APPL-10 發射倒數!!!

由國立交通大學前瞻火箭研究中心進行的APPL10火箭飛行測試。 第一節是固態糖燃料推進器，第二節是H2O2單基氣尖噴嘴推進器。 火箭總長度3.2公尺、直徑15.6公分、重量30公斤，預計飛行高度1公里。 APPL-10火箭，也有配備降落傘，以確保待測物體安全降落，保障周圍測試人員安全。

APPL-10發射資訊

所以...要怎麼去看APPL-10發射呢~?

主要活動地點在新竹市香山區風情海岸。如圖橘圈圈處，測試地點為綠圈圈處。大家除了自行開車與騎車外，也可以搭乘台鐵到香山站再步行20分鐘即可到達活動場地。

一般觀眾請待在岸上，現場會有ARRC的旗子與穿ARRC工作服的工作人員進行發射活動解說與火箭發射倒數。預計可能降落點涵蓋範圍為地面發射處中心直徑600公尺，依當時天氣而定，若當天下雨或風速過大將會停止實驗。

這次飛試的目的為教學用模組化火箭系統測試。除了培養新進人員，其測試結果也將提供給HTTP-3A探空火箭的系統設計參考。 並藉由這樣的科學教育活動，讓一般大眾也一起參與，讓大家了解火箭科技並不是艱深且遙不可及的，啟發與培養台灣中小學生的興趣與夢想。

隨著發射的倒數，下面也為大家一一介紹背後的設計與故事吧~

APPL-10發射預告影片

今年是APPL系列火箭的10週年喔!! 第一支為2008年6月2日發射的APPL-Zero。相關APPL系列的火箭發射影片都可以在下方的ARRC youtube頻道觀賞到喔!

《APPL Sugar Rocket》

第一節固態糖燃料推進器測試影片

由於火箭設計為利用尾翼氣動力的方式來穩定飛行，火箭離開發射架前要有足夠的速度(通常離架速度至少大於每秒20公尺)，使火箭離架時能維持姿態。為了避免發射架過長，較大推力的第一節引擎是必不可少的。

也因此這次APPL-10的設計，便採用了設計上相對較簡易且成熟的固態糖燃料推進系統。燃燒2秒的設計也是為了讓第二節的脫節與點火推進都可以在肉眼可視的範圍內。

火箭的飛行控制系統主要目的為控制火箭的飛行程序並監測火箭在飛行過程中的狀態。APPL-10的飛行程序並不複雜，主要為起飛判斷、火箭分節控制、第二節推進啟動控制、降落傘回收系統控制。

通訊模組則可將火箭飛行資訊即時傳送回地面。由於飛行高度不高，無線傳輸的部分仍維持以Wifi搭配3G通訊的方式來進行。

酬載系統的部分，則搭載了新的感測器與控制系統，若測試成功將直接應用於未來大型的火箭系統上。

透過系統模組化的設計除了可讓系統設計簡單化，後續甚至可直接應用於其他系統。這也是這次發射的主要目的之一喔!

終於來到了這一天，最後的第二節引擎垂直推力整合測試。

第二節引擎垂直推力整合測試影片

將預計使用的電子零件、控制電路版與感測器連同結構骨架一同搭載至第二節氣尖單基雙氧水引擎上，垂直靜力整合測試可以完整模擬及驗證實際飛行中程式操作程序及引擎性能表現。

火箭要飛多高多遠與自身的重量有相當大的關係。藉由分節系統，將已經燃燒殆盡的前節火箭推進器與結構體拋離來減輕重量就是一種讓火箭可以飛得更高更遠最主要的方法之一。

APPL-10相較於APPL-9系列，設計了一種新型非破壞式分節系統，除了相關零件完全重複使用，穩定性也相對高(分節時間0.025秒)。應用上，由於分節時具低震盪性，未來甚至可能可直接應用於衛星與火箭的分離系統上。

分節系統測試影片

降落傘回收系統，則採用了與APPL-9系列一樣的3組降落傘回收系統設計。先開一組傘減少開傘時所造成的瞬間衝擊力。接近地面時再開二組傘來降低降落地面的速度。而分段開傘的設計也避免了火箭因為風而飄得太遠。截至目前為止，此設計的飛試成功率還維持在100%。

降落傘回收系統測試影片

不少民眾都很關心飛航申請的問題，事實上APPL系列火箭雖然都不會飛過1公里，但為了飛航安全仍然會需要申請與協調發射地點以及空域的使用。以這次APPL-10發射的流程來說明，我們必須先與新竹市政府、內政部申請香山濕地與週邊的場地使用許可。而後與民航局、相關軍方單位進行發射活動的空域協調與申請。到了發射當天，也要隨時與相關單位聯繫確認現場狀況，避免突發狀況發生。

由於台灣地狹人稠，空域也相當繁忙，申請的發射窗口以不超過1個小時為主。這也顯得發射前的演練相當重要了，避免因為拖到發射窗口時間而無法發射。如果在發射窗口的時間氣候條件不允許，當然也是取消發射。

每一次的發射機會都是大家一點一滴努力出來的。不僅僅只有我們的努力研發，還有因為我們的發射活動而被影響到的單位以及過去贊助過與幫助過我們的大家，這邊我們都表示深深的感謝。希望大家因為這場發射活動都能有所不一樣，大家一起祈禱這次的APPL-10火箭發射順利吧!!

