Faydalı yük taşınımına uygun alçak irtifa roket tasarımı ve stabil marjin değerinin optimizasyonu

Roket sistemleri hem sivil hem de askeri alanlarda kullanılan ve ileri düzey mühendislik bilgisi gerektiren sistemlerdir. Özellikle alçak irtifa kategorisindeki roketler, eğitim, test ve Ar-Ge faaliyetlerinde sundukları maliyet etkin çözümler nedeniyle önem kazanmaktadır. Bu kapsamda, güvenli ve kararlı uçuş özelliklerine sahip, aynı zamanda görev yükü taşıyabilen sistemlerin geliştirilmesi mühendislik açısından kritik bir öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, 1700 metreye kadar çıkabilen, deneysel kullanıma uygun bir alçak irtifa roketinin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarım sürecinde gövde yapısı, kanatçık konumu, kütle merkezi (CG), basınç merkezi (CP) ve uçuş kararlılığı gibi temel parametreler dikkate alınarak aerodinamik ve yapısal analizler yapılmıştır. Ayrıca, uçuş güvenliğini doğrudan etkileyen stabil marjin değeri optimize edilmiştir.OpenRocket yazılımı kullanılarak gerçekleştirilen simülasyonlar, sistemin performansını ve güvenliğini doğrulamıştır. Aerodinamik analizler sonucunda, stabil marjin değeri 1.8–2.3 kalibre aralığında tutularak güvenli uçuş koşulları sağlanmıştır. Tasarım parametrelerinin en uygun kombinasyonu, genetik algoritmalara dayalı bir optimizasyon süreciyle belirlenmiştir. Yapısal analizlerde karbon fiber ve hafif alaşım malzemeler tercih edilmiş, güvenlik katsayısı 6.0'ın üzerinde olacak şekilde sistem doğrulanmıştır.İniş güvenliğini artırmak amacıyla paraşüt sistemi gibi yardımcı bileşenler de entegre edilmiş ve sistem, deneysel uygulamalara uygun hale getirilmiştir. Sonuç olarak, elde edilen tasarım; görev yükü taşıma kapasitesini artırmakta, uçuş güvenliği ve kontrol hassasiyetini iyileştirmektedir. Bu çalışma, özellikle eğitim, araştırma ve hafif yük taşıma uygulamaları için ekonomik ve verimli roket sistemlerinin geliştirilmesine katkı sağlamaktadır.