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[TOC]
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Ausgehend von der Version A6M0 wurde ein völlig neues Schalenmodell erstellt. Zusammen mit den optimierten Einstellungen beim Slicen für den 3D-Drucker wurde ein deutlich leichteres Modellgewicht erreicht.
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Vergleich der 3D-Druck-Gewichte:
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- A6M0: 208,8g
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- A6M1: 71,6g (-66%)
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Für den Launch Day 2023 am 14.7.2023 wurden zwei Versionen gebaut:
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# A6M1 (ohne Nutzlastmodul)
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Dieses Modell besteht aus folgenden Einzelteilen:
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| Bild | Beschreibung | Material | Gewicht | Hersteller | Link |
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| | Booster/Main Stage | ABS | 58,8 g | 3D-Druck | |
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| | 50 mm / 250 mm Körperrohr | Karton | 21,2 g | Klima | |
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| | 4 Leitwerke | ABS | 14,4 g | Klima | |
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| | 50 mm Motoradapter für 18 mm-Motoren | Holz/Karton | 14,9 g | Klima | |
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| | 50 mm Baffle zum Fallschirmschutz | Holz | 18,3 g | Klima | |
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| | 50 mm / 250 mm Körperrohr für den Fallschirm | Karton | 21,2 g | Klima | |
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| | Fallschirm 55 cm | Nylon | 12,1 g | Klima | |
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| | Schockband | Kevlar | 0,6 g | Klima | |
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| | Elastikband | Gummiseil | 0,8 g | Klima | |
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| | 50 mm Spitze | ABS | 12,8 g | 3D-Druck | |
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Gesamtgewicht A6M1 ohne Motor und Nutzlast: **175,1 g**
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## Simulation (1x C6-5 Motor)
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- Apogäum: 73,7 m
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- max. Geschwindigkeit: 33,5 m/s (Mach 0,10)
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- max. Beschleunigung: 70,7 m/s^2
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## Erstflug (14.7.2023)
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Die A6M1 hob wie in der Simulation vorgerechnet von der Startrampe ab und flog stabil bis zum Apogäum. Die genaue Höhe war nicht zu bestimmen. Die Fluglage war etwas in den Wind geneigt, so dass die Rakete danach in Windrichtung gesehen hinter dem Startplatz Richtung Boden fiel. Wie in der Simulation beobachtet löste die Ausstoßladung erst nach gut 2,3 Sekunden nach dem Apogäum aus. Dabei wurde der obere Teil der Rakete wie vorgesehen vom Antriebsmodul getrennt, der Fallschirm wurde aber dabei nicht aus dem oberen Teil gezogen und so schlug die Rakete ungebremst auf dem Boden auf und zerbrach. Man erkennt auf dem folgenden Bild, dass der Fallschirm noch im oberen Teil steckt.
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## Erkenntnisse
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- Die Rakete ist stabil gestartet, die Leitwerke haben also funktioniert: In zukünftigen Versionen sollten die Leitwerke direkt mit gedruckt werden.
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- Die Ausstoßladung kam wie simuliert etwa 2 Sekunden zu spät. Es wird für diese Konfiguration ein C6-3-Motor empfohlen (3 s statt 5 s Verzögerung).
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- Der Fallschirm wurde nicht entfaltet: Der Befestigungspunkt des Fallschirms war zu falsch gewählt (zu hoch an der Kevlar/Gummiseil-Verbindung) und/oder die Kraft am Seil hat nicht gereicht, um den Fallschirm gerauszuziehen. Das Design sollte dahingehend geändert werden, dass der Fallschirm nicht herausgezogen werden muss sondern über den Druck ausgestoßen wird.
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# A6M1C (mit Nutzlastmodul)
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Das Modell A6M1C (C=Cargo) enthält zwischen dem oberen Körperrohr und der Spitze zusätzlich eine Nutzlastkammer mit Druckausgleichbohrungen für Höhenmessungen. Zusätzlich kann an dem Modul das Gummiseil befestigt werden, so dass Nutzlastmodul mit Spitze und Fallschirm durch die Ausstoßladung vom Rumpf getrennt werden und der Fallschirm sicher ausgestoßen wird. Dies behebt das Fallschirm-Problem der A6M1.
