze gerçekleşecek veri aktarımı test
edilecektir
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
59
Herkese Açık | Public
Testler
Kart Fonksiyonellik Testi
Algoritma Testleri
Python ve C dili kullanılarak kodlanan kontrol
kartlarımız ile aviyoniğimizin yazılımsal olarak çalışıp
çalışmadığı kontrol edilecektir. Kontrol edilirken
aviyoniğimizde kullandığımız sensörlere kontrol
testleri uygulanılacaktır.
Paraşüt açılması için geliştirilen hız ve yükseklik
tabanlı algoritmalara mikroişlemcinin verdiği tepki
süresi ölçülecek. Ayrılma sistemimizin işleyişi test
edilecektir.
Algoritmaa testleri uygun ortamlar oluşturularak
yapılacaktır. Testlerden ettiğimiz sonuçlardan en iyi
sonuçlar alınana kadar test çalışmaları devam
edecektir.
25 Mart 2021 Perşembe
PCB
üzerine
sensörleri
yerleştirip
hazırlayacağımız kartımıza, roket uçuş esnasında
maruz kalacağı; basınç, titreşim, sıcaklık gibi dış
etkenlerden minimum düzeyde etkilenmesi için
şartları en iyi şekilde yapmak için gerekli
ortamlar oluşturulup kartımız bu etkenlere
maruz bırakılacaktır. Aldığımız sonuçlardan
kullandığımız modüllerin
ve bütün haldeki
kartımızın dış etklenlere verdiği tepkiler göz
önünde bulundurularak gerekli iyileştirmeler
yapılacaktır.
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
60
Herkese Açık | Public
BÜTÇE
MALZEME
ADET
Toplam Fiyat
MALZEME
ADET
Toplam Fiyat
Arduino Nano
3
577,08 ₺
Led
5
5₺
10 DOF-İMU
2
294,00₺
Direnç
10
5₺
BME280
1
191,88₺
IC125B S Mini Anahtar
3
6,00₺
18650 3.7 V 2500mAh pil
15
335,85₺
Burun ( Cam Fiber)
1
700₺
GY-NEO6MV2
3
187,30₺
Ana Gövde ( Alüminyum)
1
400₺
LORA SX1278 (K1D10)
196,83₺
Alt Gövde ( Alüminyum)
1
400₺
3
Kanatçıklar ( Alüminyum Plaka )
4
300₺
Raspberry Pi Zero
1
147,00₺
Mapa ( Dövme Çelik)
4
100₺
LORA SX1278
1
73,90₺
Şok Kordonu
3
100₺
Yagi Anten
1
504,00₺
3
500₺
Sandisk 8 Gb Micro Sd
1
34,90₺
Paraşüt ( Sürüklenme Paraşütü +
Faydalı Yük + Ana Paraşüt)
YL-44 Buzzer
3
20,01₺
Motor Durdurucu
1
100₺
OV7670 VGA Kamera
Kelepçe
3
100₺
1
60,00₺
PCB
3
60₺
Arduino SD Kart
1
5,86₺
Dss-M15S Servo Motor
2
384,72₺
25 Mart 2021 Perşembe
İmalat
2000₺
TOPLAM : 7791,14
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU (ÖTR)
61
HTEA
Hata Türleri ve Etkileri Analizi
Herkese Açık | Public
AYRI BİR EXCEL DOSYASI İLE SİSTEME YÜKLENMİŞTİR
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
62
Herkese Açık | Public
Kontrol Listesi
No
1
Gereksini
m Madde
No.
3.1.4
2
3.1.5
3
3.1.6
Karşılama Durumu
Gereksinim
ÖTR
Slayt No.
Orta irtifa kategorisinden , lisans öğrencileri
olarak katılmaktayız.
Yarışmaya Lise Kategorisinde yalnızca lise öğrencileri katılabilir.
Orta irtifa kategorisinden , lisans öğrencileri
olarak katılmaktayız.
Yarışmaya Yüksek İrtifa ile Zorlu Görev Kategorileri ’nde lisans ve lisansüstü öğrencileri ile
mezunlar katılabilir.
Yarışmaya Orta İrtifa Kategorisi ’nde lise, lisans ve lisansüstü öğrencileri ile mezunlar
katılabilir.
Açıklama
2,3
4
Tüm takım üyeleri Kastamonu
Üniversitesinde öğrenim görmektedir.
3.1.7
Farklı öğrenim/öğretim kurumlarından kurulan karma takımlar yarışmaya kabul edilir.
5
3.1.8
Yüksek İrtifa ve Zorlu Görev kategorilerine lisans ve lisansüstü öğrencileri ile mezunların
başvurabilmesi için takım üyelerinin daha önce yurtiçi ve/veya yurtdışında düzenlenen
roket yarışmalarında asgari bir kez atış yapmaya hak kazanmış ve atış alanında bulunmuş
takımın üyesi olunması gerekmektedir.
Orta irtifa kategorisinden , lisans öğrencileri
olarak katılmaktayız.
6
3.1.9
Lise öğrencilerinden oluşan takımların Yüksek İrtifa Kategorisi’nde yarışabilmesi için yurt
içinde ve yurt dışında lise ve orta kategorisinde asgari üst üste iki (2) yıl atış yapmaya hak
kazanmış olmaları gerekmektedir.
Orta irtifa kategorisinden , lisans öğrencileri
olarak katılmaktayız.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
3
Orta irtifa kategorisinden , lisans öğrencileri
olarak katılmaktayız.
63
Herkese Açık | Public
Kontrol Listesi
No
Gereksini
m Madde
No.
Karşılama Durumu
Gereksinim
ÖTR
Slayt No.
7
3.1.10
Yarışmaya takım halinde katılmak zorunludur.
2,3
8
3.1.11
Takımlar en az dört (4) en fazla altı (6) kişiden oluşmalıdır
3
9
3.1.12
3.1.13
11
3.1.14
12
3.1.15
Her takımın yarışmaya bir (1) danışmanla katılması zorunludur. Takım
danışmanı ile ilgili özellikler 3.1.26 no’lu maddede yer almaktadır.
