# SAC Rules
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[TOC]
## 連結
- [Document](https://www.soundingrocket.org/sa-cup-documents--forms.html)
- [IREC Rules & Requirements Document](https://www.soundingrocket.org/uploads/9/0/6/4/9064598/sa_cup_irec_rules___requirements_document_20210927_rev_j.pdf)
- [SDL Payload Challenge Rules & Information](https://www.soundingrocket.org/uploads/9/0/6/4/9064598/sdl_payload_challenge_rules_and_info_2020_10_14.pdf)
- [IREC Design, Test, & Evaluation Guide](https://www.soundingrocket.org/uploads/9/0/6/4/9064598/sa_cup_irec-design_test___evaluation_guide-2022_v1.2_20211001.pdf)
- [IREC Range Standard Operating Procedures](https://www.soundingrocket.org/uploads/9/0/6/4/9064598/sa_cup_irec_range_standard_operating_procedures_20190603__baseline_.pdf)
- [2022 SA Cup Integrated Master Schedule Document](https://www.soundingrocket.org/uploads/9/0/6/4/9064598/sa_cup_ims-20220610.pdf)
- [IREC Registration Fees Overview](https://www.soundingrocket.org/uploads/9/0/6/4/9064598/irec_competition_fees_overview.pdf)
- [Proper Clothing for the Spaceport America Cup](https://www.soundingrocket.org/uploads/9/0/6/4/9064598/proper_clothing_for_the_spaceport_america_cup.pdf)
## 名詞解釋
- SAC (Spaceport America Cup)
- ESRA (Engineering Sounding Rocket Association)
- IREC (Intercollegiate Rocket Engineering Competition)
- DTEG (Design, Test & Evaluation Guide) 設計,測試及評估指南
- AGL (Above Ground Level) 高於地面的高度
- COTS (Commercial-off-the-shelf) 商業現貨
- SRAD (Student Researh and Developed) 學生研究及發展
- APCP (Ammonium perchlorate composite propellant) 過氯酸氨
- Potassium Nitrate and Sugar (aka Rocket Sugar) 硝酸鉀+糖 (硝糖)
- Nitrous Oxide 一氧化二氮 (笑氣)
- LOX (Liquid Oxygen)
- Hydrogen Peroxide 過氧化氫 (雙氧水)
- Kerosene 煤油
- Propane 丙烷
- SDL (Space Dynamics Laboratory)
## 比賽重點
#### 1.0 PURPOSE AND SCOPE
1. 需要遵守 IREC 的 **Design, Test & Evaluation Guide (DTEG)** ，其提供火箭飛行安全的指導準則。
#### 2.0 INTERCOLLEGIATE ROCKET ENGINEERING COMPETITION OVERVIEW
2. 所有火箭皆須運載不亞於 8.8lbs (4kg) 的酬載，且目標高度為 10000ft(3km) 或 30000ft(9.1km) AGL (above ground level)。
