|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
МОДЕЛЮВАННЯ
Будуємо моделі ракет. Поради моделісту
Довідник / Апаратура радіокерування Свою першу модель ракети я, слухач першого семінару для керівників авіагуртків Московської області, збудував у жовтні 1961 року. Його організатором був Микола Миколайович Уколов – тодішній керівник Московської обласної станції юних техніків. А проводив заняття Віктор Федорович Єськов – завідувач лабораторії ЦСЮТ Росії. Ми, група близько 30 людей, за 3-4 години виготовили за літаючою моделлю ракети. Тут же отримали хороший методичний матеріал і за моделями, і двигунами. У той час модельноракетні двигуни (МРД) робили самі: набивали пороховою сумішшю звичайні картонні мисливські гільзи 12 та 16 калібру вугіллям, сіркою та селітрою у спеціальному пристосуванні.
Коротко про ті перші моделі. На оправці діаметром 21 мм клеїли корпус із креслярського паперу у два шари. Довжина його – близько 400 мм. Стабілізатори вирізали з жерсті і паяли до двох пасок (обручів), закріплених у нижній частині корпусу. Головний обтічник виточували на токарному верстаті з деревини. Той перший семінар став гарною відправною точкою у розвиток ракетно-космічного моделизма. Почала видаватися відповідна література, і не лише у столиці. У квітні 1962 року під Москвою пройшли великі обласні змагання з моделей ракет, у яких взяли участь близько 180 осіб. У роки географія ракетних центрів розширилася. До них приєдналися Краснодар, Перм, Харків, Сімферополь, Іваново, Ярославль та інші міста. На жаль, наприкінці 1990-х років у країні помітно впав інтерес до ракетного моделізму. Це пояснюється тим, що закрилася велика кількість закладів додаткової освіти – клуби та станції юних техніків. Адже в них здебільшого й займалися ракетомоделісти. За останні сім-вісім років помалу становище виправляється, адже діти вимагають до себе уваги та турботи. Ця стаття відкриває своєрідну школу ракетомоделізму на сторінках нашого журналу. Сподіваємося, публікації цієї тематики допоможуть пропагувати знання з ракетно-космічної техніки серед молодих людей, школярів, дозволять їм виготовити та запустити свою першу ракету. Слово "ракета" увійшло до нашого лексикону років п'ятдесят тому, а сьогодні його знає будь-який хлопчик трьох-чотирьох років. І не тільки знає, але уявляє, що воно означає. Перш ніж говорити про мініатюрні ракети, усвідомимо - що ж таке модель ракети, розглянемо основні вимоги до будівництва та запуску моделей ракет. Літаюча модель ракети наводиться в рух за допомогою ракетного двигуна і піднімається в повітря, не використовуючи аеродинамічної підйомної сили несучих поверхонь (як літак), має пристрій для безпечного повернення на землю. Модель виготовляють в основному з паперу, дерева, пластику, що руйнується, та інших неметалевих матеріалів. Різновидом моделей ракет є моделі ракетопланів, які забезпечують повернення на землю їхньої планерної частини шляхом стійкого планування з використанням аеродинамічних, що уповільнюють падіння сил.
Розрізняють 12 категорій моделей ракет - на висоту та тривалість польоту, моделі-копії тощо. З них – вісім чемпіонатів (для офіційних змагань). У спортивних моделей ракет обмежується стартова маса - вона повинна бути не більше 500 г, копія - 1000 г, маса палива в двигунах - не більше 125 г і кількість ступенів - не більше трьох. Стартова маса - це маса моделі з двигунами, із системою порятунку та корисним вантажем. Ступінню моделі ракети називається частина корпусу, що містить у собі один або більше ракетних двигунів, спроектована з урахуванням її відділення у польоті. Частина моделі без двигуна не є ступенем. Ступінчастість конструкції визначають на момент першого руху від стартового двигуна. Для запуску моделі ракет слід застосовувати модельні двигуни (МРД) на твердому паливі промислового виробництва. Конструкція повинна мати поверхні або пристрої, що утримують модель на заздалегідь запланованій траєкторії зльоту. Не можна, щоб модель ракети звільнялася від двигуна, якщо він не ув'язнений. Дозволяється скидати корпус двигуна у моделі ракетопланів, що опускаються на парашуті (з куполом площею не менше 0,04 кв. м) або на стрічці розмірами не менше 25x300 мм. На всіх щаблях моделі і частинах, що відокремлюються, необхідно пристрій, що уповільнює спуск і забезпечує безпеку приземлення: парашут, ротор, крило і т.