Bir takım sadece bir kategoriden başvuru yapabilir. İki farklı
kategoriden başvuru yaptığı tespit edilen takımlar (ve üyeleri)
değerlendirilmeye tabi olmadan yarışmadan elenecektir.
Her takım yarışmaya sadece bir (1) adet roket ile katılabilir.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Betelgeuse Takımı olarak yarışmaya
katılacağız.
Takım ekibimiz 6 kişiden oluşmaktadır.
Takım danışmanımız Kastamonu
Üniversitesinde görevli akademisyen olup
şartları sağlamaktadır.
Bir takımın üyesi başka bir takımda üye olarak yer alamaz.
10
Açıklama
2,3
Takımımız ve üyeleri yarışmaya sadece orta
irtifa kategorisinden katılmıştır.
Takımımız yarışmaya 1 roket ile
katılmaktadır.
64
Herkese Açık | Public
Kontrol Listesi
No
Gereksini
m Madde
No.
13
3.1.16
14
3.1.17
15
3.1.18
16
3.1.19
17
3.1.20
Karşılama Durumu
Gereksinim
ÖTR
Slayt No.
Açıklama
Başvurumuz belirlenen tarihler arasında
yapılacaktır.
Son başvuru tarihinden sonra yapılan başvurular
değerlendirilmeyecektir
Yarışmacılar gerekli görülen hesaplamaları, raporları, sunumları ve
ilgili diğer dokümantasyonları Yarışma Komitesinin belirlediği
standartlara uygun olarak hazırlamalıdır.
Maddeye uygun hareket edilmiştir.
Takımlardan başvuru bitiş tarihinden sonra sırasıyla Ön Tasarım
Raporu (ÖTR), Kritik Tasarım
Raporu (KTR) ve Atış Hazırlık Raporu (AHR) istenecektir.
Her bir rapor sonrasında, takımlar alanında uzman hakemler
tarafından değerlendirilecek ve bir
sonraki rapor aşamasına geçmesi uygun görülen takımlar
belirlenecektir.
Raporların son teslim tarihleri Yarışma Takvimi’nde belirtildiği gibidir.
18
3.1.21
Takımlar; Proje Planı, Proje Bütçesi, Kontrol Listesi, Görevli Personel
Listesi (Takım Danışmanı dâhil olacak şekilde) hazırlamalıdır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
50-61
Raporlar gerektiği şekilde hazırlanacaktır.
65
Kontrol Listesi
No
Gereksini
m Madde
No.
Karşılama Durumu
Gereksinim
ÖTR
Slayt No.
Açıklama
19
3.1.22
Uluslararası öğrenci ve katılımcılar ÖTR’de özellikle
belirtilmelidir
3
Takımımızda 1 yabancı öğrenci olup ÖTR de
belirtilmiştir.
20
3.1.23
Yarışma boyunca görev alacak takım üyeleri ve takım
danışmanı listelenmelidir.
3
Gerekli Listeleme ÖTR raporumuzun 3.
sayfasında bulunmaktadır
21
3.1.25
.
Yukarıda belirtilen şartları sağlamayan takımların başvuruları
geçersiz sayılacaktır.
22
3.1.26
Danışman aşağıdaki kriterleri sağlamalıdır:
23
3.1.26.1
24
3.1.26.2
Her takımın yalnızca bir danışman bulundurması
gerekmektedir.
Bir danışman yalnızca tek bir takıma danışmanlık yapabilir.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
2
Takım yapısı kısmında ayrıca
belirtilmektedir.
Takımımızda yalnızca 1 danışman hoca
bulunmaktadır.
66
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
25
3.1.26.3
Karşılama
Durumu
Gereksinim
ÖTR
Slayt
No.
Takım danışmanı Mühendislik ve
Mimarlık fakültesinde araştırma
görevlisi olarak görev yapmaktadır.
Danışman olarak eğitim/öğretim kurumlarında görevli öğretmenler/akademisyenler veya daha
önce yurtiçi ve/veya yurtdışında düzenlenen roket yarışmalarına katılım sağlamış takımların
üyeleri veya danışmanları kabul edilecektir.
Danışman olarak görev yapacak kişiler, çalıştığı ilgili eğitim/öğretim kurumlarından alacakları
öğretmenlik/eğitmenlik/akademisyenlik yaptığına ve kurum tarafından yarışma takımı için
danışman
olarak görevlendirildiğine dair belgeyi ÖTR ile sisteme yüklemelidir.
26
3.1.26.4
27
3.1.26.5
Danışman olarak görev yapacak kişilerin danışmanlık görevlerini yerine getireceğine dair
belgenin ıslak imzalı hali ÖTR ile sisteme yüklenmesi gerekmektedir.
28
3.1.26.6
Danışman değişikliği olması durumunda yazılı olarak ilgili TEKNOFEST Yarışma Komitesi’nin
ivedi olarak bilgilendirilmesi zorunludur
29
3.1.26.7
30
3.1.26.8
Yarışmacı, başvuru yapmadan önce yarışma hakkındaki tüm açıklamaları ve katılım koşullarını
okuyup onaylamak (başvurunun yapılması yarışmacının kuralları onayladığının göstergesi olarak
kabul edilecektir) suretiyle yarışmaya katılacaktır.
Lise takımlarının öğretmen danışmanları kendi okullarından olmak şartıyla fen bilimleri
alanından bir öğretmen veya daha önce yurt içi veya yurt dışında roket yarışmalarını katılım
sağlamış
herhangi bir alandan öğretmen olmalıdır. (Bu koşul DENEYAP ve BİLSEM kurumlarından kurulan
takımlar için uygulanmayacaktır)
31
3.1.26.9
Üniversite takımlarında öğretim üyesi/akademisyen danışmanlar Mühendislik ve Fen Bilimleri
alanlarında herhangi bir fakültede görevli akademisyen (araştırma görevlisi, öğretim üyesi) veya
daha önce yurt içi veya yurt dışında roket yarışmalarını katılım sağlamış herhangi bir alandan
akademisyen olmalıdır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Açıklama
Gerekli açıklama ve koşullar
okunup , onaylanılmıştır.
Takım Üniversite takımıdır.
2,3
Takım danışmanı Mühendislik ve
Mimarlık fakültesinde araştırma
görevlisi olarak görev yapmaktadır.
