Simulați construirea și lansarea unui model de rachetă cu OpenRocket

Îmi amintesc, când eram la un junior, că unul dintre proiectele mele preferate de magazin a fost atunci când am proiectat, fabricat, construit și lansat apoi o adevărată rachetă de model. Întreaga idee de a schimba parametrii de design diferit pentru a atinge o altitudine mai mare sau o viteză mai mare este într-adevăr o mulțime de distracție, să nu mai vorbim de o modalitate excelentă de a preda fizica și ingineria într-un mod practic.

Ne place sa facem modele aici la MUO. Acesta este motivul pentru care ne-am acoperit povești cum ar fi a face modelul tren modele Cum să creați Simulat model de planuri de planuri de amenajare și tren de control cu ​​PC-ul dvs. Cum de a crea planuri simulate model de planuri de planuri de tren și control de tren cu PC-ul dvs. Citiți mai multe și resurse web pentru a face modele. O problemă în ceea ce privește optimizarea unui model în lumea reală este aceea că, pentru a le testa, trebuie să reconstruiți o rachetă cu acești parametri noi, să lansați o încercare și apoi să vă întoarceți la planșa de desen pentru a îmbunătăți în continuare designul.

Ce ar fi dacă ați putea folosi un computer pentru a simula lansarea unui model de rachetă, cu capacitatea de a modifica și testa toate modificările posibile pe care le puteți face pentru proiectarea rachetelor? Există o astfel de aplicație și se numește OpenRocket.

Construirea rachetelor de testare în OpenRocket

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

Proiectarea rachetei dvs. modelului simulat

Când lansați prima aplicație, va trebui să denumiți designul și să vă furnizați numele dvs. ca designer. Fereastra principală are mai multe geamuri principale, incluzând arborele de design din stânga sus, panoul de selectare a componentelor în partea dreaptă sus și ecranul de design în partea de jos.

Puteți lucra prin proiectarea fiecărei componente a designului, alegând componenta din partea de sus a ecranului și completând toți parametrii de proiectare în ecranul de configurare care se deschide pentru acesta. Veți aloca lungimea, diametrele, grosimea peretelui și chiar materialul din care este fabricat componenta și tipul de finisare a geamului pe care îl va avea.

Pe măsură ce proiectați fiecare componentă, veți vedea cele două simboluri amplasate de-a lungul corpului, care vă vor arăta centrul de greutate al rachetei (CG) și centrul de presiune (CP). Veți trece prin atribuirea parametrilor de proiectare pentru conul nasului, corpul și tranziția. Apoi, puteți chiar să atribuiți ce accesorii veți adăuga, ca un parașute.

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

Vorbind despre fereastra principală de proiectare, aceasta vă arată tot curentul “statistici” care merg împreună cu designul actual. Veți vedea CG, CP, lungime și lățime. În plus, vă va oferi masa curentă și diametrul și veți vedea toate avertismentele de proiectare pe care software-ul le emite în colțul din dreapta jos al ferestrei de proiectare. Acordați o atenție deosebită acestor avertismente, deoarece indică unele defecte de proiectare pe care le-ați fi făcut.

Împreună cu vederea laterală a rachetei, puteți, de asemenea, să faceți clic pentru a vedea și imaginea din spate. Această vedere de design vă va arăta toate diametrele interioare și exterioare ale caroseriei și ale blocului motor.

Odată ce sunteți mulțumit că aveți un design care va funcționa bine, este timpul să-l rulați prin simulator. Pentru a face acest lucru, tot ce trebuie să faceți este să faceți clic pe “Simulări de zbor” în partea de sus a ferestrei aplicației.

Efectuarea zborurilor simulate

În acest moment, este timpul pentru partea răcoroasă. Testați-vă design-ul pentru a vedea cât de bine funcționează și ce date primiți în privința căii de zbor, a vitezei, a altitudinii și mai mult. Pentru a realiza o simulare precisă, încercați să estimați parametrii de mediu din zona reală de încercare și să îi includeți în “Condiții de lansare” buton. Adăugați viteza vântului, coordonatele GPS ale site-ului dvs. și chiar dimensiunile tijei de lansare. Aceste lucruri pot avea toate impactul asupra rezultatelor dorite.

De asemenea, va trebui să utilizați fereastra pentru configurațiile motorului pentru a selecta ce motor doriți să utilizați în rachetă și unde doriți să-l plasați (sau ei). După cum am menționat mai devreme, OpenRocket vine preinstalat cu toți producătorii de motoare standard și motoare. Evident, motorul pe care îl alegeți va influența și simularea dvs. de zbor, deci asigurați-vă că alegeți motorul pe care îl utilizați în lumea reală.

Când sunteți pregătit să executați simularea, faceți clic pe Plot date , asigurați-vă că selectați configurația parcelei pe care doriți să o faceți ca o mișcare verticală sau o direcție reală de zbor - și apoi faceți clic pe “Simulați rularea”. Apoi faceți clic pe Zboară de zbor pentru a vă vedea datele.

Evident, graficul profilului lateral este cea mai clară indicație a comportamentului rachetei tale. Veți vedea exact cantitatea de altitudine pe care o obține racheta dvs. și veți vedea, de asemenea, traiectoria de zbor parabolic, inclusiv distanța acoperită, locația de vârf și aprinderea prin parasiu.

Desigur, dând clic pe oricare dintre ceilalți parametri din lista derulantă vă va oferi o mulțime de informații despre toate datele din zbor. Puteți vedea totul în formă de mișcare verticală în comparație cu aprinderea motorului și ardere, stabilitate, trageți și multe altele. Acestea sunt toate punctele de date pe care niciodată nu le-ați putea obține de la un zbor de testare în lumea reală într-o situație amator.

Plotarea acestor zboruri de testare și învățarea a ceea ce puteți din date vă permite să veniți cu modele mai eficiente și mai puternice care să obțină rezultatele lansării pe care le doriți cu adevărat. Frumusețea este că puteți dezvolta un design rachetă perfect model folosind computerul dvs., fără a fi nevoie să petreceți o mulțime de timp și bani vine cu prototipuri. Puteți lăsa computerul să facă prototipul și apoi puteți să vă bazați pe proiectul real asupra parametrilor finali de la simulator.

Sunteți în construirea de rachete model? Credeți că OpenRocket vă poate ajuta să realizați un design mai bun? Încearcă-l și vezi ce crezi! Împărtășiți-vă experiențele și gândurile în secțiunea de comentarii de mai jos.

Creditele de imagine: Model Rocket Via Shutterstock

Explorați mai multe despre: Astronomie, Geeky Science, Jocuri de simulare.