Как сделать ракету из железного конструктора
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 05.10.2024
Цель: Вызвать у детей интерес к созданию космических аппаратов.
- Создать условия для использования разных инструментов и материалов.
- Развитие воображение и мелкой моторики рук.
- Закрепление знаний детей о космосе.
- Самостоятельная деятельность со строительным материалом.
- Художественная деятельность по данной теме.
В космосе так здорово!
В космосе так здорово!
Звёзды и планеты
В чёрной невесомости
Медленно плывут!
В космосе так здорово!
Острые ракеты
На огромной скорости
Мчатся там и тут!
Так чудесно в космосе!
Так волшебно в космосе!
В настоящем космосе
Побывал однажды!
В настоящем космосе!
В том, который видел сквозь,
В том, который видел сквозь
Телескоп бумажный!
- Давайте вспомним, что такое космос?
Это огромное пространство, которое окружает нашу Землю, в нем есть звезды и разные планеты.
- Сегодня мы с вами совершим путешествие в удивительный мир космоса.
Крыльев нет у этой птицы,
Но нельзя не подивиться:
Лишь распустит птица хвост —
И поднимается до звезд.
- Сегодня на нашем занятии я предлагаю вам построить свою ракету
- Перед тем как мы приступим к работе, подготовим наши пальцы.
"Будем в космосе летать".
(Дети по очереди загибают пальцы одной руки, начиная с мизинца, помогая указательным пальцем другой руки)
(Дети вращают кистью, которая сжата в кулак)
Будем в космосе лететь.
(Дети по очереди разгибают пальцы, начиная с большого)
(Дети машут кистью руки, как бы прощаясь)
До свидания друзья!
(То же с другой руки. Или можно выполнять двумя руками вместе).
Самостоятельная деятельность с конструктором.
- Сейчас мы с вами разделимся на три группы, каждый выберет себе тот материал, из которого он желает сделать свою ракету.
Один, два, три, четыре, пять,
( ходьба на месте )
В космос мы летим опять.
( соединить руки над головой )
Отрываюсь от Земли,
долетаю до Луны.
( руки в стороны, покружиться )
На орбите повисим,
( покачать руками вперед-назад )
И опять домой спешим.
( ходьба на месте )
- Сегодня мы с вами создавали свою ракету из того материала который вы выбрали, на следующем занятии вам нужно будет выбрать уже другой материал для создания соей работы.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Тема недели: Мой край. Конструирование в старшей группе из конструктора "Лего". Тема "Мой город"
Тема недели: Мой край. "Мой город" (Коллективное конструирование. По подгруппам) Предварительная работа: Конструирование жилых, общественных зданий; Беседы о родном городе; Экскурсии по городу. .
НОД по конструированию, с использованием конструктора "Тико". Тема : "Дорожка для зайчонка"
НОД во второй младшей группе детского сада с применением конструктора "Тико".Тема: "Дорожка для зайчонка".
Учить навыкам работы с бумагой в технике оригами.Активизировать словарь детей : галактика , звезда , планета , астроном ,орбитальная станция , космическое пространство.Воспитывать интерес к познанию о.
Занятие в рамках дополнительной образовательной программы «LEGO-DUPLO».
Цели: дать детям представление о космических кораблях; закреплять представления детей об объёмных геометрических фигурах (цилиндр, треугольник); развивать конструктивные навыки в составлении целого .
Мы живем в трехмерном пространстве. Очень часто в процессе своей деятельности человек сталкивается с необходимостью представить внешний вид, структуру объектов окружающего мира. Многие профессии &nda.
Виртуальные модели и инструкции просматриваются в программе Fanclastic3DDesigner.
Здесь ее фрезеруют с обеих сторон, удаляя все неровности и дефекты. На этом этапе в стружку превращается примерно 120 килограммов сплава АМг6. Похудевшую, но уже ровную плиту гнут — вальцуют, превращая ее в сектор цилиндра, а затем сваривают с двумя другими. Получившееся кольцо отправляется в другой цех, который почти целиком занимает фрезерный станок высотой в три человеческих роста.
Вертикальный фрезерный станок, который вырезает вафельный фон на уже сваренной обечайке бака.
Но можно делать иначе.
Труба
Ракета — это металлическая труба с топливом. В нижнем конце этой трубы стоят ракетные двигатели, в верхнем — полезная нагрузка, скажем, ядерная боеголовка, спутник или космический корабль.
Конечно, если присмотреться, начинаются нюансы. Если свернуть лист бумаги в трубку и склеить шов липкой лентой, такая труба удержит на себе небольшую стопку книг, если правильно распределить их вес. Этот тип конструкции, где обшивка является несущим элементом, в авиации называют монокок. Но стоит этой конструкции чуть-чуть отклониться от идеальной цилиндрической формы, прогнуться, она моментально схлопывается.
Чтобы это предотвратить, нужно или увеличивать толщину листа, или добавить внутрь силовой набор — ребра жесткости, продольные (стрингеры) и поперечные (шпангоуты). Таким образом из монокока вы получите уже полумонокок, очень популярный среди авиаконструкторов. Если подойти близко к любому самолету, вы увидите на его фюзеляже сотни и тысячи заклепок — это они держат обшивку на тех самых стрингерах и шпангоутах.
The Smithsonian Institution
Imperial War Museums
Imperial War Museums
Банка
После войны ракеты фон Брауна попали в руки к советским и американским инженерам. И они почти сразу задались вопросом: зачем в одну емкость (корпус ракеты) вставлять вторую (топливные баки)? Разве нельзя обойтись только одной?
Помимо очевидных преимуществ — снижение массы, упрощение конструкции — это инженерное решение давало возможность увеличить прочность баков за счет наддува. С этим эффектом сталкивается каждый из нас, когда пробовал смять банку газировки.
