第二屆台灣盃火箭競賽

STAGE 01

01 鼻錐與連接段

1. 01

   鼻錐

   鼻錐使用 3D 列印 PLA 製作，內部設有降落傘釋放裝置。由於需要整合回收機構，鼻錐本身也必須具備足夠的壁厚與結構強度，以承受飛行過程中的負載。

2. 02

   連接段

   連接段使用封閉式拉帽固定於內管表面，負責連接火箭前後段，同時降低水氣進入箭體的可能。外管螺絲孔採用倒角設計並使用平頭螺絲，減少表面凸出，以降低額外阻力。

STAGE 02

02 模組化酬載段

酬載段使用碳纖維板與鋁圓棒建立多層結構，把有限的箭體空間分成不同功能艙室。

1. 01

   分層結構

   利用碳纖維板與鋁圓棒建立不同高度的艙室，並使用 3D 列印固定塊與熱熔螺母鎖固於箭體。

2. 02

   模組化配置

   透過調整鋁圓棒長度，可以快速改變不同艙室的空間分配。每層碳纖維板也預留固定孔，方便不同酬載與設備安裝。

3. 03

   航電區密封

   航電模組與酬載船之間使用 O-ring 進行密封，降低海水進入航電區域的風險。

STAGE 03 / PAYLOAD BOAT

酬載船｜火箭落海後的返航任務

火箭落海後，我們希望能自動釋放酬載船，讓它帶著重要的航電與飛行數據安全返航，提升任務資料回收的完整性。

1. 01

   船舵

   控制船體運動方向，透過伺服馬達驅動。

2. 02

   水下推進器

   主要動力來源，透過無刷馬達驅動葉片。

3. 03

   伺服馬達

   控制船舵角度。

4. 04

   通訊艙

   內含主控板（ESP32）、通訊模組（LoRa、ELRS）、GPS、九軸感測器。

5. 05

   電池盒

   使用 18650 鋰電池供電。

目標：火箭落海後釋放酬載船，使酬載船載著航電數據安全返航。

AVIONICS SYSTEM

航電系統

記錄每一次升空

即時記錄火箭飛行中的高度、氣壓、溫度與姿態資料，並透過 LoRa 將飛行資訊回傳至地面站。

FLIGHT DATA

高度 / 氣壓 / 溫度 / 六軸姿態

POWER

1.5+ HR小時續航過載保護

SYSTEM

370 g防水・防震・耐極端環境實際重量

STAGE 05

05 尾翼與推進器固定

1. 01

   前固定環

   前固定環位於推進器質心前方，使推進器能維持在火箭中心軸線附近，提升整體固定與定位可靠度。

2. 02

   碳纖尾翼

   使用四片 4 mm 碳纖維板作為尾翼主體，在降低重量的同時維持足夠剛性，並透過鋁製固定環進行鎖固。

3. 03

   推進器鎖固介面

   火箭底座使用 15 mm 7075 鋁塊固定於箭體內部，並搭配尾部固定結構，使尾翼模組與推進器系統能整合在同一結構中。

4. 04

   結構加強

   箭體接合處使用環氧樹脂進行膠合，提高接合區域的結構強度，同時提升防水能力。

STAGE 06 / STRUCTURAL VERIFICATION

我們怎麼確認它撐得住？

我們不只設計，也驗證。火箭在圖面上看起來合理，不代表它真的能承受飛行環境；因此我們會透過實體測試與工程分析，確認結構面對約 9G、0.9 Ma、衝擊與震動時的表現。

1. 01

   震動平台測試

   模擬飛行與推進系統帶來的震動與衝擊，確認螺絲、尾翼與結構連接不會因振動而鬆脫。

2. 02

   ANSYS 應力分析

   分析箭體與尾翼在約 9G 高加速度及飛行負載下的受力狀態，確認主要結構具備足夠的安全裕度。

3. 03

   ANSYS 流場分析

   評估火箭在最高約 0.9 Ma 飛行時的氣流、阻力與尾翼周圍流動，也檢查飛行環境下的外殼材料不會軟化或融化。

讓每一次升空不只是完成組裝，而是建立在工程驗證之上。