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| Bild | Beschreibung | Material | Gewicht | Hersteller | Link |
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| | Nutzlastmodul | ABS | 16,0 g | 3D-Druck | |
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Gesamtgewicht A6M1C ohne Motor und Nutzlast: **191,1 g**
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## Simulation (1x C6-5 Motor)
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### Ohne Nutzlast
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- Apogäum: 65,4 m
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- max. Geschwindigkeit: 30,4 m/s (Mach 0,09)
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- max. Beschleunigung: 64,2 m/s^2
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### Mit 37 Gramm Nutzlast
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- Apogäum: 49,4 m
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- max. Geschwindigkeit: 24,6 m/s (Mach 0,07)
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- max. Beschleunigung: 52,7 m/s^2
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## Erstflug (14.7.2023)
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Der Erstflug wurde mit 37 Gramm Nutzlast (Höhenmesser) durchgeführt. Die Simulation zeigte für diese Konfiguration deutlich geringe Flugleistungen und wieder einen deutlich zu spät auslösenden Fallschirm. Auch die A6M1C hob stabil ab und erreichte auch optisch gut zu erkennen eine deutlich geringere Flughöhe als die A6M1 mit demselben Motor aber ohne Nutzlast. Nach dem Apogäum fiel die Rakete mit der Spitze voran Richtung Boden und prallte ungebremst mit der Nase zuerst auf. Im selben Moment löste die Ausstoßladung aus. Durch die Aufprall-Kraft von der Spitze in Richtung Motor und die Außsstoßladung in die entegengesetzte Richtung ist das Körperrohr geborsten und der Motor wurde durch den Druck aus Seiner Verriegelung geschoben. Der Fallschirm ist am Boden ausgestoßen worden, hatte also keinen Effekt. Der Sensor zeigte nach der Landung keine Höhe an, aber eine maximale Beschleunigung von 5,6 g oder 54,9 m/s^2, das liegt in der Nähe der Simulationsdaten.
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## Erkenntnisse
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- Fallschirm wurde ausgestoßen: Das geänderte Design mit Nutzlastmodul und Fallschirm, die beide durch den Druck der Ausstoßladung abgetrennt werden, hat funktioniert, wenn auch erst am Boden.
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- Es wurde keine gemessene Höhe angezeigt: Der Höhenmesser (Eigenentwicklung durch @hda10343) muss überarbeitet werden. Es wurde durch @s.valentin angeregt, statt eines schweren OLED-Displays einen Webserver auf dem verbauten ESP32 einzurichten, der die Daten mindestens nach der Landung und ggf. sogar während des Flugs per WLAN übertragen kann.
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- Der Fallschirm hat zu spät ausgelöst: Auch hier sollte ein C6-3-Motor eine Verbesserung bringen.
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- Die Rakete hat mit einem Motor ein Startgewicht von ungefähr 250g: Es sollte über weitere Gewichtsreduktion nachgedacht werden, um auch mit mehr als einem Motor starten zu können.
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- Das Nutzlastmodul hat gut funktioniert: Dieses Design sollte übernommen werden.
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# Zusammenfassung A6M1-Design
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Gut:
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- Stabile Start- und Steigphase bis zum Apogäum
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- A6M1C-Design besser für Fallschirmausstoß und Nutzlastanbringung
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Schlecht:
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- Ausstoßladung zu spät
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- Keine Messungen auf Höhenmesser
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- Sehr geringe Flughöhe
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Änderungen aus den Erkenntnissen der Erstflüge und Totalverluste der A6M1 und A6M1C:
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- Leitwerke mit drucken und nicht ankleben
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- Nutzlastmodul verwenden zum sicheren Fallschirmausstoß
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- Simulationsdaten zur Motorenauswahl verwenden
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- D9-Motor simulieren und testen
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- Fachkunde und Erlaubnis erwerben (P2-Schein, §27 SprengG), um mehrere Motoren clustern zu können
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- Höhenmesser überarbeiten |
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