Как сделать систему спасения ракеты

Обновлено: 07.07.2024

Из чего состоит ракета

Любая модель ракеты, независимо от класса, обязательно состоит из таких частей:

Корпус. К нему крепятся остальные элементы, а вовнутрь устанавливается двигатель и система спасения.
Стабилизаторы. Они крепятся к нижней части корпуса ракеты и придают ей устойчивости в полете.
Система спасения. Необходима для замедления свободного падения ракеты. Может быть в виде парашюта или тормозной ленты.
Головной обтекатель. Это конусообразная головная часть ракеты, которая придает ей аэродинамическую форму.
Направляющие кольца. Крепятся к корпусу на одной оси, нужны для того, чтобы закрепить ракету на пусковой установке.
Двигатель. Отвечает за взлет ракеты и есть даже в самых простых моделях. Делятся на группы по общему импульсу тяги. Модельный двигатель можно купить в магазине для технического творчества или собрать самостоятельно. Но в этой статье мы будем ориентироваться на то, что у вас уже есть готовый двигатель.

Не является частью ракеты, но относится к must-have вещам пусковая установка. Ее можно приобрести в готовом виде или собрать самостоятельно из металлического прута, на которую крепится ракета, и спускового механизма. Но мы также будем ориентироваться на то, что пусковая установка у вас есть.

Классы ракет и их отличия

В этом разделе мы рассмотрим классы ракет, которые можно будет увидеть своими глазами на Чемпионате мира по ракетомоделированию во Львове. Их девять, из них восемь – утвержденные Международной авиационной федерацией, как официальные для Чемпионата мира, и один – S2/Р – открыт не только для спортсменов, но и для всех желающих соревноваться.

Ракеты для соревнований или просто для себя можно изготавливать из разных материалов. Бумаги, пластика, дерева, пенопласта, металла. Обязательное требование – чтобы материалы не были взрывоопасными. Те, кто занимается ракетомодельным спортом всерьез, используют специфические материалы, которые обладают лучшими характеристиками для целей ракеты, но при этом могут стоить достаточно дорого или быть экзотическими.

Ракета класса S1 в соревнованиях должна продемонстрировать лучшую высоту полета. Это одни из самых простых и маленьких ракет, которые принимают участие в соревнованиях. S1, как и другие ракеты, делятся на несколько подклассов, которые обозначаются буквами. Чем ближе к началу алфавита – тем меньше общий импульс тяги двигателя, который используется для запуска ракеты.

Ракеты класса S3 для непосвященного зрителя могут выглядеть в точности как ракеты класса S1, но их задачи на соревнованиях отличаются. S3 – это ракеты на продолжительность спуска с использованием парашюта. Специфика соревнования в этом классе заключается в том, что спортсмену необходимо осуществить три ракетных старта, используя при этом всего две модели ракет. Соответственно, минимум одну из моделей еще надо найти после запуска, а они часто приземляются за несколько километров от стартовой зоны.

У моделей этого класса диаметры парашютов обычно достигают диаметра 90-100 сантиметров. Распространенные материалы – стекловолокно, бальсовое дерево, картон, нос изготавливается из легкого пластика. Ребра выполнены из легкого пробкового дерева и могут быть покрыты тканью или стекловолокном.

Класс ракет S5 – это ракеты-копии, цель их полета – высота. В соревнованиях учитывается не только качество полета, но и то, насколько точно удалось участнику повторить корпус реальной ракеты. Это, в основном, двухступенчатые модели с массивной ракетой-носителем и очень узкой носовой частью. Они обычно очень быстро отправляются навстречу небу.

S8 – это крылатые планирующие радиоуправляемые ракеты. Это один из самых разнообразных классов, тут значительно отличаются конструкции и типы используемых материалов. Ракета должна взлететь, совершить планирующий полет в течение определенного времени. Затем ее нужно посадить в центр круга с диаметром 20 метров. Чем ближе к центру сядет ракета, тем больше бонусных баллов получит участник.

Класс S9 – это винтокрылые летательные аппараты, и они также соревнуются друг с другом во времени, проведенном в полете. Это легкие модели, сделанные из стекловолокна, вакуумного пластика и бальсового дерева. Без двигателя зачастую весят порядка 15 граммов. Самая замысловатая часть ракет этого класса – это лопасти, которые обычно делаются из бальсы и должны иметь правильную аэродинамическую форму. У этих ракет нет системы спасения, этот эффект достигается за счет авторотации лопастей.

