top of page

Project
AFTERLIGHT 「巡光」

巡者，循星以行，逐光而翔

任務介紹


巡光計畫 "AFTERLIGHT" 是與歐姆佳科技股份有限公司、耀登集團共同合作的項目，其設計是破風計畫 "WINDBREAK" 的精煉版。巡光計畫是 2023-2024 年 ISP 團隊的年度設計項目，於 2024 年 11 月發射。目標是建立一個高可靠性、高速且遠距的測試平台，以驗證低地球軌道（LEO）衛星相控陣列天線地面站的信號追踪能力。

巡光計畫是ISP的第二支科研探空火箭，也是ISP展開產學合作的里程碑。本計畫旨在驗證探空火箭協助衛星搭載之相控陣列天線進行追蹤測試的能力，由歐姆佳科技股份有限公司提供酬載設備——相控陣列天線，ISP團隊負責提供探空火箭。計畫內容涵蓋了火箭的研發、製造，以及地面測試和發射測試等各項規劃。
本次計畫預計於2025年6月於屏東旭海點奇科研火箭發射場，進行飛行測試任務。預計飛行高度約1000公尺，將攜帶相控陣列天線酬載，以及航空電腦、通訊裝置、開傘裝置、降落傘和固態燃料發動機。

Asset 34.png
Asset 4.png

「風浪的存在造就了挑戰的意義
惟有踏出溫室之外劫經險難
靠自己親手推開新世界的大門
才能看見他人所不見之光景」

PERFORMANCE

Untitled-1.png

Apogee

Max Velocity

Max Mach

Time to apogee

Motor Designation

Avionics Designation

Recovery Method

待發射

待發射

待發射

待發射

MQ-4000

ISP-32 v3

SD-1C1D

*以上數據皆為實際飛行測試航電系統量測並分析之最終結果。其數值之有效位數以箭載測量儀器之最大精度為準

OVERVIEW

image.png

CASE

E-Glass

全箭100%由ISP親手纏繞、成形、固化、鑽孔。AF-2製程，以自研的玻璃纖維纏繞技術與自行研製的纏繞機台，製作高強度、輕量化、高可靠度箭身。

NOSECONE

O-give

火箭飛行速度達亞音速，經過氣動力學分析後，權衡開發時間與學生能力之下，使用O-Give作為鼻錐幾何構型。
鼻錐使用3D列印PLA作為主材料，並塗覆環氧樹脂強化強度表現。
鼻錐具可調整配重設計。藉由替換質量塊，調整火箭重心位置，使火箭在裝配不同重量酬載時，具備一樣的飛行穩定度。

RECOVERY

SD-1C1D

火箭具有特殊的分節回收機制。整枝火箭分為上半節[酬載段]，及下半節[發動機段]。
火箭在抵達制高點後，將觸發爆炸開傘機構，彈出鼻錐並釋放直徑1.4公尺的酬載段主傘。在開傘後的減速度作用下，火箭發動機段將自動分離，同時釋放直徑1.2公尺的發動機段傘。
分節機制、傘體、爆炸開傘機構皆由ISP自主設計與製造。

AVIONICS

ISP-32 v3

本次任務採用ISP自研的旗艦航電 ISP-32 v3。
其搭載IMU慣性測量單位、氣壓計、GPS全球定位系統、通訊系統、與簡滾控制。支援10公里範圍之通訊與實時圖像傳輸。

PROPULSION

MQ-4000

發動機採用自研的第四代固態引擎MQ-4000 v2。燃料的製造採用團隊自研之第四代的KNSB製程，是ISP所設計與製造過，推力與衝量次大的發動機。其理論平均推力達1193N，總衝量達到4582 Ns，發動機規範為L級。

PAYLOAD

E-Glass

待補P

STRUCTURE

Layer 4.png

​箭身

火箭以最大速度 158m/s 的速度飛行，箭體須能承 6.56MPa 的彎曲強度，為此箭身結構採用玻纖包覆紙管的複合材料製作，同時本計畫預計於海面回收酬載，因此火箭設計分為發動機所在的下半箭身以及酬載所在的上半箭身，藉由分節構造利用主傘開啟時的升力將火箭分節。透過捨棄較重的發動機，讓酬載能浮於海面上，以利進行回收。

鼻錐

火箭飛行速度達亞音速，經過氣動力學分析後，權衡開發時間與學生能力之下，使用O-Give作為鼻錐幾何構型。
鼻錐使用3D列印PLA作為主材料，並塗覆環氧樹脂強化強度表現。
鼻錐具可調整配重設計。藉由替換質量塊，調整火箭重心位置，使火箭在裝配不同重量酬載時，具備一樣的飛行穩定度。

尾翼

尾翼是由4片3 mm厚的電木板組成，該電木板會先以模具固定於箭體上，並且使用結構膠先黏著至箭體上。待凝固後，再使用3層玻璃纖維及樹脂貼服於表面，以此加強尾翼的側向力強度。使其可以承受至少500 N的側向力量。

製程

本次任務比照破風計畫使用自研的AF-1製程。因為使用了非預浸布，為了提升樹脂塗抹得均勻度，ISP自製了由PID控制旋轉速率的上膠架，使用滾筒的方式讓箭體可以旋轉。在上膠完後啟動控制器進行旋轉，使未乾的膠不會因為重力往其中一邊集中，失去原本的均勻性。

AVIONICS

ISP-32 v3

Layer 3.png

自主設計的ISP32搭載主系統和次系統，主系統的MCU使用了ESP32-S3，而主系統控制GPS、IMU(慣性測量單元)、Barometer 和LoRa傳輸系統...等，副系統所使用的MCU是STM32，副系統控制著火箭的點火、開傘...等功能，並且可以與主系統做連接，可以透過主系統的LoRa系統接收來指令。

PROPULSION

MQ-4000

MQ4000是一款固體推進劑發動機，是ISP開發的第四代金屬發動機。
經測試後，MQ4000的總衝量為4582牛頓秒（L級），最大推力可達1318牛頓。
發動機的整體結構主要由四個關鍵組件所構成。考量成本效益，我們在外殼部分選用了鋁合金管作為主體，並在外層包覆玻璃纖維作為隔熱層，有效平衡了成本與性能需求。

Max Thrust

Avg Thrust

Total Impulse

Specific Impulse

Effective Burn Time

Propellant

1,318 N

1,923 N

4,582 N-s

113 s

4.1 s

KNSB

*以上數據理論計算數值，與實際結果之間存在差距

PAYLOAD

image.png

待補AB

image.png

內容

image.png

  • 3U 立方衛星

  • 滑翔機

  • RCS系統

  • ​獨立航電

  1. 投放後開啟降落傘

  2. 開啟反應輪控制(目標是停止衛星旋轉)

  3. 降至 400 英尺 (約 120m) 投放滑翔機

  4. 落地後停止反應輪並投放探測車

流程

時間表

  • 2022/08

  • 2022/10

  • 2022/11

  • 2023/01

  • 2023/02

  • 2023/03

  • 2023/04

  • 2023/06

計畫開始

​試驗型發動機 I (MQ-9000 v1) 推力測試完成

前沿整合飛行測試 I 完成

試驗型發動機 II (MQ-11000 v1) 推力測試完成

前沿整合飛行測試 II 完成

全酬載關鍵設計審查 完成

飛行體全箭整合 完成

​最終飛行測試 計畫收束

bottom of page