11年、はじめてのプロジェクト-感想

最初は軽い気持ちではじめてみた、わけもわからずやってみたというメンバーが、プロジェクトとして活動するうちに「だんだん面白くなってきた」「やり遂げたときに大きな達成感があった」とプロジェクトに嵌っていきました。

何よりチームワークの重要性を感じた、と言います。
実験を行うにも様々な下準備が必要であり、それは膨大な量になります。その膨大な量のタスクを限られた時間内に正確かつ迅速に完了させる、そんなこと1人の力ではできません。
だからこそ、1人ではなく、同じ志を持った仲間たちと共にタスクを分担し、協力し助け合っていくことが大切になります。
仲間を信頼し、自分の与えられた役割は責任を持って果たす、情報共有を密に・・・こうしたことは、座学の授業ではなかなか学べない貴重な体験だった、と言います。
中には、自分の役割を果たすために、小型モデリングマシンやボール盤など、KAIT工房の免許を取ったメンバーもいました。

これは学生たちにとって最初のプロジェクト。
今回の体験を今後の卒業研究や社会に出てからの本当のプロジェクトで活きると、プロジェクトは本当に大成功!です。




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航空宇宙プロジェクト、始動!
(1)いぬさんチームとねこさんチーム
(2)ねこさんチームのプロジェクト
(3)風洞実験
(4)弾頭は手作りしました
(5)測定実験
(6)実験結果

(7)いぬさんチームのプロジェクト
(8)モデルロケット
(9)メイン機はやることが一杯!
(10)いざ実験開始!



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いざ実験開始!:11年、はじめてのプロジェクト-(10)

さて、準備も整ったところで実験開始です。

実際の打ち上げでは、ロケットはエンジンが脱落することもなく、また風に煽られ安定性を失うこともなく打ち上げに成功。
チームでの最高到達高度の計測概算値は112mになり、これは事前に数値解析を行った値(113m)とほぼ一致。
機体にデリバリーで言うところの「商品」にあたるペイロードを搭載し、予定高度に到達させることにはまず成功です!

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ペイロード射出機構の動作確認については、ロケットの内部にピストン型のペイロード射出機構を作成し、エンジンの逆噴射のエネルギーを利用しペイロードを押し出すことに成功。
最高高度に到達したところで、ロケットに格納されていたペイロード及び、パラシュートの放出を目視にて確認できました。

投下範囲の予測についてはペイロードが風に流され予想外に遠くへ流されてしまい、高感度カメラのフレームからロスト。
また、用意していた巻尺に対しペイロードが飛んで行った距離が長かったことも災いし、こちらはうまく計測できませんでした。
また、大きさの違いによるペイロードの落下特性を観察するという目的も、同様の理由からロストしてしまい観測が出来なかったのは悔やまれます。
後から考えると、ペイロードの空力特性に対する研究が不十分だったことが反省点です。また、空の色とペイロードの色がほぼ同じだったので、もっと目立つ色にしておけばよかったですね。(これはすぐに出来たことなので・・・)

最後の「ロケットの位置を把握するための空撮カメラの搭載」について。
これは予想を超える「スピン」に苦しめられました。
もちろん、初めから全くスピンの事を考慮に入れていなかったわけではありません。機械   下部に取り付けたウイングの取りつけ角度は正確に測定したうえで、機械を制作しましたが、結果的にスピンが発生してカメラの映像は乱れ、結果としては位置特定や機体制御の為の有効なデータは採取できませんでした。

原因として考えたのは2つ。
まず、打ち上げ後、再度ウイングの角度を計測したところ、3枚のうち1枚の取りつけ角度に2mm程度の誤差があることが判明。この小さな誤差が機体制御(スピン抑制)にマイナスに働いたものと思われます。

また、今回はウイングの取りつけ角度のみの対策しか行っていませんでしたが、後で調べたところ、スピンを抑制する「デスピンモーター」という抑制装置があったことがわかりました。これももう少し早く気づいていれば、と悔やまれます。

成功したところ失敗したところを含めて実証実験はまだまだ必要、とはいえ「次世代デリバリーシステム」への第一歩を踏み出したいぬさんチーム。
このプロジェクトの経験が、今後のキャリアに活きるといいな、思いました!





