전체 구조설계

본 로켓의 케이스는 외경 104 mm 의 지관으로 제작되었다. 로켓 내부에 엔진, 제어 모듈, 낙하산, 노즈콘을 탑재하여 로켓의 총 길이는 1645 mm 로 설계 및 제작되었다.

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로켓 조립에 앞서 로켓에 사용되는 재료들의 질량을 측정하였고, 그 데이터를 아래와 같다. 조립 후 측정된 로켓의 총 질량은 6.2 kg 이다.

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로켓 설계 및 조립에 용이하도록 로켓 내부 장치들을 나눠 각각 모듈화 하였다. 완성된 각각 원통형의 모듈들은 동심원을 이루는 4 개의 카본 파이프에 조립되어 하나의 동체를 이루게 된다.

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노즈콘 설계

노즈콘은 로켓의 가장 상단부 부품으로 공기역학적 항력을 최소화하도록 설계하여야 한다. 항력을 효율적으로 감소시킬 수 있는 모델을 선정하기 위해 여러 노즈콘의 형상을 참고하였다. 아래 표는Ansys Fluent 프로그램을 활용하여 노즈콘의 형상으로 자주 쓰이는 12가지 형상의 항력 계수를 유체의 속력 값에 따라 정리한 표이다. 일부 형상을 제외하고 비교적 낮은 속력에서는 항력계수가 큰 차이가 없는 것을 확인할 수 있다

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제작한 로켓의 노즈콘은 항력 계수가 낮은 형상인 Haack형상이며, 그 중 가장 항력계수가 적은 LD-Haack(Von Karman)으로 제작되었다. 노즈콘의 외곽선을 나타내는 방정식은 아래 식을 활용하였다.노즈콘의 모델링은 모델링 툴에서 아래 수식을 작성하는 파이썬 코드를 실행함으로써 이루어졌다. 노즈콘의 제작은 FDM(Fused Deposition Modeling)방식으로 가공한 뒤, 퍼티 등을 활용하여 표면 처리하여 완성하였다.

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낙하산 설계