67
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
32
3.1.26.10
Mezunlardan oluşan takımlarda danışmanlar daha önce yurt içi veya yurt dışında
roket
yarışmalarını katılım sağlamış herhangi bir alandan öğretmen/akademisyen
olmalıdır.
33
3.1.26.11
34
35
36
37
3.2.1.1,
3.2.1.2,
Karşılama Durumu
ÖTR Slayt No.
Açıklama
Takımımız üyeleri lisans öğrencisidir.
Maddeye uygun hareket edilecektir.
Takım dereceye girerek ödül almaya hak kazandığı takdirde danışman ödül
miktarından
faydalanamayacaktır.
Maddeye uygun hareket edilecektir
Roket motorları TEKNOFEST Roket Yarışması Komitesi tarafından tedarik edilecek
olup takımlar motor tedariki yapmayacaktır.
Her finalist takıma, TEKNOFEST Roket Yarışması Komitesi tarafından daha önceden
bildirilmiş olan bir (1) adet motor entegrasyon gününde verilecektir (Motorlar
takımlara yarışma öncesinde verilmeyecektir.)
3.2.1.3
3.2.1.4
Motor, rokete entegre edilmeye hazır bir şekilde takımlara verilecektir.
Takımların motor ve motora dair herhangi bir alt bileşen için tasarım ya da üretim
yapması kesinlikle yasaktır (Lise, Orta ve Yüksek İrtifa ile Zorlu Görev
kategorilerinde motordan çıkacak olan ısı, gaz vb. gibi etkenler roket tasarımını
etkileyen faktörler değildir).
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Maddeye uygun hareket edilecektir
68
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
38
3.2.1.5
Lise, Orta ve Yüksek İrtifa kategorilerinde paralel ya da seri kademeli roket tasarımları ve küme
(İng. cluster) denilen tek gövde içerisindeki çoklu motor sistemleri yarışma konseptine dâhil
değildir.
39
3.2.1.6
Lise ve Orta İrtifa kategorilerinde yarışacak her takım motor kataloğundan iki motor seçecektir.
Takımların roket tasarımlarının ufak değişikliklerle her iki motora da uyarlanabilir olması
beklenmektedir.
Roket için 2 adet motor seçilmiştir.
Gerekirse ufak değişiklikler ile her
iki motor da kullanılabilir.
40
3.2.1.9
Yüksek İrtifa kategorisinde yarışacak takımlar roket tasarımlarını TEKNOFEST Roket Yarışması
Komitesi tarafından belirlenecek motor için yapacaklardır. TEKNOFEST Roket Yarışması Komitesi
tarafından tahsis edilecek motor dışında başka bir motor dikkate alınarak roket tasarımı yapılması
kabul edilmeyecektir (Konuyla ilgili detaylı bilgiye motor kataloğunda ve ÖTR şablonunda yer
almaktadır).
Orta irtifa kategorisinden
yarışmaya katılmaktayız.
41
3.2.1.14
Araçta bağımsız olarak kurtarılacak her kısmın (faydalı yük dâhil) üzerinde GPS veya radyo sinyali
ile konum belirleyen bir sistem yer almalıdır.
42
3.2.1.15
Motor çeşitleri ve seçim süreci ile ilgili detaylara TEKNOFEST Roket Yarışması resmî web
sitesinden ulaşılabilir.
25 Mart 2021 Perşembe
Karşılama Durumu
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
ÖTR Slayt No.
36,37,38
Açılama
Araçtan bağımsız kurtarılacak ona
faydalı yükümüzün kendisine ait
aviyonik sistemi bulunmaktadır.37,
37 ve 38 . Sayfalarda detayları
bulunmaktadır.
69
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
Karşılama Durumu
43
3.2.1.16
44
3.2.1.18
45
3.2.1.19
Lise kategorisindeki takımlar hariç tüm takımlar üç (3) serbestlik dereceli uçuş benzetim ve
modellemesini kendileri yapacak şekilde bir kod (açık kaynak kodları kullanılarak) geliştirecek ve
ilgili tasarım raporlarında bu kod ve kodun çıktılarını (Tasarım Raporları şablonlarında hangi
çıktıların isteneceği takımlara iletilecektir) TEKNOFEST Roket Yarışması Komitesine sunulacaktır.
46
3.2.1.20
Oluşturulan benzetim ve modellemeyle ilgili olarak matematiksel ve fiziksel modeller ilgili tasarım
raporlarında ayrıntılı olarak açıklanmalıdır. İstenilen bilgiler ilgili rapor şablonlarında ayrıntılı olarak
yer almaktadır.
47
3.2.1.21
Benzetim ve uçuş verilerinin karşılaştırması uçuşun tepe noktasına kadar yapılacaktır.
48
3.2.2.1
Kurtarma sistemi olarak paraşüt kullanılmalıdır.
Takımların Şekil 1’de verilen “Open Rocket Simulation” kılavuzuna uygun olarak yörünge
benzetimlerini gerçekleştirmesi zorunludur.
ÖTR Slayt No.
11,12,13
Takımlar faydalı yüklerini “Unspecified Mass” ismiyle giremezler. Faydalı yük “PAYLOAD”
ismi ile adlandırılıp, kütlesi en az 4000 gram olarak girilecektir. Şekil 1 ile verilen
“Fırlatma SimülasyonuLaunch Simulation” ekranında yer alan değerler simülasyona
girilmelidir. Bu değerler ile benzetim yapmamış olan takımlar elenecektir.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Açıklama
Klavuza uygun olarak yörünge
benzetimi gerçekleştirilmiştir.
Gerekli değerler girilerek benzetim
yapılmıştır.
37
Kurtarma sistemi olarak paraşüt
kullanılmıştır.
70
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
49
3.2.2.2
Paraşüt ayırma işleminde güvenlik sebebiyle ticarî olmayan basınçlı kapların (basınçlı tank, tüp vb.)
kullanılmasına kesinlikle müsaade edilmeyecektir.
50
3.2.2.3
Yarışmada kullanılabilecek ticarî basınçlı kapların atış alanında doldurulması kesinlikle yasaktır.
51
52
53
3.2.2.4
3.2.2.5
3.2.2.6
Karşılama Durumu
ÖTR Slayt
No.
