Serinin bugünkü bölümünde;
1) Tasarımda kullanacağımız diğer malzemelerin arayüzdeki görünüşüne ve tercih parametrelerine değineceğiz.
2) Roket motoru seçimi sonrası roketin simülasyon uçuşunu gerçekleştireceğiz ve uçuş süresince edineceğimiz verileri simülasyon üzerinde inceleyeceğiz. Verilerin yorumlamasını bir sonraki bölümde yapacağız.
OpenRocket arayüzü oldukça anlaşılır ve basit bir tasarıma sahiptir. Her alt bileşenin görevini iyi bilmeli ve her bileşeni size uçuş-görev sırasında sağlayacağı maksimum verimi kalibrasyon problemi yaratmaksızın sağlayacağı şekilde rokete yerleştirmelisiniz. Bu konumlandırma aynı zamanda roketin stabilitesini [1] minimum ölçüde etkilemeli.
Şekil 4.1 Arayüz tasarım bölümü
Tasarıma başlarken takip etmemiz gereken belirli bir sıralama yok fakat ben tasarıma başlarken önce dış iskeleti tasarlamamız gerektiği taraftarıyım.
Önerdiğim öncelik sırası şu şekilde;
1)Burun konisi, üst gövde, alt gövde ve motor kapağı ekleyerek oluşturacağımız dış iskelet -daha sonra revize edilmek üzere- içerisine alt komponentlerin ve motorun konumlandırılması.
2)Konumlandırılan komponentlerin teorik hesaplamalarının yapılması .
3)Teorik hesaplamalara göre arayüz üzerinde ağırlık, materyal ve boyut bilgilerinin girilmesi.
4)Girilen veriler sonucu stabilite değeri toleransının çok dışında kalacağından roket alt ürünlerinin yeniden konumlandırılarak tasarımın revize edilmesi.
5)Stabiliteyi ve roketin irtifa, hız değerlerini istenen aralıkta sabitlemek için , bu değerler üzerinde maksimum etkisi olan kanatçıkların tasarıma eklenmesi.
Öncelikle burun konisi + üst gövde+alt gövde + transition görünümüne sahip örnek niteliğinde bir gövde gösterelim
Bu çizimin alt gövdesine motor seçim menüsünden motor ekleyelim ;
( Motorlar&Biçimleri>Motor Mounts >Body Tube> New configuration>None )
Burada açılan motorlardan, ROKETSAN'ın sağlayacağı motoru seçiniz.!
(örnek amaçlı 2022'de kullanılan H11 motoru seçilmiştir.)
Motor seçimi yaptıktan sonra show details diyerek motor yakıtının tükenme zamanını, motorun dolu ve boş ağırlığını, itiş gücünü görebilirsiniz.
Motor seçimi yaptıktan sonra roketimizin uzunluk değerleriyle oynarsak yaklaşık olarak şöyle gözükecektir;
Sonrasında roketin gövde- burun- transition malzemelerinin seçimini yaparsak;
Roketimizin ilk uçuşunun simülasyonlarını ve analizlerini göstermemiz için yeterli olacaktır.
Bu şekilde roketin aerodinamik yapısı tamamlanmadan gerçekleştireceği bir uçuşun sonuçlarını ve buna sebep olan eksikleri tartışacağız.
Tasarıma yaparken böyle bir aşamaya gerek yoktur. Daha iyi kavranması açısından örneklenmiştir.
New simulation menüsüne tıklayarak simülasyonu oluşturduk ve karşımıza çıkan ekranda Sımulate&Plot işaretine tıklayarak simülasyonu başlattık.
Sonuçlar ekranına bakarsak ;
maksimum irtifamız 81.1m/min 2438m sonucunu açıkça gözlemleyebiliriz. Yarışmanın 8000feet asgari irtifa koşulu (yaklaşık 2438 metre) büyük bir farkla kaçırılmıştır. Ayrıca roketin paraşütü olmadığından yere 37.5 m/s hızla çarpmaktadır ki bu fiziksel bozunma için yeterlidir.
Roketin hızlı düşmesinin, kısa süre uçmasının, güçlü bir motoru olmasına karşın yeterince yükseğe çıkamamasının sebepleri ; roketin kanatçıklarının olmaması, ağırlık merkezi hesaplamalarına göre roket içi komponent dağılımı yapılmaması, roketin paraşütünün olmamasıdır.
Bütün bunların öneminin altını çizdiğimize göre , alt komponent dağılımını yapmaya başlayalım.
Şekildeki roketin motoruna 2 adet merkezleme halkası yerleştirilmiştir.
Roketin üst gövdesine ise (soldan sağa sırayla) mapa, şok kordonu, faydalı yük paraşütü ve faydalı yük yerleştirilmiştir.
Burada önemli olan nokta , konumlandırmadır.
1)Mapanın burun konisinin içine yerleştirilmesinin sebebi, roketin gerçekleştireceği ilk ayrılmanın burun konisi ve üst gövde arasında olması sebebiyledir. Burun konisine bağlı mapa da koniyi rokete bağlı tutma görevini üstlenmektedir.
2) Paraşütün ve yükün buruna yakın olmasının sebebi faydalı yük çıkışının bu noktadan sağlanacak olmasıdır.
Mass component bölümünden ;
Recowery Hardware (kurtarma sistemi(kara barut))
Flight computer (aviyonik sistem-uçuş bilgisayarı)
Seçiyoruz ve üst gövdeye yerleştiriyoruz.
Uçuş bilgisayarının sağ ve soluna iki adet bulkhead ( roket içi duvar diyebiliriz) koyarsanız , kurtarma sisteminden kaynaklı ani basınç değişimi ve patlamalara karşı korunmasını sağlarsınız. Bu sebeple bulkhead kullanımı oldukça önemlidir.
Paraşütün hemen sağına yerleştirip , yine mass components bölümünden seçtiğimiz malzemeyi, yanmaz kumaş bariyeri olarak kullanacağız. Böylelikle kara barut patlaması sonucu paraşüt ve şok kordonunun alev almasını önlemiş olacağız.
[1] Stabilite : Moment kolunun roketin çapına oranıdır. Roketin burnuna göre basınç merkezi ağırlık merkezinin altında olmalıdır. Aksi takdirde roket fırlatıldıktan hemen sonra baş aşağı dönecektir ve bu istenmeyen bir durumdur. Teknofest kriterlerine göre stabilite 1.5-2.5 arasında bir değer olmak zorundadır.
Serimizin dördüncü bölümünde ; roketin üst ve alt gövde içi komponent konumlandırmasına giriş yaptık ve motor seçim ekranını gözlemledik. Ayrıca simülasyon bölümünün arayüzü ve yarışma değerlerine erişim süreci hakkında fikir sahibi olduk.
Bir sonraki bölümde alt gövde ve üst gövdeyi ayıracak sistemi,paraşütleriyle ve tüm tasarımıyla rokete yerleştireceğiz. Daha sonra paraşüt hesabı nasıl yapılır sorusuna cevap arayacağız.
İyi okumalar dilerim.
KAYNAKÇA
[https://cdn.teknofest.org/media/upload/userFormUpload/TEKNOFEST-2023_Roket_Yar%C4%B1%C5%9Fmas%C4%B1_%C5%9Eartnamesi_2023_v1_TwzLl.pdf](https://)
[https://www.yildizroket.org/blog-yap%C4%B1sal#:~:text=Stabilite%20ise%20moment%20kolunun%20roketin,ve%20bu%20istenmeyen%20bir%20durumdur.](https://)