#### 2.1 GENERAL GUIDELINES FOR DESIGN AND FLIGHT OPERATIONS
3. SRAD (Student Researh and Developed) 組別可以有限度的與外界合作製作火箭，但唯獨推進劑需自主研發，也包含固態推進劑。
4. 可以使用多節推進及各式化學推進劑 (液態、混和、固態)。
5. 不可使用有毒物質，有毒定義為須經過特殊呼吸設備使用、特殊儲存、運輸等。例如：聯胺、$N_2O_4$。
6. 所有的固態推進劑皆須遵守 **Tripoli Rocketry Range Safety Rules**
7. 評分將基於報告品質、系統及結構設計、計畫效率、及現場發射結果。大會會選出不亞於 24 組團隊，並在大會中發表演講其團隊的一些成果。這些團隊將會收到技術成果獎。
#### 2.2.1 STUDENT TEAM MEMBERS
8. 成員需為在學(博士為最高)或畢業一年內的學生，且不能重複報名複數組別。成員數量不限。
#### 2.2.2 TEAM ORGANIZATION AND SUBMISSION LIMITATIONS
9. 每組只能報名一個項目，但可以申請更換項目。
10. 每個大學只會通過一組團隊。
#### 2.3.1 PAYLOAD MASS
11. 酬載重量須不亞於 8.8lbs(4kg)，且需為可以更換的重物，且不會影響飛行軌跡、或影響回收。
12. 酬載本身可以納入穩定度設計中，意即**不**要求無酬載時火箭須獨立且穩定飛行。
13. 考慮到秤重誤差，酬載重量小於規定的誤差可在 5%(0.4 lbs,182g) 內，任何大於 8.8lbs 皆可接受。
#### 2.3.2 INDEPENDENT PAYLOAD FUNCTIONALITY
14. 雖然純配重酬載可接受，但建議配有具有一些特殊功能的酬載來做科學實驗或技術展示。
15. 火箭需運送酬載到目標高度且可獨立於酬載進行回收，意即酬載不可以參與火箭的回收過程。
16. 科學酬載將會被送至 SDL(Space Dynamics Laboratoy) 作為 SDL 酬載的挑戰。有意願挑戰的組別可以到以下網址詳查 http://www.soundingrocket.org/sdl-payload-challenge.html 。
#### 2.3.3 PAYLOAD LOCATION AND INTERFACE
17. 任何酬載安裝或拆除等手段或其安裝位置皆無規定，但須可以獨立於火箭秤重，所以不應該使用過於難以拆除的設計，如無法獨立秤重，大會將會祭出處罰點。
#### 2.3.4 RESTRICTED PAYLOAD MATERIALS
18. 酬載的材料禁止使用大量的含鉛物或有害物質，且如需使用放射物質則需先經過大會同意，且量不能超過 $1\mu C$，也不能含有脊椎動物。
#### 2.3.5.1 BOILER PLATE PAYLOAD
19. 任何純配重酬載皆須以立方衛星形式製作，堆疊時須不亞於 3U ，每個立方衛星大小不能小於 1U ，1U(10x10x10 cm/4x4x4 in)。3U 可以是堆疊或一體成形的大小 (10x10x30 cm/4x4x12 in)。
#### 2.3.5.2 SCIENTIFIC EXPERIMENT OR TECHNOLOGY DEMONSTRATION PAYLOAD
20. 科學酬載可以包含純配重部分，但其配重重量不得超過 2.25lbs(1kg) 或其總重之 $\frac{1}{4}$。若是違反 2.8.1.6 中的精神或意圖，則會祭出處罰點。
21. ESRA 和 SDL 高度推薦科學酬載為立方衛星，並且按照 CubeSat physical standard 做設計，且無論是酬載的結構或連結火箭的方式(連接結構可被算入酬載重量)，此舉將會被算入加分項。
#### 2.4 FAA CLASS 2 AMATEUR ROCKET LIMITATION
22. 火箭總衝量不可超過 $9208 lbf\cdot s$ ($40960 N\cdot s$)，其規範可見於 FAA(U.S. Federal Aviation Administration) 對 Class 2 Ameteur Rocket (aka high-power rocket) 的定義：*Code of Federal Regulations, Title 14 (14 CFR), Part 101, Subpart C, 101.22 Definitions.*。
23. 任何團隊要使用可能會被列入 Class 3 的發動機皆須與 ESRA 辦公室協調，來確保團隊可準備申請使用 Class 3 的豁免權。
#### 2.5 GPS ROCKET TRACKING
24. 從 2021 後，所有火箭皆須攜帶 GPS 追蹤系統，詳細內容可見於 DTEG。
