事前試験4【撮影の試験も開始!でも・・・】 12年度航空宇宙プロジェクト(5)

↓この記事の続きです↓
事前試験3【うまく開いたけれど?】


さて、事前試験も佳境に入ってきました。

今回の試験から、実測機と同じ市販のモデルロケット(Big Bertha)を使って試験を行います。また、観測機(撮影)の試験もはじめます。

モデルロケットに、ポスターカラーで直接文字を描いた直径1メートルと大型の自作パラシュートを搭載し、打ち上げを行いパラシュートが展開するかを確認します。

それと同時に別のロケットで上空からの撮影を行い、映像を確認して実測に備えます。

実際にモデルロケットを打ち上げて、自分たちで作成したパラシュートに取り付けた文字がどのように見えるかを確認し、地上からは2台のカメラで撮影し、上空からも可能な範囲で撮影を行いました。

さて結果は・・・パラシュートはうまく展開せず、観測用ロケットは打ち上げに失敗!
ここにきて手痛い失敗です。

航空宇宙P12-実験4

パラシュートが展開しなかったのは、パラシュートの糸が長く、射出の際に絡まってしまったためと思われます。ロケットの回転運動は、機体にカナードを取り付けたことで十分抑えられたようですが・・・。
糸の長さが適切でなかったこと原因だと思われますから、あらかじめどの程度の糸の長さが適切か、地上実験を行い確認することにしました。

観測用ロケットの打ち上げ失敗の要因としては、ロケットのエンジンマウントが損傷していたため、使用したエンジンに何らかの不備があったのではないかと考えられます。

対応策として、イグナイターの差し込み方が適切であるかなどを複数人で確認するなどの対策を講じることにしました。



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事前試験3【うまく開いたけれど?】12年度航空宇宙プロジェクト(4)

前回の失敗を受けて、3度目の打ち上げ事前試験です。
市販のモデルロケット(AlphaⅢ)に、ポスターカラーで直接文字を描いた直径40cmの自作パラシュートを搭載し、打ち上げを行いパラシュートが展開するかを確認します。

前回の金テープではなく、目立つようポスターカラーを使って直接パラシュートに文字を描く方式にし、糸の長さも再度調整し試験を行います。
また、パラシュートの径を大きくすることで風を受けやすくした。実際にモデルロケットを打ち上げて、自分たちで作成したパラシュートに取り付けた文字がどのように見えるかを確認します。

航空宇宙P12-実験3

さて結果は・・・文字を書く際にポスターカラーを用いたため、パラシュートにクセがつくことがなく、また重量も、文字を書く前と書いた後であまり変わらなかったため、パラシュートがスムーズに射出、展開したと考えられます!
また、1回目の打ち上げの際、着地したパラシュートを確認したところ、糸があまりねじれていなかったことから、上空でのパラシュートの回転が少なかったことも予想できました。

前回の失敗を活かして、まずは第一段階突破!

・・・と言いたいところですが、今回の試験では、パラシュートの射出、展開には成功したものの、上空で風に流され木に絡まってしまい、ロケット及びパラシュートを回収することができませんでした(^-^;)。

今後の試験や実測機では、バルーンを使って上空の風の強さや風向を調べ、その結果に応じて発射台の位置をずらすなどの対策が必要そうです。
可能ならば回収半径を大きくするなどの対策も行いたい-と新たな課題も見つかりました。



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事前試験2【文字を書く素材】12年度航空宇宙プロジェクト(3)

事前試験の2回目です。

市販のモデルロケット(AlphaⅢ)に、金テープで直接文字を描いた直径30cmのポリエチレン製自作パラシュートを搭載し、打ち上げを行いパラシュートが展開するかを確認します。(打ち上げは2回行います)

前回の打ち上げ試験の失敗より、パラシュートの材質をよりやわらかいものに変更し、さらに文字が目立つように金テープを使って直接パラシュートに文字を描いたのが今回のポイント。
実際にモデルロケットを打ち上げて、自分たちで作成したパラシュートに取り付けた文字がどのように見えるかを確認します。
また、地上2地点からカメラで撮影し、画像を確認します。

