Simulați construirea și lansarea unei rachete cu OpenRocket

Publicitate

Îmi amintesc, când eram în vârstă înaltă, că unul dintre proiectele mele preferate de magazin a fost când am proiectat, fabricat, construit și apoi am lansat o rachetă cu model real. Întreaga idee de modificare a diferiților parametri de proiectare pentru a atinge o altitudine mai mare sau o viteză mai mare este cu adevărat multă distracție, fără să mai vorbim de un mod minunat de a preda fizica și ingineria într-un mod practic.

Ne place să facem modele aici la MUO. Acesta este motivul pentru care am tratat povești precum realizarea machete de tren model Cum să creezi planuri de machete de tren simulate și tren de control cu ​​computerul tău Citeste mai mult și resurse web pentru realizarea de modele. O problemă cu modificarea unui model de design în lumea reală este că pentru a-l testa, trebuie să reconstruiți o rachetă cu acești parametri noi, faceți o lansare de test și apoi îndreptați-vă înapoi pe tabloul de desen pentru a vă îmbunătăți în continuare proiecta.

Ce se întâmplă dacă ați putea folosi un computer pentru a simula o lansare a rachetelor, cu posibilitatea de a modifica și testa toate modificările posibile pe care le puteți face designului rachetă? Există doar o astfel de aplicație și se numește OpenRocket.

Construirea rachetelor de test în OpenRocket

OpenRocket este o aplicație bazată pe Java, deci ar trebui să ruleze pe majoritatea platformelor care au instalat motorul Java. Când o lansați pentru prima dată, veți vedea cât de evident este faptul că cine a creat această aplicație a fost un avid constructor de rachete. Aplicația este livrată cu toate componentele, materialele și chiar mărcile și modelele de motoare care ar intra într-un design tipic al rachetelor.

Proiectarea rachetei dvs. model simulat

Când lansați prima aplicație, va trebui să vă denumiți designul și să-i oferiți numele de designer. Fereastra principală are mai multe panouri principale, inclusiv arborele de proiectare din stânga sus, panoul de selecție a componentelor din dreapta sus și ecranul de afișare al designului în partea de jos.

Puteți lucra prin proiectarea fiecărei componente a designului, alegând componenta din partea de sus a ecran, apoi completați toți parametrii de proiectare în ecranul de configurare pentru care se deschide aceasta. Veți atribui lungimea, diametrele, grosimea peretelui și chiar din ce material este alcătuit și ce fel de finisare a panoului.

Pe măsură ce proiectați fiecare componentă, veți vedea cele două simboluri situate de-a lungul corpului care vă vor arăta centrul de greutate al rachetei (CG) și centrul de presiune (CP). Veți parcurge alocarea parametrilor de design pentru conul nasului, corpul și tranziția. Apoi, puteți chiar să atribuiți ce accesorii adăugați, precum o parașută.

După cum puteți vedea aici, arborele de proiectare vă permite să navigați prin designul dvs. într-un mod rapid și ușor, astfel încât să puteți regla lucrurile pentru fiecare componentă fără a fi nevoie să o vânați în designul principal fereastră.

Vorbind despre fereastra principală de proiectare, vă arată toate „statisticile” actuale care sunt alături de designul dvs. actual. Veți vedea CG, CP, lungime și lățime. În plus, vă va oferi masa și diametrul curent și veți vedea orice avertismente de proiectare pe care software-ul le apar în colțul din dreapta jos al ferestrei de proiectare. Acordă o atenție deosebită avertismentelor, deoarece indică unele defecte ale proiectării.

Alături de vederea laterală a rachetei, puteți face clic și pentru a vedea și imaginea din spate. Această vedere de design vă va arăta toate diametrele interioare și exterioare ale corpului și blocului motor.

După ce sunteți convins că aveți un design care să funcționeze bine, este timpul să îl derulați prin simulator. Pentru a face acest lucru, tot ce trebuie să faceți este să faceți clic pe „Simulări de zbor”Fila din partea de sus a ferestrei aplicației.

Efectuarea zborurilor simulate

În acest moment, este timpul pentru partea mișto. Testează-ți designul pentru a vedea cât de performanță are și ce date obții înapoi în ceea ce privește calea de zbor, viteza, altitudinea și multe altele. Pentru a produce o simulare exactă, încercați să estimați parametrii de mediu din zona dvs. de testare reală și să-i includeți în „Condițiile de lansareButon ”. Adăugați viteza vântului, coordonatele GPS ale site-ului dvs. și chiar dimensiunile barei de lansare. Aceste lucruri pot avea un impact asupra rezultatelor dorite.

De asemenea, va trebui să utilizați fereastra de configurare a motorului pentru a selecta ce motor doriți să utilizați în racheta dvs. și unde doriți să o plasați (sau ele). Așa cum am menționat anterior, OpenRocket vine preîncărcat cu toți producătorii de motoare standard și proiectele de motoare. Evident, motorul pe care îl alegeți va afecta și simularea zborului dvs., așa că asigurați-vă că alegeți motorul pe care îl utilizați în lumea reală.

Când sunteți gata să rulați simularea, faceți clic pe butonul Date de complot fila, asigurați-vă că selectați configurația plotului pe care doriți să o faceți tendință - cum ar fi mișcarea verticală sau calea de zbor reală, apoi faceți clic pe „Execută simularea ”. Apoi faceți clic pe Plotare zbor pentru a vă vedea datele.

Evident, complotul cu profilul lateral este cea mai clară indicație a comportamentului rachetei tale. Veți vedea exact câtă altitudine a atins racheta dvs. și veți vedea, de asemenea, traseul parabolic de zbor, inclusiv distanța parcursă, locația de vârf și aprinderea parașutului.

Desigur, făcând clic pe oricare dintre ceilalți parametri din lista derulantă vă va oferi o mulțime de informații despre toate datele din zbor. Puteți vedea totul formând mișcare verticală în comparație cu aprinderea și arderea motorului, stabilitatea, tracțiunea și multe altele. Acestea sunt toate punctele de date pe care nu le-ai putea obține niciodată dintr-un zbor de testare din lumea reală într-o situație amator.

Trasarea acestor zboruri de testare și învățarea a ceea ce puteți obține din date vă permite să veniți cu modele mai eficiente și mai puternice, care obțin rezultatele lansării pe care le doriți cu adevărat. Frumusețea este că puteți dezvolta un design perfect de rachete cu ajutorul computerului, fără a fi nevoie să cheltuiți mult timp și bani venind cu prototipuri. Puteți lăsa computerul să efectueze prototipul și apoi puteți baza proiectul real pe parametrii finali din simulator.

Sunteți în construcția rachetelor model? Credeți că OpenRocket vă poate ajuta să creați un design mai bun? Încercați și vedeți ce credeți! Împărtășește-ți experiențele și gândurile în secțiunea de comentarii de mai jos.

Credite imagine: Model rachetă via Shutterstock