Szimuláljon egy rakéta felépítését és elindítását az OpenRocket segítségével

Hirdetés

Emlékszem, amikor junior magasban voltam, hogy az egyik kedvenc üzletem az volt, amikor egy valódi modell rakétát terveztünk, gyártottunk, építettünk, majd elindítottuk. Az a gondolat, hogy különböző tervezési paramétereket módosítsanak nagyobb magasság vagy nagyobb sebesség elérése érdekében valóban nagyon szórakoztató, nem is beszélve a fizika és a mérnöki gyakorlati oktatás nagyszerű módjáról.

Szeretjük modelleket készíteni itt a MUO-n. Ezért fedeztük fel olyan történeteket, mint a készítés a vonatmodell elrendezése Hogyan készítsen szimulált modellvonat-elrendezési terveket és vezérlővonatot a számítógéppel Olvass tovább és webes erőforrások a modellek készítéséhez. Az egyik probléma a modell kialakításának a való világban történő hozzáigazításával az, hogy annak teszteléséhez újra kell építenie a rakétát ezekkel az új paraméterekkel végezzen egy próbaindítást, majd térjen vissza a rajzasztalhoz, hogy tovább javítsa tervezés.

Mi lenne, ha számítógépet használhatna a rakétamintás modellezésére, azzal a képességgel, hogy módosítsa és tesztelje az összes lehetséges változtatást, amelyet a rakéta tervezésénél elvégezhet? Csak létezik egy ilyen alkalmazás, és OpenRocket néven hívják.

Teszt rakéták építése az OpenRocket-ben

OpenRocket egy Java alapú alkalmazás, tehát annak a legtöbb platformon kell futnia, amelyre a Java motor telepítve van. Az első indításkor látni fogod, mennyire nyilvánvaló, hogy aki készítette ezt az alkalmazást, lelkes modell rakétaépítő volt. Az alkalmazás minden olyan alkotóelemmel, anyaggal, sőt motormárkákkal és modellekkel van ellátva, amelyek tipikus rakétatervezésbe kerülnek.

A szimulált rakéta megtervezése

Az alkalmazás első indításakor meg kell neveznie a tervét, és meg kell adnia a nevét, mint a tervezőt. A főablaknak több fő ablaka van, beleértve a bal felső sarokban lévő tervezési fát, a jobb felső sarokban lévő összetevők kiválasztására szolgáló ablakot és az alján a tervezési képernyőt.

A terv minden elemének megtervezésével úgy dönthet, hogy az összetevőt a tetején választja ki képernyőn, majd kitölti az összes tervezési paramétert a megnyíló konfigurációs képernyőn azt. Megadhat hosszúságot, átmérőket, falvastagságot, sőt azt is, hogy az anyag melyik anyagból készül, és hogy milyen üveglap-felülettel rendelkezik.

Az egyes alkatrészek megtervezésekor a test mentén található két szimbólum látható, amelyek megmutatják a rakéta súlypontját (CG) és a nyomás középpontját (CP). Meg kell határoznia az orrkúp, a test és az átmenet tervezési paramétereit. Ezután meg is adhatja, hogy milyen kiegészítőket fog hozzáadni, például egy ejtőernyőt.

Mint itt láthatja, a tervezési fa lehetővé teszi, hogy gyorsan és egyszerűen navigáljon a rajzon, úgy, hogy az egyes alkotóelemeket megcsinálhassa anélkül, hogy a fő kialakításában vadásznia kellene ablak.

A fő tervezőablakról beszélve az összes jelenlegi „statisztikát” megmutatja, amely a jelenlegi tervezéssel együtt jár. Meg fogja látni a CG, CP, hosszúságot és szélességet. Ezenkívül megkapja az aktuális tömeget és átmérőt, és a tervezési ablak jobb alsó sarkában minden olyan figyelmeztetést lát, amelyet a szoftver ad ki. Nagyon figyeljen ezekre a figyelmeztetésekre, mert az utal az esetleges tervezési hibákra.

A rakéta oldalnézete mellett rákattinthat a hátulnézet megtekintésére is. Ez a nézet megmutatja a karosszéria és a motorblokk összes belső és külső átmérőjét.

Miután meggyőződött arról, hogy van olyan terve, amely jól működik, ideje futtatni azt a szimulátoron. Ehhez csak annyit kell tennie, hogy kattintson a „Repülési szimulációk”Fül az alkalmazás ablakának tetején.

Szimulált repülések végrehajtása

Ezen a ponton itt az ideje a hűvös résznek. A terv tesztelése, hogy megtudja, mennyire teljesít jól, és milyen adatokat kap vissza a repülési útvonalról, sebességről, magasságról és egyebekről. A pontos szimuláció elkészítéséhez próbálja megbecsülni a valódi tesztterület környezeti paramétereit, és illessze be őket a „Indítási feltételek”Gombot. Adja hozzá a szélsebességet, a webhely GPS-koordinátáit és az indítórúd egyenletes méreteit. Ezek a dolgok mind hatással lehetnek a kívánt eredményekre.

A motorkonfigurációs ablakot is ki kell választania ahhoz, hogy kiválassza, melyik motort használja a rakétájában, és hová kívánja elhelyezni (vagy azokat). Mint már korábban említettem, az OpenRocket előre telepítve van az összes szokásos motorgyártóval és motor-tervezéssel. Nyilvánvaló, hogy a választott motor befolyásolja a repülési szimulációt is, ezért feltétlenül válassza ki a való világban használt motort.

Ha készen áll a szimuláció futtatására, kattintson a Adatok ábrázolása fülön feltétlenül válassza ki a trendeket, amelyeket meg szeretne irányítani - például függőleges mozgás vagy tényleges repülési útvonal -, majd kattintson a „Futtassa a szimulációt ”. Ezután kattintson a gombra Telek repülése az adatok megtekintéséhez.

Nyilvánvaló, hogy az oldalprofil mutatja a rakéta viselkedésének legtisztább jelét. Pontosan látni fogja, hogy mekkora magasságot ért el a rakéta, és látni fogja a parabolikus repülési útvonalat is, beleértve a megtett távolságot, a csúcs helyét és az ejtőernyő meggyújtását.

Természetesen a legördülő listában szereplő bármely más paraméterre kattintva rengeteg betekintést nyújt a repülés összes adatához. Mindent láthat, amely függőleges mozgást jelent a motor gyújtása és kiégése, stabilitása, húzása és még sok más összehasonlításában. Ezek mind olyan adatpontok, amelyeket soha nem tudhatna megszerezni egy amatőr helyzetben lévő valós próbarepülésről.

A tesztrepülések ábrázolása és az adatok megismerése révén hatékonyabb és erőteljesebb konstrukciókat hozhat létre, amelyek elérik a kívánt indítási eredményeket. Szépsége az, hogy a számítógépével tökéletes rakétamodellt fejleszthet ki anélkül, hogy sok időt és pénzt kellene költenie a prototípusok előállítására. Hagyja, hogy számítógépe elvégzi a prototípus készítését, majd a szimulátor segítségével alapozhatja meg valós projektjét a végső paraméterekre.

Modellrakétákat épít? Gondolod, hogy az OpenRocket segíthet egy jobb terv összeállításában? Próbáld ki, és nézd meg, mit gondolsz! Ossza meg tapasztalatait és gondolatait az alábbi megjegyzés szakaszban.

Kép kreditek: Rakéta modell keresztül Shutterstock