さて結果は・・・ロケットからパラシュートが射出したものの、パラシュートが開かずそのまま落下。
パラシュートが開いていないばかりか、思いっきり糸が絡まっています。

航空宇宙P12-実験2

糸がねじれた原因としては、パラシュート本体に文字を書く際に金テープを使用したため、  パラシュート自体の重心がずれ、パラシュートが回転運動を行なったから、という理由が考えられます。

また、金テープを使用したがために、文字の部分の材質が硬くなり、パラシュートを折り畳んだときにクセがついてしまい、パラシュートが展開しにくくなったというのも原因かもしれません。

とにかく、今回の打ち上げ試験におけるパラシュートの展開失敗の最も大きな要因は、
「文字を書く際に金テープを使用したこと」
であると思われます。
目立つからいいかな、と思ってやったのですが・・・

今後はパラシュートに文字を書く際に、テープなどを使用せずにマジックなどで直接、目立つように文字を書くことができないか、を検討します。
また、よりパラシュートが開きやすい畳み方がないかを検討し、打ち上げ前に地上実験等を行って確認することにしました。

同時にパラシュートへの糸の取り付け方を見直し、パラシュートの回転運動を抑えることができないも検討します。

まだまだ課題は多いですね・・・。



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事前試験1【パラシュートの形を決める】12年度航空宇宙プロジェクト(2)

事前試験の第一段階は、パラシュートの形を決めるための試験です。

市販のモデルロケット(AlphaⅢ)に、文字を直接描いたパラシュートパラシュートⅠ)と、文字を描いた垂れ幕をつけたパラシュートパラシュートⅡ)の2種のパラシュートを搭載し打ち上げを行い、パラシュートが展開するかを確認、また地上からの見え方を確認し、本試験の際にどちらの方式を使うか決めます。

試験では、パラシュートⅠとパラシュートⅡの2種のパラシュートをそれぞれモデルロケットに搭載し打ち上げを行い、地上からの見え方を確認しました。
また、ロケットの高度を測定し、予想高度との比較も行いました。

結果は・・・なんと2つのパラシュートはいずれも射出、展開に失敗!

パラシュートⅠ搭載機は、ワディングシートとパラシュートがロケットに詰まったのが原因で、パラシュートの射出、展開に失敗しました。
これは、パラシュートの材質が固く、折りたたんでの収納に適さなかったのと、ワディングシートの詰め過ぎが原因だと考えられました。
これは、今後パラシュートの材質をよりやわらかいものに変更すればうまくいく可能性がありそうです。

一方、パラシュートⅡ搭載機については、垂れ幕をパラシュート下部に取り付けるため  パラシュートの射出、展開が難しいため、この方式の採用を断念。

まだパラシュートを射出する段階で課題発生。
道のりはまだまだ、ですね。



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まずは手順を決める:12年度航空宇宙プロジェクト(1)

さて、このプロジェクトをどのように進めていくのか?
チームでは次のような手順を考えました。
(1)モデルロケット5機の軌道計算を行う
(2)「K」「A」「I」「T」の4文字をパラシュートに直接描いたものを製作し、ロケット1機に1文字ずつ搭載する
(3)周辺地域の安全を最大限考慮し、打ち上げ場所・方向を設定する
(4)自作パラシュートを搭載したモデルロケット4機を同時に打ち上げ、それとは別に  小型カメラ搭載モデルロケット1機を、わずかに時間をずらして打ち上げる
(5)地上と上空からパラシュートを撮影する
(6)打ち上げ後、あらかじめ行った軌道計算の正確さを確認する
(7)撮影した映像を確認する

(4)から(7)は実測機で行いますが、(1)から(3)は事前準備と実験機で試行し、実測機に反映させます。

事前準備も結構大変そうな今年のプロジェクト。
難しい計画ですが、それだけに得られる成果もかなりのもの。
例えば上空からの特定方向の撮影技術が得られますし、十分に安全性が確保された自作パラシュートの設計・製作技術はもちろん、複数のモデルロケットの同時打ち上げ技術、モデルロケットの開発、設計、製作、打ち上げ技術をも習得することができる-

もちろん、こうした技術の習得も目標です!



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