Michael Fisher
0 
2172
483
Jeg husker, da jeg var i ungdomshøjskolen, at et af mine yndlingsbutikprojekter var, da vi designede, fabrikerede, byggede og lancerede en egentlig modelraket. Hele ideen om at finpudse forskellige designparametre for at opnå en højere højde eller en større hastighed er virkelig en masse sjov, for ikke at nævne en fantastisk måde at undervise i fysik og teknik på en praktisk måde.
Vi elsker at lave modeller her på MUO. Derfor har vi dækket historier som at lave model toglayouts Sådan opretter du simulerede model toglayoutplaner & kontrol tog med din pc Sådan opretter du simulerede model train layout planer og kontrol tog med din pc og webressourcer til at lave modeller. Et problem med at finjustere et modeldesign i den virkelige verden er, at for at teste den, skal du genopbygge en raket med disse nye parametre, foretage en testlancering og derefter gå tilbage til tegnebrættet for yderligere at forbedre dit design.
Hvad nu hvis du kunne bruge en computer til at simulere en model raketfyring med evnen til at ændre og teste alle de mulige ændringer, du kan foretage i dit raketdesign? Der er lige sådan en applikation, og det kaldes OpenRocket.
Opbygning af testraketter i OpenRocket
OpenRocket er et Java-baseret program, så det skal køre på de fleste platforme, der har Java-motoren installeret. Når du først lancerer den, vil du se, hvor indlysende det er, at den, der oprettede denne applikation, var en ivrig model raketbygger. Applikationen leveres med alle komponenter, materialer og endda motormærker og modeller, der ville gå i et typisk raketdesign.
Designe din simulerede model raket
Når du først starter applikationen, skal du navngive dit design og angive dit navn som designer. Hovedvinduet har flere hovedruder, herunder designtræet øverst til venstre, ruden til komponentvalg til øverste højre og designskærmen i bunden.
Du kan arbejde gennem design af hver komponent i designet ved at vælge komponenten øverst på skærmen og derefter udfylde alle designparametre i konfigurationsskærmen, der åbnes for det. Du tildeler længde, diametre, vægtykkelse og endda hvilket materiale den komponent er lavet af, og hvilken slags rudefinish, den vil have.
Når du designer hver komponent, vil du se de to symboler placeret langs kroppen, som viser dig raketens tyngdepunkt (CG) og trykcenter (CP). Du vil gennemgå tildeling af designparametre for næskeglen, kroppen og overgangen. Derefter kan du endda tildele det tilbehør, du tilføjer, som en faldskærm.
Som du kan se her, giver designtræet dig mulighed for at navigere gennem dit design på en hurtig og nem måde, så du kan finjustere ting for hver komponent uden at skulle jage efter det i hoveddesignvinduet.
Apropos hoveddesignvinduet viser det dig alt det aktuelle “statistik” der går sammen med dit nuværende design. Du vil se CG, CP, længde og bredde. Derudover giver det dig den aktuelle masse og diameter, og du vil se alle designadvarsler, som softwaren udsender i nederste højre hjørne af designvinduet. Vær opmærksom på disse advarsler, fordi det indikerer nogle designfejl, du måske har gjort.
Sammen med raketten fra siden kan du også klikke for at se bagfra. Denne designvisning viser dig alle indre og udvendige diametre på karosseriet og motorblokken.
Når du er tilfreds med at du har et design, der fungerer godt, er det tid til at køre det gennem simulatoren. For at gøre det, skal du blot klikke på “Flygesimuleringer” fanen øverst i applikationsvinduet.
Udførelse af simulerede flyvninger
På dette tidspunkt er det tid for den seje del. Test dit design for at se, hvor godt det fungerer, og hvilke data du kommer tilbage så langt som flyvevej, hastighed, højde og mere. For at producere en nøjagtig simulering skal du prøve at estimere miljøparametrene for dit rigtige testområde og inkludere dem i “Startbetingelser” knap. Tilføj vindhastighed, GPS-koordinaterne på dit websted og endda dimensioner på din startstang. Disse ting kan alle have indflydelse på dine ønskede resultater.
Du skal også bruge motorkonfigurationsvinduet til at vælge, hvilken motor du vil bruge i din raket, og hvor du vil placere den (eller dem). Som jeg nævnte tidligere, er OpenRocket forudindlæst med alle standardmotorproducenter og motordesign. Det er klart, den motor, du vælger, vil også påvirke din flygesimulering, så sørg for at vælge den motor, du bruger i den virkelige verden.
Når du er klar til at køre simuleringen, skal du klikke på Plott data fanen, skal du sørge for at vælge den plotkonfiguration, du vil trend - som lodret bevægelse eller faktisk flyvesti - og derefter klikke på “Kør simulering”. Klik derefter på Plotflyvning for at se dine data.
Naturligvis er sideprofilplottet den klareste indikation på din rakets opførsel. Du kan se nøjagtigt, hvor meget højde din raket har nået, og du vil også se den paraboliske flyve, inklusive den dækkede afstand, den højeste placering og faldskærmtænding.
Selvfølgelig, hvis du klikker på en af de andre parametre i rullelisten, får du en hel masse indsigt i alle dataene fra flyvningen. Du kan se alt fra lodret bevægelse sammenlignet med motorantændelse og udbrændthed, stabilitet, træk og meget mere. Dette er alle datapunkter, som du aldrig ville være i stand til at opnå fra en rigtig testflyvning i en amatørsituation.
Hvis du planlægger disse testflyvninger og lærer, hvad du kan fra dataene, kan du komme med mere effektive og kraftfulde design, der opnår de lanceringsresultater, du virkelig ønsker. Det fine med det er, at du kan udvikle et perfekt raketdesign ved hjælp af din computer uden at skulle bruge en masse tid og penge på at komme med prototyper. Du kan lade din computer udføre prototyping, og du kan derefter basere dit rigtige projekt på de endelige parametre fra simulatoren.
Vil du bygge raketter? Tror du, at OpenRocket måske kan hjælpe dig med at sammensætte et bedre design? Prøv det, og se hvad du synes! Del dine oplevelser og tanker i kommentarfeltet nedenfor.
Billedkreditter: Model Rocket Via Shutterstock