Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu
Yıl: 2023 Cilt: 6 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 1589 - 1610 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 01-11-2023
Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu
Öz: Günümüzde çok miktarda araştırma yapılan ve para harcanan uzay ve havacılık alanındaki çalışmalar, uzay taşımacılığı ve roketler üzerinde yoğunlaşmıştır. Fazlaca yükselişe geçen bu sektörün vazgeçilmez yapısı olan roketlerin, sadece güdüm (patlama) amaçlı değil, aynı zamanda birçok araştırma ve deneysel çalışmalara da konu olduğu görülmektedir. Yüksek güçlü küçük roketler kategorisinde değerlendirilen model roketler ise hem ucuzdur, hem de başlamak için yasal bir işlem gerektirmezler. Bu bağlamda model roketler üzerine yapılan iyileştirme ve geliştirme çalışmaları, aslında temelde roket sistemlerine de katkı sağlayabilmektedir. Model roket tasarımı üzerine yapılan bu çalışmada; Open Rocket programı üzerinden model roket tasarlanmış, uygun verilere sahip olan roket CAD ortamında 3 boyutlu olarak oluşturulmuş ve sonlu elemanlar yöntemiyle analizi gerçekleştirilmiştir. ANYS programıyla roket akış analizlerinin kontrolünün yapılarak tasarımın tamamlanması sağlanmıştır. Bu çalışma, hobisel ve deneysel amaçla model roketler üzerinde çalışma yapmak isteyen özellikle mühendislik öğrencilerinin; belirtilen teorik adımları, yöntemleri, programlamayı ve akış analizlerini takip ederek, bir model roket tasarlamalarına yol göstermesi amacıyla hazırlanmıştır.
Anahtar Kelime: High Altitude Model Rocket Design: Flow Analysis and Optimization to Reach 3000 Meters Aim
Öz: Today, studies in the field of space and aviation, where a lot of research is done and money is spent, have focused on space transportation and rockets. It is seen that rockets, which are the indispensable structure of this sector, which has been on the rise, are not only for guidance (explosion) but also the subject of many research and experimental studies. Model rockets, which are considered in the category of high-power small rockets, are both inexpensive and do not require a legal action to start. In this context, improvement and development studies on model rockets can actually contribute to rocket systems. In this study on model rocket design; A model rocket was designed through the Open Rocket program, the rocket with the appropriate data was created in 3D in the CAD environment and analyzed with the finite element method. Rocket flow analyzes were checked with the ANSYS program, and the design was completed. This study is aimed especially at engineering students who want to work on model rockets for hobby and experimental purposes; It has been prepared to guide them to design a model rocket by following the specified theoretical steps, methods, programming and flow analysis.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Abdul Hamid AH., Salleh Z., Muhammad MA., Kamaludin K., Sujana MJ., Khamis MI. The effect of different designs of fins and nose cones towards the stability and performance of a sugar rocket. International Transaction Journal of Engineering, Management, & Applied Sciences & Technologies 2022; 13: 13A13J.
- Anonim 1. Space.com. Airbus’ Adeline Project Aims to Build Reusable Rockets and Space Tugs. http://www.space.com/29620-airbus-adelinereusable-rocket-space-tug.html, 2015. (Erişim zamanı: Ekim, 2022)
- Anonim 2. https://www.roketsan.com.tr/uploads/docs/1628594512_20.03.2020 model-roketcilik- master-dokumanv04.pdf (Erişim Tarihi:15.10.2022)
- Anonim 3. https://tr.wikipedia.org/wiki/Burun konisi tasarımı (Erişim Tarihi:15.10.2022)
- Anonim 4. http://www.oktanyumroket.com/yapim/kanat/kanatciklar.html (Erişim Tarihi:15.10.2022).
- Asılyazıcı E. Model roket tasarımı. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, sayfa no:5, İstanbul, Türkiye, 2001.
- Azevedo FS. Knowing the stability of model rockets: A study of learning in ınterest-based practices. Cognition and Instruction 2013; 31(3): 341-374.
- Bilgiç HH., Coban S., Yapıcı A. Katı yakıtlı roket ALP-01 tasarımı, modellemesi ve simülasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi 2019; 15: 511-518.
- Baloda Y., Jaiswal A., He X., Datye, A. Theoretical and experimental performance evaluation of shark-caved, sounder, and trapezoidal fins. Proceedings of the National Conference On Undergraduate Research, 26-28 March 2020, pp:115-122, Montana, Bozeman.
- Brown W., Wiesneth M., Faust T., Huynh N., Montalvo C., Lino K., Tindell A. Measured and simulated analysis of a model rocket. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part G: Journal of Aerospace Engineering 2018; 0(0): 1–15.
- Candidato R., Vallini LDL., Bach C. Static and dynamic analysis of the aerodynamic stability and trajectory simulation of a student sounding rocket. University of Pisa aerospace engineering Master's Thesis, pp 23-24, Pisa, Italy, 2013.
- Çetin F., Demirkan B., Kıvrak A., Ünler T. Katı yakıtlı model roket tasarımı ve uçuş simülasyonu, 3rd International Conference on Applied Engineering and Natural Sciences, 20-23 July, 2022, Konya, Turkey.