д. Парашют може виготовлятися з будь-яких матеріалів, а для зручності спостереження мати яскраве забарвлення. На моделі ракети, що представляється на змагання, мають бути розпізнавальні знаки, що складаються з ініціалів конструктора та двох цифр заввишки не менше ніж 10 мм. Виняток становлять моделі-копії, розпізнавальні знаки яких відповідають знакам прототипу, що копіюється. Будь-яка літаюча модель ракети (рис. 1) має такі основні частини: корпус, стабілізатори, парашут, кільця, що направляють, головний обтічник і двигун. Пояснимо їх призначення. Корпус служить для розміщення парашута та двигуна. До нього кріплять стабілізатори та напрямні кільця. Стабілізатори потрібні для стійкості моделі у польоті, а парашут чи будь-яка інша система порятунку – для уповільнення вільного падіння. За допомогою спрямовуючих кілець модель встановлюють на штангу перед стартом. Для надання моделі гарної аеродинамічної форми верхня частина корпусу починається головним обтічником (рис. 2). Двигун – "серце" моделі ракети, він створює необхідну тягу для польоту. Для тих, хто бажає долучитися до ракетомоделізму, своїми руками виготовити модель літального апарату, що діє, під назвою ракета, пропонуємо кілька зразків таких виробів. Треба сказати, що для цієї роботи знадобляться доступний матеріал та мінімум інструментів. І, звичайно, це буде найпростіша одноступенева модель під двигун імпульсом 2,5 - 5 н.с. Виходячи з того, що за спортивним кодексом ФАІ та нашими "Правилами проведення змагань" мінімальний діаметр корпусу становить 40 мм, вибираємо відповідну оправку для корпусу. Для неї підійде звичайний круглий стрижень або трубка завдовжки 400 – 450 мм. Це можуть бути складові елементи (трубки) шланга від пилососа або лампи денного світла, що відслужили свій вік. Але в останньому випадку потрібні особливі запобіжні заходи - адже лампи виготовлені з тонкого скла. Розглянемо технологію будівництва найпростіших моделей ракет. Основний матеріал для виготовлення нескладних моделей, рекомендованих конструкторам-початківцям, - папір і пінопласт. Корпуси та напрямні кільця склеюють з креслярського паперу, парашут або гальмівну стрічку вирізають з довговолокнистого або кольорового (крепового) паперу. Стабілізатори, головний обтічник, обойму під МРД роблять із пінопласту. Для склеювання бажано застосовувати клей ПВА. Виготовлення моделі слід розпочати з корпусу. Для перших моделей краще робити його циліндричним. Умовимося будувати модель під двигун МРД 5-3-3 із зовнішнім діаметром 13 мм (рис. 3). У цьому випадку для його кріплення в кормовій частині доведеться виточувати обойму завдовжки 10 – 20 мм. Важливими геометричними параметрами корпусу моделі є діаметр (d) та подовження (X), яке є відношенням довжини корпусу (I) до його діаметру (d): X = l/d. Подовження більшості моделей для стійкого польоту з хвостовим оперенням має бути близько 9 – 10 одиниць. Виходячи з цього, визначимо розмір паперової заготовки для корпусу.
Якщо візьмемо оправку діаметром 40 мм, то ширину заготовки обчислимо за формулою довжини кола: В = ?d Отриманий результат треба помножити на два, адже корпус - із двох шарів паперу, і додати 8 - 10 мм на припуск для шва. Ширина заготовки вийшла рівною близько 260 мм. Тим, хто ще не знайомий із геометрією, хлопцям другого-третього класів, можна рекомендувати інший простий спосіб. Взяти оправку, обмотати її двічі ниткою або смужкою паперу, додати 8-10 мм і дізнатися, якою буде ширина заготовки для корпусу. Слід пам'ятати, що папір необхідно розташовувати волокнами вздовж оправки. В цьому випадку вона добре скручується, без зламів. Довжину заготовки обчислимо за такою формулою: L = d або зупинимося на розмірі 380 -400 мм. Тепер про склейку. Обмотавши папірець-заготівлю навколо оправки один раз, частину паперу, що залишилася, промазуємо клеєм, даємо йому трошки підсохнути і обмотуємо другий раз. Загладивши шов, поміщаємо оправку з корпусом біля джерела тепла, наприклад, у батареї опалення, після просушування зачищаємо шов дрібним наждачним папером. Аналогічним способом виготовляємо та направляючі кільця. Беремо звичайний круглий олівець і намотуємо на нього смужку паперу шириною 30 – 40 мм у чотири шари. Отримуємо трубочку, яку після висихання розрізаємо на кільця шириною 10 – 12 мм. Згодом клеїмо їх до корпусу. Вони є спрямовуючими кільцями для старту моделі. Форма стабілізаторів може бути різною (рис. 4). Їхнє головне призначення - забезпечення стійкості моделі в польоті. Перевагу можна віддати тій, коли частина площі знаходиться за зрізом кормової (нижньої) частини корпусу. Вибравши потрібну форму стабілізаторів, робимо його шаблон із цупкого паперу. За шаблоном вирізаємо стабілізатори з пінопластової пластини товщиною 4 - 5 мм (можна з успіхом застосовувати стельовий пінопласт). Найменша кількість стабілізаторів - 3. Склавши чаркою, один на одного в пакет, сколюємо їх двома шпильками і, затиснувши пальцями однієї руки, обробляємо по краях напилком або бруском з наклеєним наждачним папером. Потім заокруглюємо або загострюємо всі сторони стабілізаторів (попередньо розібравши пакет), крім тієї, якою вони кріпляться до корпусу. Далі - клеїмо стабілізатори на ПВА в донній частині корпусу та покриваємо бічні сторони клеєм ПВА - він згладжує пори пінопласту. Головний обтічник виточуємо з пінопласту (краще марки ПС-4-40) на токарному верстаті. Якщо такої можливості немає, його можна вирізати також із шматка пінопласту та обробити напилком або наждачним папером. Аналогічно виготовляємо обойму під МРД та вклеюємо його в донну частину корпусу. Як система порятунку моделі, що забезпечує її безпечне приземлення, застосовуємо парашут або гальмівну стрічку. Купол вирізаємо з паперу чи тонкого шовку. Для перших стартів діаметр купола слід вибирати близько 350 - 400 мм, - цим обмежити час польоту - адже хочеться зберегти свою першу модель на згадку. Після кріплення строп до купола робимо укладання парашута (рис. 6). Після виготовлення всіх деталей моделі проводимо її збирання. Головний обтічник з'єднуємо гумовою ниткою (амортизатором) із верхньою частиною корпусу моделі ракет. Кінці строп бані парашута зв'язуємо в один джгут і кріпимо його до середини амортизатора. Далі фарбуємо моделі у яскраві контрастні кольори. Стартова маса готової моделі з двигуном МРД 5-3-3 близько 45-50 г. Подібними моделями можна проводити перші змагання на тривалість польоту. Якщо місце для запусків обмежене, рекомендуємо вибрати як систему порятунку гальмівну стрічку розміром 100x10 мм. Старти виходять видовищними та динамічними. Адже час польоту буде близько 30 с, та й доставка моделей гарантована, що дуже важливо для самих "ракетників". Модель ракети для показових польотів (рис. 7) розрахована на старт із потужнішим двигуном із загальним імпульсом 20 н.с. Вона може нести на своєму борту і корисний вантаж – листівки, вимпели. Політ такої моделі сам собою ефектний: старт нагадує пуск справжньої ракети, а викид листівок або різнокольорових вимпелів додає видовищності.
Корпус клеїмо із щільного креслярського паперу у два шари на оправці діаметром 50-55 мм, довжина його 740 мм. Стабілізатори (їх чотири) вирізаємо з пінопластової пластини товщиною 6 мм. Після закруглення трьох сторін (крім найдовшої – 110-мм) їх бічні поверхні покриваємо двома шарами клею ПВА. Потім на довгій стороні, яку потім кріпимо до корпусу, робимо жолобок круглим напилком - для щільного прилягання стабілізаторів до круглої поверхні. Направляючу трубку виклеюємо відомим нам способом на круглій оправці (олівці), розрізаємо на кільця шириною 8 - 10 мм і кріпимо на ПВА до корпусу. Головний обтічник виточуємо на токарному верстаті з пінопласту. З нього ж робимо обойму під МРД шириною 20 мм і вклеюємо його в донну частину корпусу. Зовнішню поверхню головного обтічника двічі-тричі обмазуємо клеєм ПВА - для видалення шорсткості. З'єднуємо з верхньою частиною корпусу гумкою-амортизатором, для якого підходить звичайна гума білизни шириною 4 - 6 мм. Купол парашута діаметром 600 – 800 мм вирізаємо з тонкого шовку, число строп – 12-16. Вільні кінці цих ниток з'єднуємо вузлом в один джгут і кріпимо до середини амортизатора. Всередину корпусу на відстані 250 - 300 мм від нижнього зрізу паперу вклеюємо решітку з щільного паперу або рейок, яка не дозволяє парашуту та корисному вантажу опускатися в момент зльоту вниз моделі, порушуючи цим її центрування. Наповнення корисного вантажу повністю залежить від фантазії