#### 2.6 OFFICIAL ALTITUDE LOGGING
25. 所有火箭皆須使用 COTS 氣壓傳感的高度計，且需要有數據存儲的能力及紀錄，用於至高點的評分。可以是獨立的或搭配飛行電腦使用的。若是酬載具有獨立回收的能力，則此高度計需安裝在火箭本體，以此來記錄回收時的數據。
26. 板載的紀錄將會視為正式的高度數據，而遙測數據則在特定的情況下可以被視為正式數據，但其數據將來自同一個氣壓感測器。詳情可見於 2.8.1.4
27. 一旦從回收點返回後，回收組的成員需立即至數據回收帳篷提供數據，且須先備齊所有提供讀取數據的設備，如電腦、傳輸線等。切勿使用蜂鳴器的聲響或非電腦數字數據等方式來提供資料。任何無法提供高度數據的組別將會受到嚴重的分數處罰。
#### 2.7.1 ENTRY FORM AND PROGRESS UPDATES
28. 所有團隊皆須在 [Spaceport America Cup HeroX 2023](https://www.herox.com/SpaceportAmericaCup2023) 網站報名登錄。
29. 團隊須在賽前於網站上的三個特定項目上更新其進度，這些進度更新會被記錄且被作為計畫的技術狀態來判斷。大會了解不太可能所有的技術內容可以在實際執行前被完整的表達出來，所以在最終的提交前，審查的標準只會著重在時程的規劃及完成度上。
30. 任何時候皆需完整的報名表及後續更新。在報名階段會需要合理的工程時程預估，但在隨後的進度更新上會受到額外的進度審查。
31. 團隊須簡短地提及對於一些未知或不合理的數據，團隊內部的討論及分析。大會接受團隊修改數據但同時要求團隊不斷地提供數據。
32. 只有達到標準的團隊會被納入比賽並登錄在主要時程表中，並獲得團隊 ID ，任何團隊與大會的交流皆須通過 ID 辨別。
#### 2.7.2 PROJECT TECHNICAL REPORT
33. 每個組別都需要提交「專題技術報告」。專一技術報告需要按照 American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) 提供的指導格式製作。可使用 Microsoft@ Word document 模板。
34. Intercollegiate Rocket Engineering Competition Project Technical Report 模板可以從 ESRA 網站下載。請確保永遠都使用最新版本。
35. 在活動中或前，隊伍需要經由 [HeroX 網站](https://www.herox.com/SpaceportAmericaCup2023) 繳交專題技術報告的 PDF 檔。檔案大小超過 50Mb 則需要由雲端傳送。
36. 隊伍需要攜帶一定的報告副本，以便評審團在與團隊交流時有依據。
37. 專題技術報告標題可由團隊自行決定，但其副標題須為 `Team <Your Team ID> Project Technical Report to the <Year> Spaceport America Cup`
#### 2.7.2.1 ABSTRACT
38. 專題技術報告需要包含摘要。摘要最少需要發射載具的任務、級別以及比賽項目、特殊的設計、酬載任務，並提供任何可能需要向更高階的計畫申請的資訊或計劃目標等。
#### 2.7.2.2 INTRODUCTION
39. 專題技術報告需要包含介紹。介紹學術計畫大綱、利益關係人、團隊結構、團隊管理策略等。介紹可以與摘要有相似處。
#### 2.7.2.3 SYSTEM ARCHITECTURE OVERVIEW
40. 專題技術報告需要包含系統框架大綱。本節將從整體系統的最頂層開始概述，包含剖面圖等可以描述整體系統或各項子系統。本節描述需按照下列子項。各子項需包含詳細的子系統介紹、及可以反映用於設計或製造決策上的技術分析。子系統的技術覽圖須放置於附錄中。
- Propulsion Subsystems
- Aero-structures Subsystems
- Recovery Subsystems
- Payload Subsystems
#### 2.7.2.4 MISSION CONCEPT OF OPERATIONS OVERVIEW
41. 專題技術報告需要包含任務運作概念總覽(Mission Concept of Operations (CONOPS)Overview)。這部分需要標示出任務階段，包含一張圖示，並且描述所有子系統在每個階段的正常運行狀況(例如:描述每個階段應該要如何運作，以及哪個(或哪些)子系統需要來執行此階段)。除此之外，此部分需要定義哪些任務事件是表示已發生階段轉換(例如:"點火"是開始在FIRE訊號傳給點火器，推進系統已達到艙壓時結束。相同的，"發射"是開始在火箭的第一個作動，並在火箭離架時結束)。為了實現設計之任務目標，階段之間的轉換預計會因為系統而有所變動。不管團隊如何定義任務階段轉換，他們將適用於整理在風險評估附錄已被標明的失敗模式(Failure modes)，詳細描述在這份檔案的Section 2.7.2.9