- Datye A. Fin optimization for enhanced flight performance of an experimental rocket. Proceedings of The National Conference On Undergraduate Research, 5-7 April 2018, pp: 700-705, Edmond, Oklahoma.
- Fischbach S., Majdalani J., Flandro G. and French J. Verification and validation of rocket stability ıntegral transformations. 41st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 10-13 July 2005, pp 1-15, Tucson, Arizona.
- Foster KF., Dohn PD., Cooper CY., Dings A., Fennick JH., George EM., LaPierre NJ., Moquin TF. Design and Integration of a High-Powered Model Rocket – I. AIAA Scitech 2020 Forum, 6-10 January 2020, pp 4-6, Orlando, Florida.
- Newlands R., Heywood, M. and Le A. Rocket vehicle loads and airframe design. Aspirepace technical papers, 2016; 1-38.
- Malyuta D., Collaud X., Gaspar M., Rouaze G., Pictet R., Ivanov A. and Mullin N. Actıve model rocket stabılızatıon vıa cold gas thrusters.,1st Symposium on Space Educational Activities, 9-12 December, 2015, Padova, Italy.
- Mandell G., Caporaso, G., and Bengen W. Topics in Advanced Model Rocketry, MIT Press, 1973.
- Mistra AK., Gandhi K., Sharma K., Sumanth N., Teja YK. Conceptual design and analysıs of two stage soundıng rocket. International Journal of Universal Science and Engineering 2021; 7: 53- 73.
- Nanditta RV., Das NK., Venkatesan A., Rohit R., Gowtham R., Nagulash Rahul B. and Glad SD. Structural design and analysis of high-powered model rockets using openrocket. International Journal of Engineering Research in Mechanical and Civil Engineering 2021; 6(8): 64-68.
- Niskanen S. Development of an open source model rocket simulation software. Master’s Thesis of Helsinki University of Technology Faculty of Information and Natural Sciences, Chapter 3, Aerodynamic properties of model rockets, pp:15, May 2009, Finland.
- Pektas A., Haciabdullahoglu U., Ejder N., Demircan Z., Tola C. Effects of different fin shapes on apogee and stability of model rockets. 9th International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST), June 2019, Istanbul, Turkey.
- Quin J., Smead C. Determining the relationship between the velocity and drag coefficient of a model rocket. Journal of Student Research 2021; 10(3): 1-18.
- Rohini D., Sasikumar C., Samiyappan P., Dakshinamurthy, B., Koppula, N. Design & analysis of solid rocket using open rocket software. Materials Today: Proceedings 2022; 64: 425–430.
- Sarper H., Vahala L. Use of single stage model rockets to teach some engineering principles and practices to first year engineering and engineering technology students, ASEE Annual Conference & Exposition, June 14-17, 2015, pp: 1-31, Seattle, Washington.
- Solomon G., Abreham Y. Analytical Calculation on Rocket Stability 2020; 544-551.
- Suresh B. High powered rocket and non-pyro mechanism design. Academic Report, February 2021;1- 41.
- Varma AS., Satyanarayana GS., Sandeep J. Cfd analysis of various nose profıles. International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering 2016, 3(3): 2393-8609.
- Wickman, J. How to make amateur rockets. 2th ed. Wyoming: C.P. Technologies; 2003.
| APA | Şimşek F, babayiğit s (2023). Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. , 1589 - 1610. |
| Chicago | Şimşek Fadime,babayiğit samed beşir Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. (2023): 1589 - 1610. |
| MLA | Şimşek Fadime,babayiğit samed beşir Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. , 2023, ss.1589 - 1610. |
| AMA | Şimşek F,babayiğit s Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. . 2023; 1589 - 1610. |
| Vancouver | Şimşek F,babayiğit s Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. . 2023; 1589 - 1610. |
| IEEE | Şimşek F,babayiğit s "Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu." , ss.1589 - 1610, 2023. |
| ISNAD | Şimşek, Fadime - babayiğit, samed beşir. "Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu". (2023), 1589-1610. |
| APA | Şimşek F, babayiğit s (2023). Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), 6(2), 1589 - 1610. |
| Chicago | Şimşek Fadime,babayiğit samed beşir Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online) 6, no.2 (2023): 1589 - 1610. |
| MLA | Şimşek Fadime,babayiğit samed beşir Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), vol.6, no.2, 2023, ss.1589 - 1610. |
| AMA | Şimşek F,babayiğit s Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online). 2023; 6(2): 1589 - 1610. |
| Vancouver | Şimşek F,babayiğit s Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online). 2023; 6(2): 1589 - 1610. |
| IEEE | Şimşek F,babayiğit s "Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu." Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), 6, ss.1589 - 1610, 2023. |
| ISNAD | Şimşek, Fadime - babayiğit, samed beşir. "Yüksek İrtifalı Model Roket Tasarımı: 3000 Metre Hedefine Ulaşmak için Akış Analizi ve Optimizasyonu". Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online) 6/2 (2023), 1589-1610. |
