Хоби на живо "- Интернет списание за хобитата - За начинаещи ракетостроители

Тук са обяснени много основни понятия в ракетната техника. Ако тепърва започвате да изграждате първите си ракети - вижте този материал.

Всеки летящ модел ракета има следните основни части: тяло, стабилизатори, парашутна система, направляващи пръстени, обтекател на носа и двигател. Нека да разберем тяхната цел.

Тялото се използва за помещение на двигателя и парашутната система. Към него са прикрепени стабилизатори и направляващи пръстени. За да придаде на модела добра аеродинамична форма, горната част на корпуса завършва с обтекател за глава. За стабилността на модела в полет са необходими стабилизатори, а парашутната система е необходима за забавяне на свободното падане. С помощта на направляващи пръстени моделът е прикрепен към стрелата преди излитане. Двигателят създава необходимата тяга за полет.

Изграждане на модела

Основният материал за летящи ракети е хартията. Тялото и направляващите пръстени са залепени заедно от хартия ватман. Стабилизаторите са направени от шперплат или тънък фурнир. Хартиените части се залепват заедно с дърводелско или казеиново лепило, а други с нитро лепило.

Производството на модела започва с кутията. В най-простите ракетни модели тя е цилиндрична. Дорникът може да бъде всеки кръгъл прът с диаметър над 20 mm, тъй като това е размерът на най-често срещания двигател. За да бъде лесно поставянето, диаметърът на кутията трябва да е малко по-голям.

Важни геометрични параметри на тялото на модела са: диаметър d и удължение λ, т.е. съотношението на дължината на тялото 1 към диаметъра d (λ = 1/d). Удължението на повечето модели ракети е 15-20. Въз основа на това можете да определите размера на хартиената заготовка за тялото. Ширината на детайла се изчислява, като се използва формулата за обиколката L = πd. Резултатът се умножава по два (ако тялото е от два слоя) и се добавят 10-15 mm към надбавката на шева. Ако дорникът е Ø21 mm, широчината на детайла ще бъде около 145 mm.

Можете да направите по-просто нещо: навийте два пъти конец или ивица хартия около дорника, добавете 10-15 мм и ще стане ясно каква трябва да бъде ширината на детайла за тялото. Имайте предвид, че зърното на хартията трябва да бъде подравнено по дорника. В този случай хартията се извива без извивки.

Дължината на детайла се изчислява по формулата 1 = λ • d. Замествайки известните стойности, получаваме L = 20 * 21 = 420 mm. Завийте веднъж заготовката около дорника, остатъка от хартията намажете с лепило, оставете малко да изсъхне и го навийте втори път. Вече имате хартиена тръба, която ще бъде тялото на модела. След изсушаване почистете шева и остатъците от лепило с фина шкурка, покрийте тялото с нитро лепило.

Сега вземете обикновен кръгъл молив, навийте и залепете върху него тръба с дължина 50-60 мм на три или четири слоя. След като го оставите да изсъхне, го нарежете на пръстени с ширина 10-12 мм с нож. Те ще бъдат направляващи пръстени.

Формата на стабилизаторите може да варира. За най-добри традиционно се считат тези, при които около 40% от площта е разположена зад разреза на кърмовата (долната) част на корпуса. Други форми на стабилизатори обаче осигуряват граница на стабилност, тъй като удължението на модела е λ = 15-20.

След като изберете формата на стабилизаторите, които харесвате, направете шаблон от картон или целулоид. Изрежете стабилизатори от 1–1,5 mm шперплат или фурнир, като използвате шаблона (най-малкият брой стабилизатори е три). Сгънете ги на купчина (една върху друга), закрепете в тиска и пила около краищата. След това заоблете или заточете всички страни на стабилизаторите, с изключение на тази, към която ще бъдат залепени. Шлайфайте ги с фина шкурка и залепете на дъното на кутията.

Желателно е главата да се смила на струг. Ако това не е възможно, изрежете го с нож от парче дърво или го изрежете от пяна и го обработете с пила и шкурка.

Като спасителна система се използва парашут, колан или друго устройство. Лентата се прави лесно (вижте описанието на модела ракета Zenit). Как да направим парашут, ще обясним по-подробно.

Куполът трябва да бъде изрязан от лека тъкан, тъкан или хартия от слюда или друг лек материал. Залепете сапаните към него, както е показано на фигурата. Диаметърът на купола за първите модели е по-добре да се направи 400-500 мм. Полагането е показано на фигурата.

(Този метод за прибиране на парашута е много подходящ за навеси, изработени от плат или филм. В същото време твърде тънкият филм може да се тортира и да не се отваря в потока, така че внимателно проверете работата на парашута, ако не сте сигурни в избрания материал. Ако използвате много тънки линии, внимавайте, за да не се заплитат при полагане и отваряне.).