Смять пустую алюминиевую банку в плоский блин (например, наступив на нее ногой) намного проще, чем полную. Жидкость (и газ, если внутри газировка) давит на банку изнутри, что позволяет ей выдержать уже больше 200 килограммов.
Для того, чтобы такая ракета была прочной, с ней поступили точно так же, как с банкой выше: начали наддувать пустое пространство газом. Большая часть ракет, старт которых вы видели, представляют собой такие алюминиевые банки, только очень большие.
Несущие баки и наддув позволили ракетостроителям убрать из ракеты стрингеры и шпангоуты, избавиться от точечной сварки, а вместе с тем тысяч слабых место в обшивке, которая и так была тоньше бумаги.
Вафля
Типы вафельного подкрепления
Бак горючего (несимметричный диметилгидразин — НДМГ) первой ступени ракеты УР-200.
Так инженеры нашли практически идеальное решение проблемы — как сделать баки с силовыми набором, но при этом не ослаблять обшивку ни сваркой, ни клепкой: нужно просто сделать силовой набор вместе с обшивкой. Этот метод стал стандартом для большинства тяжелых ракет по всему миру. Но платить за это решение пришлось временем, ресурсами и, разумеется, деньгами.
Как это теперь собрать
Большинство методов сварки предполагает, что вы расплавляете электрической дугой или газовой горелкой края двух металлических деталей, соединяете их, а когда расплавленный металл застывает, две эти детали оказываются единым целым, увы, единство это мнимое, и такой способ соединения не намного лучше традиционной клепки. В толще сварного шва могут остаться микроскопические пузыри, трещины и другие дефекты. Кроме того, расплавленный и застывший металл может стать менее прочным.
Фрезерованный лист для ракетного бака на заводе ULA
Фрезерование листов алюминия на заводе ULA
Готовая обечайка бака на заводе ULA
В случае, если сварной шов не подвергается большим нагрузкам, этим можно пренебречь, но в ответственных случаях приходится заниматься тщательной проверкой швов: дефекты ищут при помощи рентгена, ультразвука, магнитного порошка и десятков других инструментов. Но даже хорошие швы все равно остаются слабым местом, и их приходится усиливать, увеличивая толщину деталей в месте соединения.
Три главных буквы
Это значительно лучше традиционной электросварки. Например, если аргоно-дуговая сварка обеспечивает прочность шва в 160-170 мегапаскалей, то шов от СТП на тех же листах дает 250 мегапаскалей (при исходной прочности листа 300 мегапаскалей).
Аэрокосмическая отрасль давно заметила эту технологию: уже в 1999 году стартовала ракета-носитель Delta II, где компания Boeing применила СТП для сварки межбакового переходника, а в 2001 году полетела такая же ракета со сваренными тем же методом баками.
Станок для сварки методом СТП бака ракеты Delta II. Внутри виден традиционный вафельный фон.
А. Я. Ищенко и др., Автоматическая сварка, 2007
Примерно тогда же СТП в 2001 году — начали использовать для сварки внешнего топливного бака шаттлов, восемь швов в баке для жидкого водорода и четыре — для жидкого кислорода, всего почти 800 метров.
И снова труба
Сегодня уже не приходится сомневаться, что эти технологии работают: Falcon 9 успешно летают и по многу раз — недалек тот день, когда одна из первых ступеней ракеты совершит десятый в своей биографии полет. Много говорят о технологических хитростях Маска, которые позволили ему сделать такую ракету: о переохлажденном топливе, что позволяет увеличить объем горючего на борту, не увеличивая объем баков, говорят о решетчатых рулях, говорят о двигателях, способных к многоразовому включению и дросселированию, но почти никто не говорит о СТП и стрингерах. Хотя именно это небольшое новшество может изменить всю технологическую цепочку производства ракет.
Силовой набор в обечайках бака ракеты Falcon 9
Как именно — можно увидеть в цехе Центра разработок С7, который сейчас создает ракету легкого класса.
Выращенный с помощью 3D-печати вафельный силовой набор — до чистовой фрезерной обработки и после.
Робот-манипулятор сваривает бак
Он и его коллеги смогли сильно упростить и саму технику СТП — они используют станки собственного производства и роботы-манипуляторы. Роботы дорогие, признает Снытин, но даже так, по его словам, получается дешевле традиционной технологии на порядок.
От легкой до средней
Разработчики решили оставить на потом решение самой сложной задачи — создание двигателей и купить серийные у одного из российских предприятий (контракт пока не подписан, и название контрагента пока не раскрывают). Композитный обтекатель будет делать одна из дочек S7 на базе технологий компании Epic Aircraft. Центру остается создать все то, что находится между двигателями и головной частью ракеты — баки и систему управления.
На первой стадии предполагается построить ракету легкого класса, способную выводить на низкую орбиту более тонны полезной нагрузки. Если все пойдет по плану, то полетит эта ракета уже в ближайшие несколько лет. Для будущей ракеты среднего класса, которая сможет выводить шесть тонн на геопереходную орбиту при старте с экватора, Центр планирует разработать собственный двигатель.
Прототип бака изнутри.
Для баков ракеты планируется использовать новый сплав 1580 в отожженном состоянии — экспериментальный магнийсодержащий сплав, который отличается от традиционного АМг6 добавлением 0,1 процента скандия для повышения прочности. В отличие от нагартованного АМг6 его прочность не снижается при нагреве, а значит первую ступень можно потенциально сделать возвращаемой, она выдержит прохождение сквозь атмосферу, не потеряв качества.
Почти готовое днище бака, напечатанное вместе с силовым торцевым шпангоутом
Читайте также: