こんにちは.B4の猿渡です.
昨日に引き続き,「GSE開発の記録」シリーズです.
前回までの記事はこちら
2022年8月~12月について
8月~9月は加太共同実験に向けて製作中だったモデルロケット「千草」の開発に取り組んでいたためGSE関連の開発は止まっていました.
9月の加太共同実験参加後は,共同実験での審査不合格の振り返り,学祭でのモデルロケットの公開打上げ実験の準備を行っており,あまりGSE開発は進んでいませんでした.
2022年11月~12月の期間はGSE開発や付属の設備の開発が大詰めを迎えていました.2月初旬に燃焼試験を実施するには1月に運用練習をする必要があるため,年内に装置を完成させなければなりませんでした.具体的には,GSE本体を覆う箱部分と亜酸化窒素ボンベを逆さに立てるための補助具が完成していませんでした.GSEを覆う箱は,アルミフレームとアルミ板で組み立てました.アルミ板にねじ留め用の穴を開けたのですが,穴開けの精度が悪くかなり修正が必要でした.センターポンチで窪みをつけてボール盤で加工しましたがそれでもずれてしまい,最終的には穴を楕円形にして調整しました.
完成したGSE配管部分
また,エンジンに点火する「イグナイター」と呼ばれる装置も完成していませんでした.イグナイターは,ニクロム線を加熱する方法,スパークを発生させる方法などを試しましたがどれもうまく着火せず試行錯誤しました.結局は抵抗に電圧をかけて発火させる方法で安定的に点火できるようになりました.イグナイター開発は,電装系のメンバーが試行錯誤を繰り返しうまくいく方法を探しました.
12月末にはGSEのリークチェック試験を行いました.私たちにとっては,GSEにガスを流す初めての試験であったため,リークチェック試験の手順書を作成し準備しました.予期せぬガス漏れがあった場合などに作業している人が怪我を負うことのないよう,人の位置関係やGSEの操作手順に気を配りました.ガスを配管内に入れた状態で出口を塞ぎ,数分おきに圧力計やレギュレータの目盛を読むことで配管からの漏れがないかを確認しました.一部の配管では配管内の圧力が減少していました.これはGSEでの使用圧力に対して電磁弁の耐圧に余裕がなかったことが原因のようでした.よって,より耐圧の高い電磁弁に置き換えることになりました.
2023年1月~2月について
2月4日,5日の燃焼試験の目的は,自作GSEの動作確認とエンジンの推力データの取得でした.2023年1月はそれに向けての最終準備が進められていました.
年明け後,1月からCOLOURSプロジェクトに配属された1年生と衛星プロジェクトから掛け持ちで参加してくれている2,3年生を対象に,ハイブリッドロケットの燃焼の仕組み,GSEの設計思想,仕様などを勉強してもらう勉強会を開催しました.GSEの製作に初期から関わっていた4年生が知識を伝える形式で行いました.伝える側としても仕様の理解が整理されて運用手順書を修正するのに役立ちました.その後,2週に渡って週末に燃焼試験向けのGSE運用練習を行いました.12月までは,GSEを製作し,団体内では一番GSEのことを知っている4年生が運用を行っていました.しかし,今年9月の共同実験には参加できないため,運用の中心を後輩に替わってもらうよう運用練習を行いました.GSEの仕様を理解している4年生がGSE運用責任者として手順を読み上げたり,運用の指示を出したり状況判断をしたりします.そして,それに従って1,2年生の運用メンバーが部品の取り付けや動作テストを行っていきます.
燃焼試験では轟音が発生し,簡単には実施できないため,エンジンに点火する一歩手前までの運用手順を確認しリハーサルをします.運用中は手順書に従って作業しますが,作業の順番を変えた方がよかったり,抜けている作業があったりするため,運用練習ごとに手順書を修正していき運用手順書の完成度を高めていきました.本当はあまり勧められたことではないと思うのですが,GSEを使いやすくするために試験直前まで部品の交換を行っていました.COLOURSのGSEは,現場で組み立てる部分を最小にするために配管部分を1つの箱の中に収めた構造になっているため,箱の側面の壁をきれいに留めたり,箱の中と外を繋ぐ穴がフレキシブルホースを傷つけないようにするためにグロメットと呼ばれるゴムの部品を付けたりしていました.
運用練習の様子
そして2月4日,ついに燃焼試験の日がやってきました.
結果は…
今日は和歌山大学にお邪魔して、団体初の燃焼試験を行いました‼️🔥🔥 2度の点火に成功し、メンバー一同感無量です…!!😭😭
— COLOURS ロケットプロジェクト (@SSSRC_Rocket) February 4, 2023
それにしても、凄い迫力でした😳
監督いただいた先生方、並びに多大なご協力を賜りました和歌山大学WSP(@wsp_wakayama )の皆様に、改めて心よりお礼申し上げます🙇♂️ pic.twitter.com/REcLs7Qend
成功です!!!!!!!
(実際は一発でうまくいったわけではなく,リークに対処をした後の成功でした.現地での話はまた誰かが書いてくれるかもしれません.)
私は留守番で,現地で見られなかったことは残念でしたが,やっと目に見える成果が出て嬉しかったです.そして,何より誰も怪我せずに終わったことにほっと安心しました.弁の耐圧など適正なものを選んだはずではあるのですが,未知の装置では何が起こるかわからないためひやひやしていました.
ひとまず燃焼試験はできたものの,準備不足や間違えた方法で行っていることがありました.ハイブリッドロケット本体の打上げや次の燃焼試験までに修正を加えていきたいと思います.また,今回の試験で得られた推力データの解析と確認を行っていく予定です.
最後まで読んでいただきありがとうございました!
<完>
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