Projekt „Fokus Maturaarbeit“ fokusmaturaarbeit.lu. ch

Portmann Neal

Poster Fokus Maturaarbeit 2020

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Titel der Maturaarbeit:
Selbststeuernde Rakete im Eigenbau
 
Schule:
Kollegium St. Fidelis Stans

Betreuer/-in:
Zellweger Urs
 
Kategorie:
Physik, Mathematik, Informatik, Technik

Poster:
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Zusammenfassung:
In der Arbeit wurde der Frage nachgegangen, wie man eine flugfähige Modell-Rakete selber mit dem 3D-Drucker herstellen kann und was ein Steuerungssystem können muss, damit diese Rakete anschliessend auf einer stabilen Bahn gehalten werden kann. Dafür wurde mit einer CAD-Software eine eigene Rakete entworfen, deren Form durch Randbedingungen (Grösse der Steuereinheit) sowie dem Einfliessen in Erfahrung gebrachter aerodynamischer Fakten weiter bis zu ihrer endgültigen Form verfeinert wurde. Gewicht und legale Flughöhe ergaben die Anforderungen an den zu besorgenden Antrieb, dessen Hitzeentwicklung vorgängig mit geeigneter Software simuliert wurde. Die Steuerung wurde selbst programmiert und ein Arduino agiert als Interface zwischen Sensoren und Steuerelementen. Die gute Vorbereitung wurde durch einen erfolgreichen ersten Testflug bestätigt.

Würdigung:
Der Kandidat hat eine Modellrakete von Grund auf neu designt, mittels Software aerodynamische und thermodynamische Analysen gemacht, welche weitere Verbesserungen ermöglichten und die Rakete anschliessend kostengünstig mit dem 3D-Drucker erstellt. Nur weil verschiedene Gebiete (Design, Elektronik, Programmierung, Pyrotechnik) in dieser Arbeit auf hohem Level bearbeitet und miteinander kombiniert wurden, war ein erster Testflug überhaupt erfolgreich möglich. Neu ist vor allem, dass der Kandidat gezeigt hat, dass es möglich ist, viel billiger als bisher und ohne auf bestehende Modelle zurückzugreifen selbst eine kleine Rakete starten zu können.
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