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(9)メイン機はやることが一杯!


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モデルロケット:11年、はじめてのプロジェクト(8)

いぬさんチームは、2回の打ち上げ実験を行います。

まず試験機(シャトルxpress)での試射。

シャトルの両サイドに取り付けた小型グライダーにより、予測の難しいペイロード(ロケットの搭載物)の投下予測範囲を検討します。また、試験機の打ち上げ角度やその時の風速などを考慮し、メイン機の打ち上げの参考データとします。

次にメイン機(Nova payloader)での打ち上げ。
ロケットに各実験機器及び、ペイロード(実験ではマシュマロ)を搭載し、打ち上げます。まず、
○最高到達高度を計測し、
○上空でペイロードの放出が確認できた時点で射出機構の動作確認をします。
さらに、
○放出したペイロードの落下を大きさの違いの観点より観測しつつ、
○落下範囲を測定、
○回収した空撮カメラの映像を解析し、ロケットの位置確認及び、スピン制御の解析を行う
といった具合です。



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(7)いぬさんチームのプロジェクト


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いぬさんチームのプロジェクト:11年、はじめてのプロジェクト(7)

「いぬさんチーム」は、花香君、櫻井君、稲橋君、田宮君、望月君の5人からなるチーム。
櫻井君がひょんなことから「ロケットで出前が出来たら、早く届くのではないか?」と思い立ち、次世代デリバリーシステムの先駆けとしてプロジェクトを位置づけました。

その第一歩として、今回は

○ペイロード(ロケットの積載物のこと。今実験ではマシュマロ使用)を積載したロケットの確実な打ち上げ
○ペイロードの投下範囲の予測、及び大きさの違いによる落下の比較
○ペイロードの射出機構の動作試験
○ロケットの位置を把握するための空撮カメラの搭載

といったことを試験することが目標です。

私たちの周りには様々な「デリバリー」があります。荷物を配達する宅配便やバイク便、ピザやラーメンのデリバリー、通信販売だってネットで注文してデリバリーしてもらいますよね。
宅配便などは、大都市間ならば午前中に出した荷物がその日のうちに届く、というサービスも始まっています。

でもロケットが荷物を届けてくれるなら画期的ですよね!
もちろん、このプロジェクトだけで実用までこぎ着けるのは無理ですが、こうしたアイデアが次の時代を作っていくのだから、本当に面白いです。





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実験結果:11年、はじめてのプロジェクト(6)

さて、実験結果を照らし合わせて発表、となりました。

風洞実験では、予想高度は
Standard>SPIRAL>DORA>円柱

でも、実際の実験では
SPIRAL>Standard>DORA>円柱

とSPIRALが一番高く飛ぶ、という結果に!
この結果にはプロジェクトメンバー一同、ちょっと驚きました。

テスト打ち上げで気づいたことですが、エンジンはパックから開封して時間が経つと湿気ってしまいます。そうするとロケットの高度に影響が出てくる可能性があるかも?と思いました。
今回の実験ではType-STANDARDとType-SPIRALは同じロケットの同じエンジンマウントで打ち上げていますが、Type-STANDARDのエンジンは開封されているパックの物を使ってしまい、ちょっと湿気っていた可能性があります。
本当にちょっとしたことですが、これによって高度が出なかったのではないかと考えられます。

また、打ち上げ時の風速などといった偶然誤差や、ランチロッドの角度などの過失誤差が問題だったかもしれないと考えましたが、風速やランチロッドの角度などを計測していなかったため、どの程度の誤差がどのくらいの影響を与えたのかが計測できなかったことは反省点でした。

入念に準備してきたつもりでしたが、やはり考えるべき事、打っておくべき手はたくさんあるのだな、ということ、身をもって体験しました。(それから何と言ってもスケジュール管理!もっと時間が欲しかったー!!)

とはいえ、はじめてのプロジェクトで責任を持って自らの役割を果たし、結果を出したことは、今後のキャリアにつながっていくと思います!





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