從火箭搬運進入發射場地、組裝架設、發射準備、點火發射再到火箭回收要花多少時間呢?

申請的火箭發射窗口不超過1個小時，如果不知道這些火箭發射的事前準備時間，很容易不小心就錯過發射時間了。也因此發射前的演練相當重要，必須要真的模擬從火箭搬運開始的所有SOP流程並記錄所花費的時間。

而除了時間，演練過程也可以確認SOP流程是否沒問題，地面系統與火箭上的系統也會一起模擬演練確認是否正常。並確保發射當天的所有臨時問題都可以被解決。也因此，這個測試是火箭發射前，最後的也最重要的整合測試。

火箭發射準備審查會議。一般我們都稱呼為LRR會議。(Launch Readiness Review)發射流程演練後，再來就是進入最後的發射前審查會議。

會議中除了說明各火箭次系統皆已經準備就緒外，還必須要提到整個發射過程的規劃、後勤支援、現場分工等等項目。一般來說，此會議會請無參與該計畫的專業人員來協助審查、檢視，確保發射過程可以一切順利。

飛機或是火箭在地面就位時，都會用一些小零件或是插銷當作飛行前的安全措施，只要這些安全措施沒有被卸除就無法起飛或是發射。

由於零件小，所以才會綁著大大顯眼的紅色布條，讓機師或是工作人員在起飛前可以一目瞭然。因此，很多機師在飛行前都會把"Remove Before Flight" 當作是飛行的護身符，確定看到紅色布條在眼前飛舞後才安心升空。 這樣顯眼的造型，甚至成為了很多流行的配件。小編也覺得很可以，搭上背包或是鑰匙圈都滿好看的~~

請大家一同集氣，讓 APPL-10在 "Remove Before Flight"的揮舞下，筆直劃破台灣的天際線!

從團隊發射第一支小火箭「APPL-1」，就把這「發射御守」綁上發射架了。 那時是2009年，ARRC甚至還沒正式成立。 　　

發射御守流傳了一代又一代的APPL小火箭。後來，隨著任務越來越複雜，該分節的黏在一起，該回收的沒開降落傘墜毀在沙灘裡，於是乎就陸續新增了「分節御守」、「回收御守」，變成一串叮叮噹噹像風鈴的東西～ 　　

要說這有什麼用嘛……這類幸運小物是一種集氣的具象化，就像理工宅宅們會在儀器上放一包綠色乖乖、NASA的JPL控制室會在發射日擺一罐「幸運花生」一樣。

團隊做足了所有能做的，剩下的就交給APPL-10。祝今日發射順利!

飛行測試後，就是最重要的成果會議了。

透過火箭上各種感測器所收集到的資料與飛行紀錄的影像檔，可以知道非常多火箭飛行過程的資訊。這次因為火箭降落傘沒開導致火箭上的眾多系統損毀，紀錄的數據無法讀取。而這也完全顯示了要將飛行數據以無線通訊的方式回傳到地面的重要性。透過飛行數據的檢查，我們可以知道飛行過程中的控制邏輯是否正確，設計的零組件是否有正常運作，更重要的是知道失敗的原因究竟是什麼。

對小編來說，火箭成功飛上去且安全回收固然令人高興，但這也表示你可能少了一次失敗中學習的機會。有時候失敗可以學到更多的東西。所以不要怕失敗，重點是在這個過程中可以學到什麼，以及做好即使失敗也可以學習的準備。如同電影登月先鋒中阿姆斯壯所講的話。

重要的是如何達到最終的目的。

以下內容為本次APPL-10總負責人，針對此次飛行測試的檢討說明。

非常感謝大家這次APPL-10火箭發射活動的熱烈參與，針對本次活動的檢討報告已經出爐了，以下列舉幾個在這次發射未能成功達成設定的任務的主要問題以及未來預定解決的方案：

1. 發生問題：脫節機構做動後未分節

發生原因：設計時未仔細考量風阻問題，導致完全喪失推力前兩節保持著互頂的狀態，使得脫節訊號未斷開。

解決方案：在V-Band內環中加裝夠強彈簧、並於地面測試時考慮實際受力方向。

2. 發生問題：火箭在仍有加速度的情況下(第一節引擎仍在燃燒）下達脫節指令

發生原因：IMU三軸方向裝設有誤，實際上飛行軟體乃使用Y軸加速度控制，而非原先設計應使用火箭軸向X+加速度。

解決方案：修正控制程式以及地面驗證方法。

感謝大家對ARRC的關注，我們會將這次發生的問題做改善，未來應用在下一支火箭上，並期許有朝一日能達成夢想~