36,37
Roketimizde kurtarma sistemi olarak 3
paraşüt bulmaktadır
36,37
Sistemimiz faydalı yük paraşütü, ana
paraşüt ve sürtünme paraşütü olmak üzere
3 paraşütten oluşmaktadır.
36,37
36. Slaytın Kurtarma Stratejisi kısmında bu
konu belirtilmiştir.
Kurtarma sistemi için kullanılacak paraşütler kademeli olarak tasarlanmalıdır. Birincil, ikincil vs. gibi
kurtarılmak istenen alt bileşenlere ve sayısına göre birden fazla paraşüt kullanılabilir.
Birincil paraşüt ilk açılacak paraşüt olarak tanımlanmaktadır. Birincil paraşüt azamî irtifadan hemen sonra
(eğik atışın tepe noktasında) açılacaktır.
Birincil paraşüt ile roketin takla atması önlenmelidir. Bu paraşüt ile roketin düşüş hızı azaltılmalıdır; ancak
düşüş hızı 20 m/s’den daha yavaş olmamalıdır. (Düşüş hızı 20 m/s’den daha yavaş olursa roket rüzgâr
tarafından sürüklenebilir. Rüzgâr hızının etkisi dikkate alınarak bu değerin 20-40 m/s aralığında olması
tavsiye edilmektedir).
54
3.2.2.7
Birincil paraşütün bu hız aralığında çalışabileceğine dair gerekli analizler, simülasyonlar ve testler önceden
yapılmalıdır.
55
3.2.2.8
Roketin bütün parçaları birbirine bağlı olarak tek bir paraşüt sistemi ile kurtarılmalıdır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Açılama
36,37
36,37
36
36
Birincil paraşütün açılması sonrası roketin
hızı OpenRocket programı ile 22.7 m/s
olarak hesaplanmıştır.
Gerekli olan tüm analizler ve simülasyonlar
gerçekleştirilmiş olup testler ise takvimde
belirtilen tarihlerde yapılacaktır.
Kurtarma stratejisinde açıklanmıştır.
Faydalı yükümü roketten bağımsız ve
bağlantısı şekilde iniş yapacaktır.
71
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
56
3.2.2.9
Faydalı yük, roketin parçalarına herhangi bir bağlantısı olmadan (hiçbir
noktaya şok kordonu vb. herhangi bir ekipman ile bağlanmadan) tek
başına kendi paraşütü ile “bağımsız” olarak indirilmelidir.
57
3.2.2.10
İkincil paraşüt ana paraşüt olarak tanımlanmaktadır. Ana paraşüt en
erken yere 600 m ve en geç 400 m kala açılmalıdır.
57
3.2.2.11
Roketin ve parçaların hasar görmemesi için ana paraşütle taşınan
yüklerin hızı azami 9 m/s, asgari ise 5 m/s olmalıdır.
58
3.2.2.12
Karşılama Durumu
Roket, tepe noktasına ulaşmadan önce herhangi bir ayrılma
gerçekleştiremez (Faydalı Yük bırakma, paraşüt açma vb.).
ÖTR Slayt
No.
36
Açıklama
Faydalı yük bağımsız olarak yeryüzüne
inecektir.
37
İkincil paraşüt 400 -600 metre
aralığında açılacaktır.
37
Paraşüt çap vs. hesaplamalarımız bu
şekilde yapılmıştır. Test aşamasında
gerekirse değişim olacaktır.
36
Roket tepe noktasına ulaşmadan
ayrılma gerçekleşmeyecektir.
59
3.2.2.13
Kurtarma sisteminde (paraşüt) ayırma işlemi için kimyasal sıcak gaz
üreteçlerinin (kara barut vb.) kullanımına izin verilmektedir.
35
Sistemlerimizde barut
bulunmamaktadır.
60
3.2.2.14
Mekanik ya da soğuk gaz üreteci olan bir sistem de kullanılabilir.
35
Sistemlerimizde barut
bulunmamaktadır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
72
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
Karşılama
Durumu
61
3.2.2.15
Sıcak gaz üreteçlerinde kullanılacak olan kara barut vb. malzemeler yarışmacıların
kendileri tarafından tedarik edilecek olup, tedarikçiden alınacak sertifikayla (barut
tipini ve miktarı gösteren) yarışma alanına getirilecektir
35
35
62
3.2.2.17
Entegrasyon gününde takımlar entegrasyon alanına intikal ettiğinde ilk iş olarak
kimyasal sıcak gaz üreteçlerinin hakemlere teslim edilmesi zorunludur.
63
3.2.2.18
Güvenlik sebebiyle takımlar sıcak gaz üreteçlerini hakemlerden tüm etiketleri aldıktan
sonra (en son aşamada) rokete yerleştirilecektir. (Kurtarma sisteminde gerektiğinde
her paraşüt için emniyet piminin olması işlem sırası gelmeden kurtarma sisteminin
devre girmemesi için faydalı olacaktır).
64
3.2.2.19
3.2.6.20
Sistemin bağımsız olarak kurtarılacak bütün alt bileşenlerin (faydalı yük dâhil) üzerinde
konum belirleyen bir sistem (GPS, radyo vericisi vb.) bulunacaktır.
ÖTR
Slayt
No.
35
37
Uçuş algoritmalarında ayrılma sekanslarını tetikleyecek asgari iki kriter belirlenmelidir
65
36
3.2.6.21
Kullanılan pillerin roketin ihtiyacını karşılayabilecek kapasitede ve yeterince dolu olmalıdır.
66
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Açıklama
Sistemlerimizde barut
bulunmamaktadır.
Sistemlerimizde
bulunmamaktadır
barut
Sistemlerimizde
bulunmamaktadır
barut
Sistemden bağımsız kurtarılacak olan
faydalı yükümüzün kendine ait
aviyonik sistemi bulunmaktadır.
Uçuş algoritmalarında asgari iki kriter
belirlenmiştir.
Kullanılan piller uçuş öncesi yeterince
dolu hale getirilecektir.
73
Kontrol Listesi
No
67
68
69
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
3.2.2.21
Bağımsız olarak kurtarılacak her unsur/parça üzerinde hızın
ölçülebilmesine yönelik bir sistem olacaktır.