#### 2.7.2.5 CONCLUSIONS AND LESSONS LEARNED
42. 專題技術報告需要包含結論及學習經驗教訓。本節須包含在設計、製造、測試的過程中所學習到經驗，同時從團隊管理及技術發展角度描述。此外，本節需要包含在合作過程中的知識轉移策略，由學長傳給新加入學弟的過程。
#### 2.7.2.6 SYSTEM WEIGHTS, MEASURES, AND PERFORMANCE DATA APPENDIX
43. 第一份專題技術報告的附錄須包含系統的重量、尺寸、性能數據。本節可於增加第三、末次進度報告時作為第一份的專題技術報告附錄。從 2.7.1 可知，第三、末次進度報告會因為行政因素，額外分出為 excel 檔提交。
#### 2.7.2.7 PROJECT TEST REPORTS APPENDIX
44. 第二份專題技術報告的附錄將會是測試報告。本附錄應該包含[IREC Design, Test, & Evaluation Guide](http://www.soundingrocket.org/sa-cup-documents--forms.html)提及的最少所需測試項目，這些測試報告應該按照下列順序排列，若有不適合這個專案的測試報告，該報告內則會被打上一頁"THIS PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK"
- 回收系統測試：除了測試項目及測試結果外，隊伍應該在本附錄內附上一張圖示及說明，來解釋回收系統航電的雙重冗餘設計
- SRAD推進系統測試(選填)：除了測試項目及測試結果外，隊伍若有進行SRAD的混推/液推系統，則隊伍應該在本附錄內附上一張流體路徑的圖示，該圖示應該指出系統內不同關鍵點的運作壓力，包含裝填系統。
- SRAD壓力容器測試(選填)
#### 2.7.2.8 HAZARD ANALYSIS APPENDIX
45. 第三份專題技術報告的附錄將會是危害分析報告。本附錄應包含推進劑及其他對人員有潛在危害設計的處理，運輸及儲藏方法。應定義減緩每項危害的方式或設計，在[ESRA官網](http://www.soundingrocket.org/sa-cup-documents--forms.html)上有一份示範表格。
#### 2.7.2.9 RISK ASSESSMENT APPENDIX
46. 第四份專題技術報告的附錄將會是風險評估。本附錄應總結風險及與本專題相關的可靠性概念。所有識別到的，會使任務產生風險的失敗模式應被記錄於矩陣表格中，並根據由 CONOPS 所確定的任務階段來組織。需要定義每個風險應對的緩解方法，通過執行"抑或"設計。
#### 2.7.2.10 ASSEMBLY, PREFLIGHT, LAUNCH, AND RECOVERY CHECKLISTS APPENDIX
47. 第五份專題技術報告附錄應包含組裝、飛行前、發射、回收之確認清單。此附錄須包括以上階段(& arming)最終版的詳細確認清單。此外，這些附錄應包括故障偵測模式下解除/保護系統之替代流程。這些未標示的清單程序不得與"the IREC Range Standard Operating Procedures"有所牴觸。開發SRAD混推或液推的團隊之附錄還須描述清潔所有推進劑桶槽和其他流體管件所需的組件與流程。主辦方將驗證團隊在所有操作包含組裝、飛行前、發射和回收中是否遵循他們的確認清單。
#### 2.7.2.11 ENGINEERING DRAWINGS APPENDIX
48. 第六份專題技術報告的附錄將會是工程繪圖。本附錄應包含定義重要次系統或部件的所有版本控制工程繪圖，特別是SRAD的次系統或部件。
## 目標種類
### 2.0
- 10000ft AGL with COTS
- 30000ft AGL with COTS
- <font color=red>10000ft AGL with solid rocket SRAD</font>
- 30000ft AGL with solid rocket SRAD
- 10000ft AGL with hybrid or liquid rocket SRAD
- 30000ft AGL with hybrid or liquid rocket SRAD
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