На соревнованиях ракеты этого класса, как и классов S3, S6 и S9 должны быть в диаметре не менее 40 миллиметров, а по высоте – не менее 500. Чем выше подкласс ракеты, тем больше должны быть ее размеры. В случае с самыми компактными ракетами S1 диаметр корпуса не должен быть меньше 18 миллиметров, а длина – не менее 75% длины ракеты. Это самые компактные модели. Вообще свои ограничения есть для каждого класса. Они изложены в кодексе FAI (Международная авиационная федерация). И перед полетом каждая модель проверяется на соответствие требованиям своего класса.

Из всех принимающих участие в нынешнем Чемпионате ракет только к моделям классов S4, S8 и S9 выдвигается требование, чтобы ни одна из их частей не отделялась во время полета даже на системе спасения. Для остальных это допустимо.

Как сделать простую и действующую модель ракеты из подручных материалов

Самые простые для изготовления в домашних условиях ракеты – это класс S1, также относительно простым считается класс S6. Но в этом разделе все-таки пойдет речь о первом. Если у вас есть дети, вы можете сделать модель ракеты вместе или доверить им самостоятельное ее изготовление.

Для изготовления модели потребуются:

два листа бумаги А4 (лучше выбирать разноцветную, чтобы ракета выглядела поярче, толщина бумаги – примерно 0,16-0,18 миллиметров);
клей;
пенопласт (вместо него можно использовать плотный картон, из которого делают коробки);
кусок тонкого полиэтилена, в диаметре не менее 60 см;
обычные швейные нитки;
канцелярская резинка (как для денег);
скалка или другой объект похожей формы, главное – чтобы с гладкой поверхностью и диаметром порядка 13-14 сантиметров;
карандаш, ручка или другой объект похожей формы с диаметром 1 сантиметр и еще один – с диаметром 0,8 сантиметра;
линейка;
циркуль;
двигатель и пусковая установка, если вы планируете использовать ракету по назначению.

Корпус

Возьмите один из припасенных листов бумаги, отмерьте при помощи линейки 14 сантиметров от края (если у вас получился не такой объем, как у нас, просто добавьте к своей цифре еще пару-тройку миллиметров, они будут нужны для того, чтобы склеить лист). Отрежьте.

Скрутите получившийся кусок бумаги вокруг скалки (ну или что там у вас). Бумага должна идеально прилегать к предмету. Склейте лист прямо на скалке таким образом, чтобы получился цилиндр. Дайте клею просохнуть, тем временем возьмитесь за изготовление головного обтекателя и хвостовой части ракеты.

Головная и хвостовая часть ракеты

Возьмите второй лист бумаги и циркуль. Отмерьте циркулем 14,5 сантиметров, проведите из двух диагонально расположенных углов окружности.

Возьмите линейку, приложите ее к краю листа возле начала окружности и отмерьте точку на окружности на расстоянии 15 сантиметров. Проведите линию из угла к этой точке и вырежьте этот участок. Проделайте то же самое со второй окружностью.

Склейте конусы из обоих кусков бумаги. У одного из конусов обрежьте верхушку примерно на 3 сантиметра. Это будет хвостовая часть.

Чтобы ее приклеить к основанию, сделайте надрезы на нижней части конуса примерно через каждый сантиметр и глубиной 0,5 сантиметра. Отогните их наружу и нанесите клей на внутреннюю сторону. Затем приклейте ее к корпусу ракеты.

Вернемся к хвостовой части. Ракете нужно придать устойчивости и сделать отсек для двигателя. Для этого нужно снова взять бумагу, из которой вы делали основание ракеты, вырезать прямоугольник 4х10 см, найти продолговатый и круглый предмет диаметром примерно 1 см и оборачивать кусок бумаги вокруг него, предварительно смазав клеем по всей площади так, чтобы в итоге получился плотный многослойный цилиндр. С одной стороны цилиндра сделайте надрезы по 4 миллиметра, отогните их, нанесите клей на внутреннюю сторону и приклейте к хвостовой части.