конструктора моделі. Стартова маса моделі – близько 250 – 280 р. Пусковий пристрій Для безпечного запуску та польоту моделі потрібне надійне стартове обладнання. Воно складається з пускового пристрою, пульта дистанційного керування запуском, провідників для подачі електроживлення та запалювача. Пусковий пристрій повинен забезпечувати рух моделі вгору, доки не буде досягнуто швидкості, необхідної для безпечного польоту по наміченій траєкторії. Механічні пристрої, вбудовані в пускову установку і які допомагають при старті, застосовувати забороняється Правилами змагань з моделей ракет спортивного Кодексу. Найпростіший пусковий пристрій - спрямовуюча штанга (штир) діаметром 5 - 7 мм, яка закріплюється в стартовій плиті. Кут нахилу штанги до горизонту не повинен бути меншим за 60 градусів. Пусковий пристрій задає моделі ракети певний напрямок польоту та забезпечує їй достатню стійкість у момент сходу з напрямного штиря. При цьому слід врахувати, що чим більша довжина моделі, тим більше має бути його довжина. Правила передбачають мінімальну відстань від верхньої верхівки моделі до закінчення штанги в один метр. Пульт управління запуском є звичайною коробкою розмірами 80x90x180 мм, виготовити її можна самостійно з фанери товщиною 2,5 - 3 мм. На верхній панелі (її краще зробити знімною) встановлюють сигнальну лампочку, блокувальний ключ та кнопку пуску. На ній можна змонтувати вольтметр чи амперметр. Електрична схема пульта керування запуском зображена малюнку 7. Як джерело струму в пульті керування застосовують акумулятори або інші елементи живлення. У нашому гуртку багато років використовують для цієї мети чотири сухі елементи типу КБС напругою 4,5 V, з'єднавши їх паралельно в дві батареї, які, у свою чергу, з'єднують між собою послідовно. Такого харчування вистачає для запуску моделі ракет протягом усього спортивного сезону. Це близько 250 – 300 пусків. Для подачі електроживлення від пульта управління до запалювача бажано застосовувати мідні багатожильні дроти діаметром не менше 0,5 мм із вологостійкою ізоляцією. Для надійного та швидкого з'єднання на кінцях проводів встановлюють штепсельні роз'єми. У місцях з'єднання запальника кріплять крокодили. Довжина струмопідвідних проводів має бути понад 5 м. Запальник (електрозапал) двигунів моделей ракет - це спіраль з 1 - 2 витків або відрізок дроту діаметром 0,2 - 0,3 мм завдовжки 20 - 25 мм. Матеріалом для запалювача служить ніхромовий дріт, що володіє великим опором. Електрозапал вставляють безпосередньо в сопло МРД. При подачі струму на спіраль (електрозапал) виділяється велика кількість тепла, необхідного для займання палива двигуна. Іноді для посилення початкового теплового імпульсу спіраль покривають пороховою м'якоттю, попередньо вмочивши її в нітролак. При запуску моделей ракет необхідно дотримуватися заходів безпеки. Ось деякі з них. Старт моделей проводиться лише дистанційно, пульт керування запуском розміщується на відстані не менше ніж 5 м від моделі. Для запобігання мимовільному займанню МРД блокувальний ключ пульта управління повинен знаходитися у відповідального за старт. Тільки з його дозволу за командою "Ключ на старт!" робиться трисекундний передстартовий відлік у зворотному порядку, що закінчується командою "Пуск!". Автор: В.Рожков
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Пташка вилітає і допомагає зловити грабіжника ▪ Зелена енергетика дедалі популярніша ▪ Знайдено причину коливання яскравості Сонця ▪ Мікропроцесорні протези кінцівок
▪ розділ сайту Акустичні системи. Добірка статей ▪ стаття Дачна меблі із водопровідних труб. Поради домашньому майстру ▪ стаття Чи корисне роздільне харчування? Детальна відповідь ▪ стаття Пальма гомути. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Розчини лаків. Прості рецепти та поради ▪ стаття Читання думок. Секрет фокусу
Коментарі до статті: Микола Внучка попросила зробити ракету, а я вже 20 років не займався цим і багато чого забув. Коли подивився Вашу інформацію, все згадав і на 90% виготовив. Дякую. Гість Дуже цікаво! Камрон Дякую за статтю! Я зараз у ДТСААФ займаюся авіа і ракетним моделюванням ![[Лол]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/lol.gif){kind=small}
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page