Всички детайли на модела са готови. Сега събранието. Свържете обтекателя на главата с гумена резба (амортисьор) към горната част на корпуса на модела на ракетата.

Закрепете свободния край на парашутните линии към обтекателя на главата.

За да направите модела лесен за наблюдение спрямо небето, боядисайте го в ярък цвят.

Преди да стартираме модела, нека анализираме полета му, нека преценим дали първото ни изстрелване ще бъде успешно.

Стабилност на модела

Една от трудните задачи както на големите, така и на малките ракети е стабилизацията - осигуряване на стабилност на полета по дадена траектория. Стабилността на модела е способността да се върне в равновесно положение, нарушено от някаква външна сила, като порив на вятъра. В инженерно отношение моделът трябва да бъде стабилизиран в ъгъл на атака. Това е името на ъгъла, който съставя надлъжната ос на ракетата с посоката на полета.

Един от начините да се осигури стабилност на модела - аеродинамичен - е да се променят аеродинамичните сили, действащи върху него в полет. Аеродинамичната стабилност зависи от местоположението на центъра на тежестта и центъра на налягането. Нека ги обозначим съответно с c. т. и в. д.

С концепцията за c. т. Въведете в уроците по физика. Да, и не е трудно да го определите - чрез балансиране на модела върху обект с остър ъгъл, например на ръба на тънка владетел. Центърът на налягане е точката на пресичане на резултанта от всички аеродинамични сили с надлъжната ос на ракетата.

Ако c. т. ракетата се намира зад c. и т.н., аеродинамичните сили в резултат на промяна в ъгъла на атака под въздействието на смущаващи сили (порив на вятъра) ще създадат момент, който увеличава този ъгъл. Такъв модел ще бъде нестабилен в полет.

Ако c. т. се намира пред c. и т.н., тогава когато се появи ъгълът на атака, аеродинамичните сили ще създадат момент, който ще върне ракетата под нулевия ъгъл. Този модел ще бъде устойчив. И по-нататъшното c. г. е изместен спрямо c. така че, колкото повече стабилност има ракетата. Съотношение на разстояние от c. г. до в. тъй като дължината на модела се нарича граница на стабилност. За ракети със стабилизатори границата на стабилност трябва да бъде 5-15%.

Както беше отбелязано по-горе, c. така че моделите не са трудни за намиране. Остава да се определи c. д. Тъй като изчислителните формули за намиране на центъра на налягането са много сложни, ще използваме прост начин за намирането му. От лист хомогенен материал (картон, шперплат) изрежете фигура по контура на ракетния модел и намерете c. м. от тази плоска фигура. Тази точка ще бъде c. и т.н. на вашия модел.

Има няколко начина за осигуряване на стабилността на ракетата. Едно от тях е изместването c. отзад на модела чрез увеличаване на площта и разположението на стабилизаторите. Това обаче не може да се направи на готовия модел. Вторият начин е да преместите центъра на тежестта напред, като направите обтекателя на главата по-тежък.

След като извършихте всички тези прости теоретични изчисления, можете да бъдете сигурни в успешен старт.

Модел с една степен на ракета, с парашут

Предложеният модел може да бъде препоръчан за състезания за продължителност на полета.

Тялото е направено от два слоя хартия за рисуване, залепени с лепило за дърво върху дорник с диаметър 22 мм. В долната му част е фиксирана скоба за двигателя.
Водещите пръстени са направени от четири слоя хартия за рисуване и са оформени от кръгъл молив с диаметър 7 mm. Три стабилизатора, изработени от 1 мм шперплат, са залепени с нитро лепило към дъното на корпуса.

Обтекателят за глава е обърнат на брезов струг и е свързан с тялото с гумена нишка.

Сенникът за парашут е кръгъл, с диаметър 500 мм, изработен от слюдена хартия. Шестнадесет линии с резба №10, прикрепени към обтекателя за глава.
След сглобяването целият модел е покрит с три слоя нитро лак и боядисан с нитро бои в ивици от черно и жълто. Тегло на модела без двигател 45 g.

Модел ракета ZENIT

Този модел е предназначен за състезания по „спускане на колан“, както и за височина на полета.

Тялото е залепено от хартия върху дорник 20,5 мм. Стабилизаторите са изработени от шперплат. Обтекател за глава - липа.

Лентата 50X500 mm е направена от слюда хартия. Едната от тесните страни е прикрепена към тялото с помощта на амортисьор (гумена резба).
Тегло на модела без двигател - 20 g.

Ако не можете да получите оригиналните ракетни двигатели, можете да експериментирате с домашно приготвени (не забравяйки за безопасността, разбира се). Вместо самоделен двигател можете да използвате ракети за фойерверки, ловни или спасителни сигнални патрони.