3.2.2.22
Elde edilen hız verileri yer istasyonuna canlı aktarılacaktır (Roketin
düşüş hızı bu sistem vasıtası ile tespit edilebilecektir).
3.2.2.23
Her paraşüt birbirinden farklı ve koyu renkte (çıplak gözle uzaktan
rahat görülebilmesi için) olacaktır.
36, 37
Paraşüt rengimiz kırmızı olarak
belirlenmiştir.
3.2.2.24
Uzaktan gözle rahat tespit edilebilmesi için paraşütlerin kesinlikle
beyaz ve mavi renklerde veya bu renklerin farklı tonlarında
olmaması gerekmektedir
37
Paraşüt rengimiz kırmızı olarak
belirlenmiştir.
3.2.3.1
Faydalı yükün kütlesi asgari dört (4) kg olmalıdır
25
Faydalı yükümüz 4 kg olarak
belirlenmiştir.
3.2.3.2
Entegrasyon alanında faydalı yük kütle ölçümü hakem heyeti tarafından
yapılacak olup, ölçümün rahat bir şekilde yapılabilmesi için faydalı yükün
roketten kolay bir şekilde ayrılması sağlanacak şekilde tasarım ve üretim
yapılmalıdır.
41
Faydalı yük tasarımı roketten kolayca
ayrılabilecek şekilde yapılacaktır.
70
Karşılama
Durumu
ÖTR Slayt
No.
37,38
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Faydalı yük ve gövdemizin hızını GPS
imiz ölçecektir.
Elde edilen hız verileri canlı olarak yer
istasyonuna aktarılacaktır.
71
72
Açıklama
74
Kontrol Listesi
No
73
Gereksinim
Madde No.
Karşılama
Durumu
3.2.3.3,
Lise ve orta irtifa kategorilerinde faydalı yüklerin herhangi bir bilimsel görevi yerine getirme
zorunluluğu bulunmamaktadır. Bu kategorilerde asgari 4 kg’lık herhangi bir ağırlık faydalı yük
olarak kabul edilecektir.
3.2.3.4
Yüksek İrtifa ve Zorlu Görev kategorilerinde, faydalı yükün bilimsel bir görevi başarıyla yerine
getirmesi durumunda başarılı takımların Yarışmadaki geçerli para ödüllerinden bağımsız
olarak ödüllendirilmesi için TEKNOFEST Roket Yarışması Komitesi tarafından gerekli süreçler
yürütülecek ve takımlara ödüller hakkında duyuru KTR aşamasından sonra yapılacaktır. .
Yüksek İrtifa ve Zorlu Görev kategorilerinde katılım gösterecek takımların bilimsel maksatlı
faydalı yükleri bilimsel bir amacı gerçekleştirirken özgünlük ve inovatif olma kriterleri
kapsamında da değerlendirilecektir.
Bilimsel maksatlı faydalı yük kapsamında;
74
75
Gereksinim
3.2.3.5
3.2.3.6
ÖTR
Slayt
No.
25
Açıklama
Faydalı yükümüz 4 kg ağırlığındadır.
Orta irtifa kategorisinde yarışmaya
katılmaktayız.
Orta irtifa kategorisinden yarışmaya
katılınılacaktır.
76
3.2.3.6.1,
77
78
3.2.3.6.2
Asgari 4 kg kütleye sahip olacak faydalı yükün (Faydalı yük içerisindeki bütün bileşenler bu 4
kg içerisine dâhildir) uçuşun başından sonuna kadar belirli bir frekansta ve sürekli olarak
asgari üç (3) farklı uçuş karakteristiğinin ölçümlenmesinin yapılması ve bu verilerin yer
istasyonuna canlı olarak indirilmesi
Rokette faydalı yük olarak uçurulacak otonom hava aracının roketten ayrılması sonrasında yer
yüzeyindeki belirli bir hedefe paraşütlü/paraşütsüz olarak sağlam iniş yapması örnek olarak
sunulabilir.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
25
Faydalı yükümüzün kendisi 4 kg olup
içindeki aviyonik sistem ek olarak
hesaplanmıştır.
75
Kontrol Listesi
No
79
Gereksinim
Madde No.
3.2.3.7
3.2.3.8
80
81
82
83
3.2.3.9
3.2.3.10
3.2.3.11
3.2.3.12
84
Gereksinim
Karşılama
Durumu
ÖTR
Slayt
No.
Açıklama
Madde 3.2.3.6.1 ve 3.2.3.6.2’de belirtilen örnek sistemlere benzer yapıda
olan veya özgünlük ile inovasyon içeren faydalı yükler için yapılacak
öneriler ÖTR’de TEKNOFEST Roket Yarışması Komitesine sunulacaktır.
ÖTR’nin değerlendirme aşamasında bilimsel maksatlı faydalı yükün
uygunluğu konusunda TEKNOFEST Roket Yarışması Komitesi tarafından
ayrıca değerlendirme yapılacaktır. ÖTR aşamasını başarıyla geçen ancak
bilimsel maksatlı faydalı yük konusunda uygunluk alamayan takımlar asgari
4 kg’lık bir kütleyle KTR aşamasına geçeceklerdir
Takımlar tarafından geliştirilecek özgün faydalı yükler Yarışma Komitesi’ne
sunulmalı ve ÖTR ile ön onay alınmalıdır.
Bilimsel bir görevi yerine getirmeye yönelik faydalı yükler canlı organizma,
aşındırıcı kimyasal malzeme ve radyoaktif materyal barındıramaz ve
çevreye/canlılara zararlı olamazlar.
Burun konisinde herhangi bir faydalı yük veya aviyonik sistem
konumlandırılmayacaktır.
Faydalı yük, roketin tepe noktasına erişmesinden hemen sonrası ile ana
paraşüt açılmasından hemen önceki zaman diliminde istenilen anda
bırakılabilir. (Örnek bir roket kurtarma senaryosu Şekil 2’de belirtilmiştir.
Faydalı Yük tepe noktasında bırakılabileceği gibi Şekil 2’de görüldüğü gibi
birincil paraşüt açılmasından sonra da bırakılabilir.)
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Faydalı yükümüz bilimsel yük olmaycaktır.
