Projekt Racoon Rocket Team

Beschreibung

Im Projekt Racoon Rocket entwerfen, bauen und testen Studierende eine Rakete, die durch den Rückstoß von Wasser angetrieben wird – besser bekannt als Wasserrakete. Der Antrieb entsteht, indem ein teilweise mit Wasser gefüllter Tank unter Druck gesetzt wird. Dabei wird die verbleibende Luft im Tank komprimiert. Öffnet sich ein Ventil, expandiert die Luft und stößt das Wasser aus, wodurch die Rakete beschleunigt wird. So können die Studierenden theoretisches Wissen aus den Bereichen Luft- und Raumfahrttechnik, Aerodynamik, Strömungsmechanik sowie Dynamik und Mechanik vertiefen und praktisch anwenden.

Das Projekt ist in drei Teilprojekte gegliedert. In kompetitiv arbeitenden Teams bearbeiten die Studierenden unterschiedliche Aspekte, die für den erfolgreichen Flug einer Wasserrakete entscheidend sind. Langfristiges Ziel ist es, den Weltrekord für die leistungsfähigste Wasserrakete nach Kassel zu holen.

Organisiert wird das Projekt vom Fachgebiet Technische Dynamik in Kooperation mit dem Fachgebiet Strömungsmechanik. Diese Zusammenarbeit eröffnet Einblicke in die verschiedenen Forschungsfelder des Fachbereichs Maschinenbau und fördert die interdisziplinäre Zusammenarbeit.

 

 

Inhalt

  • Berechnung und Auslegung: Anwendung mechanischer Grundlagen zur Definition relevanter Leistungsparameter der Rakete – mathematische Formulierung, Auslegung und experimentelle Validierung.
  • Design und Konstruktion: Entwicklung und Optimierung der zentraler Komponenten der Wasserrakete – Anwendung von Konstruktionstechnik, CAD und Leichtbauprinzipien.
  • Digitalisierung und Elektronik: Integration eines Boradcomputers in die Rakete – Programmierung von Modulen zur Datenerfassung, Datenübertragung und Fallschirmsteuerung.
  • Testflüge: Durchführung von Testkampagnen – experimentelle Untersuchung von Leistung und Stabilität der Rakete.
  • Auswertung und Optimierung: Systematische Analyse der Versuchsergebnisse – iterative Weiterentwicklung und Anpassung der Konstruktion.
  • Datenmanagement: Strukturierte Aufbereitung und Archivierung der Ergebnisse – Sicherung der Projektkentnisse für interne Auswertung und nachfolgende Studierendegenerationen.
  • Wettbewerb: Teilnahme am Raketenwettbewerb – Demonstration von Geschwindigkeit, Präzision und Kreativität im praktischen Einsatz.

Im Projekt I werden unterschiedliche Raketenformen entwickelt und diskutiert. Es wird ein erster Prototyp gebaut, um verschiedene Untersuchungen vorzunehmen. Abschließend ist ein Raketenstart durchzuführen.

Wesentliche Meilensteine sind:

  • Konzeption verschiedener Varianten von Raketen
  • Bau eines ersten Flugkörpers
  • Aufbau eines Versuchsstandes zur Durchführung einer Druckprüfung
  • Untersuchungen der Aerodynamik im Windkanal
  • Durchführung eines Raketenstarts
  • Präsentation der Ergebnisse und Datenarchivierung

Im Projekt II wird der Boardcomputer der Rakete entwickelt und implementiert, um Telemetriedaten zu sammeln. Wichtige Teilfunktionen sind dabei der Fallschirmauswurf, für eine struktureerhaltende Landung,  die Messdatenerfassung sowie deren Übermittlung.

Wesentliche Meilensteine sind dabei:

  • Entwicklung eines Boardcomputers auf Basis eines Mikrocontrollers
  • Entwicklung und Fertigung eines Fallschirmsystems
  • Durchführung einer Druckprüfung
  • Durchführung eines Raketenstarts
  • Präsentation der Ergbenisse und Datenarchivierung

Im Projekt III liegt der Fokus auf der interdisziplinären Zusammenarbeit. Ziel ist die gemeinsame Entwicklung einer optimierten Rakete, die eine maximale Flughöhe erreicht, Telemetriedaten erfasst und eine zerstörungsfreie Landung ermöglicht. Dazu bearbeiten die Studierenden in Teams einzelne Teilaspekte des Raketenkonzepts, die anschließend zu einem Gesamtsystem zusammengeführt werden.

Wesentliche Meilensteine sind dabei:

  • Optimierung der Leistungsparameter
  • Entwicklung und Konstruktion von Düse, Druckbehälter und Raketenspitze
  • Entwicklung eines Fallschirmsystems
  • Entwicklung eines Boardcomputers
  • Konstruktion einer Startvorrichtung
  • Durchführung eines Raketenstarts
  • Präsentation der Ergebnisse und Datenarchivierung

Raketenarchiv