Orta irtifa kategorisinden katılmaktayız.
6
Burun konimizin içinde herhangi bir sistem
yer almayacaktır.
Faydalı yük 1. ayrılma ile 2. ayrılma
zamanı arasında gerçekleştirilecektir.
76
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
3.2.3.12 ile belirtilen zaman dilimi içerisinde faydalı yük bağımsız bir
bölümünden farklı bir stratejiyle de serbest bırakılabilir. (Roketin
gövdesi içerisindeki faydalı yükün bulunduğu bölgedeki bir kapak
mekanizma açılıp faydalı yük mekanik bir sistem yardımıyla gövdeden
çıkış yapabilir).
3.2.3.14
3.2.3.12 ve 3.2.3.13 ile belirtildiği gibi gerçekleşecek bir kurtarma
esnasında tasarlanan sistemin roketin inişini tehlikeye sokmayacağı
(mekanizmanın analizi veya uçuş analizi yardımıyla) kanıtlanmalıdır
3.2.4.1
87
88
89
Karşılama
Durumu
3.2.3.13
85
86
Gereksinim
Lise ve Orta İrtifa ile Zorlu Görev kategorilerinde
yarışacak roketlerin ses altı hızlarda uçması
gerekmektedir
3.2.4.2
Yüksek İrtifa kategorisinde yarışacak roketler için uçuş
hızı kısıtı bulunmamaktadır
3.2.4.3
Roketin tüm parçalarının azamî dış çapları aynı değerde
olmalıdır (Kademelerin farklı çaplara sahip olması ve
kademeler arasında çap değişimine izin
verilmemektedir).
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
ÖTR Slayt
No.
Açıklama
Roket tasarımı ses altı hızlarda uçacak şekilde
tasarlanmıştır.
7
27,28
Roketimizin parçalarının dış çapları aynı
değerde olacak şekilde tasarımlar
yapılmıştır.
77
Kontrol Listesi
Karşılama
Durumu
ÖTR
Slayt
No.
Açıklama
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
90
3.2.4.4
Uçuş kontrol yüzeyleri sabit olmalıdır. Aktif kontrol yapılmayacaktır.
7
91
3.2.4.5
Tüm kategorilerdeki roketlerin 0.3 Mach hızındaki stabilite değeri 1.5 ile 2.5 arasında olmalıdır.
6
Sayfada gözükmektedir.
92
3.2.4.6
Open Rocket ana tasarım sayfasında 0,3 Mach için stabilite değeri hesaplanmakta olup, takımlar bu
değeri dikkate almalıdırlar.
6
Değer dikkate alınmıştır.
93
3.2.4.7
Rampa çıkış hızı; Lise Kategorisi için 15 m/s, Orta İrtifa Kategorisi için 25 m/s, Yüksek İrtifa
Kategorisi için 30 m/s ve Zorlu Görev Kategorisi için 20 m/s’dir.
94
3.2.4.8
Takımların (Lise kategorisindeki takımlar hariç olmak üzere) geliştireceği üç (3) serbestlik dereceli
benzetim ve modelleme yazılımıyla aerodinamik ve uçuş mekaniği analizlerini kendi imkânlarıyla
yapmaları ve Open Rocket simülasyonu kullanarak elde edilen verilerin bu yazılımla elde
edilenlerle uyumlu olduğunun ilgili tasarım raporlarında ispatlanması gerekmektedir.
95
3.2.4.9
ÖTR ve KTR tasarım raporları boyunca taahhüt edilen rampadan çıkış hızlarının üretim sonrası
ortaya çıkan roketin toplam kütlesi ile tekrar Open Rocket ile simüle edilmek suretiyle bu değerin
sağlandığı ispatlanmalıdır. Yapılacak ispata ilişkin simülasyonlar AHR raporuna dâhil edilecektir
(Simüle edilmiş Open Rocket dosyası AHR ile beraber teslim edilecektir).
96
3.2.5.1
Roket içi basınç yönetimi sağlanarak roket içerisinde ortaya çıkabilecek aşırı basınçlanma
problemini önlemeye yönelik basınç sensörlerinden sağlıklı veri alınması sağlanmalı ve burundan
hemen önceki gövde bitim alanında, aviyonik sistemlerin bulunduğu gövde parçasında ve motorun
hemen bitimindeki alanda 3.0-4.5 mm arasında çapa sahip toplamda asgari üç (3) deliğin
bulunması gerekmektedir. Bu üç (3) delik haricinde açılacak olan ilave delikler ve onların ilgili
tasarımsal uygunluğu tamamen yarışmacıların sorumluluğundadır
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Rampa çıkış hızımız 31,46 dır.
7
6
7
78
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
Karşılama Durumu
ÖTR Slayt No.
97
3.2.5.2
Roketler hem uçuş boyunca maruz kalacağı yapısal yüklere hem de taşıma/rampaya
yerleştirme esnasında maruz kalacağı yüklere dayanıklı olmalıdır.
27,28
98
3.2.5.5,
İç entegrasyon gövdeleri ve burun omuzluğu uzunluğunun gövde çapının en az bir buçuk
(1,5) katı olması gerekmektedir. Gövdeler arası entegrasyon ve/veya Şekil 3 ile verilen
burun–gövde entegrasyonu (iç entegrasyon gövdesi/burun omuzluğu hariç) farklı bir
yöntemle yapılacaksa bu sistemin tüm yapısal yük analizlerinde hesaplanan şok değerlerini
karşıladığı ve bükülme (bending) testlerini geçmiş olması gerekir.
27,28
99
3.2.5.11
Roket kesit alanında çıkıntı yaratan ve roketin yapısal/aerodinamik bütünlüğünü bozacak
parçaların (bu kapsamda sadece sensör, anten ve kamera gibi zarurî elemanlara izin
verilecektir) roketin yanması bittikten sonra kütle merkezinin ilerisinde yer alması
sağlanacak şekilde önceden sabitlenmiş olmalıdır. Bu entegrasyonu yapan takımlar bu ilave
olmadan önce ve sonraki kayıplarını (Aerodinamik analizlerde irtifa kayıpları) göstermekle
yükümlüdürler.
100
3.2.5.12
Şekil 4 ile verilen fırlatma rampası ile kaydırma ayağı arasındaki bağlantının kesiti Şekil 5Şekil 5. ile verilmiştir. Bu kesitte
kırmızı parça kaydırma ayağı olup, gri sigma profil parça fırlatma rampasıdır. Mavi renkli parça ise kaydırma ayağını roket
gövdesine sabitleyen vidadır (Görselde roket bulunmamaktadır). Şekil 4 ve Şekil 5’de görüleceği üzere 6 metrelik fırlatma
rampası sigma profil ve destekleyici unsurların entegrasyonundan üretilmişti
3.2.6.1.
Oluşturulan benzetim ve modellemeyle ilgili olarak matematiksel ve fiziksel modeller ilgili
tasarım raporlarında ayrıntılı olarak açıklanmalıdır. İstenilen bilgiler ilgili rapor şablonlarında
ayrıntılı olarak yer almaktadır.
11,12,13
102
3.2.6.2
Benzetim ve uçuş verilerinin karşılaştırması uçuşun tepe noktasına kadar yapılacaktır.
11,12,13
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Roket tasarımımız bu maddeye uygun
yapılacaktır. Üretim aşamasından çönce gerekli analizler yapılıp
gerekirse değişkliikler uygulanacaktır.
Roketin kesit alanında çıkıntı oluşturacak
parçalar belirlenmiş olup ÖTR de
belirtilmemiştir. Üretim öncesi gerekli
çalışmalar yapılacaktır.
101
25 Mart 2021 Perşembe
Açıklama
79
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
103 3.2.6.3.
104
105
3.2.6.4.
3.2.6.5.
Karşılama
Durumu
İki uçuş bilgisayarı da ayrılma sistemlerini çalıştıracak eyleyiciye/eyleyicilere
bağlı olmalıdır.
Uçuş bilgisayarları ve/veya bağlı oldukları sistemlerden biri kısmen veya
tamamen bozulsa bile diğeri roketin kurtarma işlevlerini aksaksız ve
durmaksızın yerine getirmelidir.
Ana ve yedek uçuş bilgisayarları özgün veya ticarî sistem olabilir.
3.2.6.6.
Uçuş bilgisayarları (ana ve yedek) kullanılarak gerçekleşecek ayrılmalarda
farklı çalışma prensipleri yer almalıdır (Ayrılmayı gerçekleştirecek
sensörün/sensörlerin birbirinden farklı olması gerekmektedir. Bu durum
uçuş bilgisayarlarında kullanılan kontrolcülerin hem aynı olması durumunda
hem de farklı olması durumunda geçerlidir.). (Belirtilen kriter ön tasarım
raporu aşamasından sonra geçerli olacaktır).
3.2.6.7.
Ayrılma sistemlerine bağlı eyleyiciler yedekli olmak
zorunda değildir (yaylı bir sistemde yay, DC motorlu bir
sistemde DC motor ya da ateşleme teli).
3.2.6.8.
Eğer eyleyici tek ise, ana ve yedek uçuş bilgisayarı tarafından kontrol
edilmelidir. Bu eyleyici sistemler kontrolsüz bir şekilde çalışmamalıdır
(Örneğin sistemin açılışı ve kurulumu) ve istemsiz olarak kurtarma
sisteminin aktive edilmediğinden emin olunmalıdır.
106
107
108
Gereksinim
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
ÖTR Slayt
No.
Açıklama
40
Aviyonik blok diyagramında belirtilmiştir.
41,42
Ana ve Yedek Aviyonik diyagramında da
belirtildiği üzere kurtarma işlevi aksaksız ve
durmaksızın gerçekleştirilecektir.
43
İki aviyonikte de özgün sistem tercih
edilmiştir.
43
Farklı kontrolcüler kullanılmıştır
41
80
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
3.2.6.9
Gereksinim
Karşılama
Durumu
ÖTR Slayt
No.
Kurtarma sistemleri istemsiz olarak aktif konuma gelmemelidir.
40
109
3.2.6.10.
110
Roket parçalarının yer istasyonundan uzak yerlere düşeceği göz
önüne alınmalı ve alıcı-verici antenler Lise, Orta İrtifa ve Zorlu
Görev kategorileri için asgari 10.000 feet, Yüksek İrtifa Kategorisi
için asgari 20.000 feet menzilde çalışabilecek şekilde
seçilmelidir.
46
RF modülüne giden güç ölçülerek link bütçesinin yapılması
gerekmekte ve ilgili tasarım raporlarında sunulmalıdır.
47
3.2.6.11.
111
3.2.6.12.
112
3.2.6.13.
113
3.2.6.14.
114
Roket üzerindeki aviyonik alt sistemler ve sensörler uçuş
esnasında maruz kalacakları titreşim, basınç ve şok gibi etkiler
altında görevlerini rahatlıkla yerine getirmelidir. Bu kapsamda
gerekli koruyucu önlemler alınmalı, tasarım doğrulama
aşamasında ilgili testler gerçekleştirilmeli ve sonuçları ilgili
tasarım raporlarında sunulmalıdır.
Roketin üzerinde bulunan uçuş bilgisayarları roket rampada iken
açılarak kontrol edilmelidir.
Ana ve yedek uçuş bilgisayarlarına dışarıdan erişilebilir (Örneğin
gövde üzerinden erişilebilir anahtar bulunmalıdır) bir şekilde güç
verilebilecek şekilde tasarım ve üretim yapılmalıdır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
59
Açıklama
Ana ve yedek uçuş bilgisayaralarımız
tarafından kontrol edilip kontrolsüz
çalışmayacaktır.
Lora SX1278 433 MHz RF Modülü, alıcı veya
verici olarak kullanabileceğiniz 3000 metre
menzilli bir kablosuz iletişim modülüdür.
400-470 Mhz UHF YAGİ Anten ile de menzili
3000m daha artırılacaktır.
Gerekli hesaplar yapılmıştır.
Kart fonksiyonellik testleri yapılarak , uçuş
kartlarımız şartlara göre tasarlanılacaktır.
İlgili tasarım raporunda sunulacaktır.
Sistemimiz bu madde için uygundur.
81
Kontrol Listesi
No
Gereksinim
Madde No.
Gereksinim
Karşılama
Durumu
115
3.2.6.15.
Uçuş bilgisayarı açıldığında rokete bağlı herhangi bir sistem aktif hale
gelirse sorumlu takım diskalifiye edilecektir
116
3.2.6.17.
Sistemde Li-Po vb. pil kullanacak takımların “Li-Po Safe Bag”
kullanmaları gerekmektedir.
117
3.2.6.18.
ÖTR Slayt
No.
Bu madde dikkate alınarak çalışmalar
yapılacaktır.
43
120
Li – ion pil kullanılacaktır.
Kullanılacak pilin güvenliğinden takım sorumludur.
3.2.6.19.
Kullanılan pillerin roketin ihtiyacını karşılayabilecek kapasitede ve
yeterince dolu olmalıdır
Yapılan hesaplamalara göre pilimiz roketin
ihtiyacını karşılayacak kapasitededir. Uçuş
öncesinde pillerimizin dolumu mutlaka
yapılacaktır.
3.2.6.20.
Uçuş algoritmalarında ayrılma sekanslarını tetikleyecek asgari iki
kriter belirlenmelidir
1. Ayrılma sistemimiz ivme sensörüne göre
çalışırken 2. ayrılma sistemimiz basınç
sensörüne göre çalışacaktır.
3.2.6.21.
Uçuş algoritmaları tasarlanırken Open Rocket ve takımların
kendilerinin geliştirecekleri üç (3) serbestlik dereceli benzetim ve
modelleme yazılımlarından elde edilecek uçuş mekaniğine ilişkin
çıktılar dâhil edilmelidir. Buna yönelik hususlar ve veriler ilgili tasarım
raporlarında sunulmalıdır.
118
119
Açıklama
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
41
41
Algoritmamızda buna yer verilmiştir. Fakat 3
serbestlik dereceli benzetim ile ilgili bir
çalışmamız bulunmamaktadır.
82
Kontrol Listesi
No
121
Gereksinim
Madde No.
Karşılama
Durumu
3.2.6.22
Karar verme parametrelerinde sensörlerden okunan veri(ler) esas
olmalıdır.
3.2.6.23
Takımların geliştireceği üç (3) serbestlik dereceli benzetim ve
modelleme yazılımlarından ortaya çıkacak verilerden istifade
edilerek uçuş algoritmalarında karar vermeyi tetikleyecek kriterler
ve gerçekleştirilecek işlemler ilgili tasarım raporlarında akış
diyagramları şeklinde sunulmalıdır
122
3.2.6.24
123
Gereksinim
Sensörlerden okunan veriler doğrudan kullanılmamalı ve herhangi
bir hatalı okuma ya da sensör hatası durumu göz önünde
bulundurulmalıdır. Bu gibi durumlar için alınacak önlemler
(filtreleme vs.) ilgili tasarım raporlarında detaylı anlatılmalıdır.
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
ÖTR Slayt
No.
44
41
45
Açıklama
Karar parametrelerinde sensörlerden
gelen veriler esas alınacaktır.
Algoritmamızda karar vermeyi tetikleyecek
kriterler ve gerçekleştirilecek işlemler
belirtilmiştir.
Sensör filtrelemesi için kalman fitresi
kullanılacaktır.
83
Herkese Açık | Public
Optimizasyona Tabii Gereksinimler
Gereksinim
Tasarım Seçenekleri
Alüminyum 6060
Alüminyum / Karbonfiber
Optimizasyon kriteri 1
(Dayanım)
Alüminyum : 270 MPa
Karbon fiber : 3450-4850 MPa
Optimizasyon kriteri 2 ( Kütle )
Sonuç ve tasarıma etkisi
Alüminyum : 6787 gr
Karbon fiber :4475 gr
Optimizasyon kriteri 3 (
Yoğunluk )
Alüminyum : 2.7 g/cm³
Karbon fiber : 1.8 g/cm³
( GÖVDE)
Gövde malzemesinin ilk
seçeneği olan alüminyum, roketi
3094 m irtifaya
çıkartmaktadır.İkinci seçenek
olan carbon fiber 3325 m
irtifaya çıkarmaktadır.Analizde
kullanılan alüminyumun akma
dayanımı 2.75742 e+07N/m²
dir. Maliyet açısından
alüminyum tercih edilmiştir.
Gereksimim
Tasarım Seçenekleri
Optimizasyon kriteri 1
(Dayanım)
Optimizasyon Kriteri 2 (
Kütle)
Optimizasyon Kriteri 3
(Yoğunluk)
Sonuç ve tasarıma etkisi
Cam Elyaf
Cam Elyaf / Alüminyum
Cam Elyaf : 3445 MPa
Alüminyum : 270 MPa
Cam elyaf : 657 gr
Alüminyum : 959 gr
Cam elyaf : 2.6 g/cm³
Alüminyum : 2.7 g/cm³
Burun konisininin ilk
tercih edilen malzeme
fiberglass malzemedir.
Roket 3094 m irtifaya
çıkmaktadır.Alüminyum
tercih edildiğinde 2933
m irtifaya çıkmaktadır.
(BURUN)
25 Mart 2021 Perşembe
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
84
Herkese Açık | Public
Optimizasyona Tabii Gereksinimler
Gereksinim
Alüminyum 6060
(KANATLAR)
Tasarım
Seçenekleri
Alüminyum /
Karbon fiber
25 Mart 2021 Perşembe
Optimizasyon kriteri 1
(Dayanım)
Alüminyum : 270 MPa
Karbon fiber : 3450-4850
Mpa
Optimizasyon
kriteri 2 (Kütle)
Alüminyum : 1146
gr
Karbon fiber : 756
gr
Optimizasyon
kriteri 3 (Yoğunluk)
Alüminyum : 2.7
g/cm³
Karbon fiber : 1.8
g/cm³
2021 TEKNOFEST ROKET YARIŞMASI ÖN TASARIM RAPORU
(ÖTR)
Sonuç ve tasarıma etkisi
Kanatçıklar alüminyum
malzemeden imal
edildiğinde roket 3094 m
irtifaya çıkmaktadır.
Carbon fiber malzeme
ile imal edildiğinde roket
irtifası 3036 m
olmaktadır.
85