В нижней части у ракеты должны быть стабилизаторы. Их можно сделать из тонкого листового пенопласта или, если его нет, плотного картона. Нужно вырезать четыре прямоугольника со сторонами 5х6 сантиметров. Из этих прямоугольников – вырезать фиксаторы. Можете выбрать любую форму на свое усмотрение.

Обратите внимание, что головной обтекатель, хвостовой конус и моторный отсек обязательно должны быть выставлены ровно вдоль продольной оси корпуса (не должны быть наклонены в сторону от корпуса).

Система спасения

Чтобы ракета плавно вернулась на землю, ей нужна система спасения. В данной модели речь идет о парашюте. В роли парашюта может выступать обычный тонкий полиэтилен. Можно взять, например, 120-литровый пакет. Для нашей ракеты в нем нужно вырезать круг диаметром 60 сантиметров и закрепить на корпусе при помощи строп (длина примерно 1 метр). Их должно быть 16. На роль строп подойдут прочные нитки. Прикрепите стропы к парашюту при помощи скотча на равном расстоянии друг от друга.

Парашют сложите пополам, затем еще раз пополам, затем – сожмите.

Чтобы закрепить парашют, возьмите еще одну нитку, длина которой должна в два раза превышать длину корпуса. Приклейте ее к отсеку для двигателя между двух стабилизаторов. Привяжите к нитке резинку в двух местах, таким образом, чтобы, если потянуть за нитку, резинка растягивалась, а нитка была ограничением растяжения (рекомендации: резинку к нитке привязывайте на расстоянии 5 сантиметров от верхнего края корпуса).

Перед укладыванием парашюта в ракету нужно поместить пыж. В качестве пыжа может выступать, например, клочок ваты (или мягкая бумага, салфетки). Сделайте из понравившегося вам материала шарик и вставьте вовнутрь ракеты. Если у вас есть тальк, то посыпьте его тальком, чтобы предотвратить возможное возгорание вследствие срабатывания заряда. Пыж не должен туго вставляться, но и количество ваты должно быть достаточным для выталкивания системы спасения.

Вставьте его вовнутрь ракеты, затем положите парашют и стропы. Аккуратно, кольцами, чтобы те не запутались.

В качестве системы спасения может выступать также стример, и если вы хотите сделать ракету класса S6, то как уложить и привязать его, вы можете увидеть на этих фотографиях.

Крепление к пусковой установке и запуск

Вырежьте два прямоугольника 1,5х3 сантиметра. Скрутите их в цилиндр с диаметром примерно 0,8 сантиметра, чтобы крепление пусковой установки свободно проходило через эти цилиндры. Приклейте к основанию ракеты на одной оси на расстоянии нескольких сантиметров от верхней и нижней части основания.

Установите двигатель в отсек для двигателя. Готово к запуску!

Для запуска необходим металлический прут длиной не менее метра и диаметром 4-5 миллиметров. Он должен быть строго вертикален земле. Независимо ни от каких условий, конец прута должен находиться на высоте не менее 1,5 метра от земли, чтобы избежать травмирования глаз.

Ни в коем случае не пытайтесь запустить ракету дома! Даже такое с виду невинное устройство может причинить много хлопот в помещении. От места запуска до ближайших домов должно быть не менее 500 метров.

После поджигания двигателя отойдите от ракеты минимум на 3-5 метров. Зрители, если такие есть, должны находиться на расстоянии 10-15 метров. Если вы планируете доверить запуск ребенку, которому не исполнилось 16 лет, обязательно находитесь рядом с ним.

Сложность изготовления: ★★★☆☆

Время изготовления: Пару дней

Подручные материалы: ████░░░░░░ 40%

Предисловие

Хочу рассказать вам про ещё одну свою ракету. Она имеет довольно внушительные размеры (длина 2 метра и диаметр 90 мм) и имеет систему спасения.

Материалы

Инструменты

Как сделать ракету

Система спасения

Весь корпус ракеты разделён на две части: в одной находится двигатель, во второй - система спасения, которая представляет собой парашют и капсулу с вышибным зарядом, который срабатывает от электроники с альтиметром. Собственно парашют

Видео

Люто эпичное видео с запуском

Итоги работы и советы

Дать понятия основных частей модели; познакомить с технологией изготовления модели; ознакомление с пусковой установкой и правильным запуском модели ракет.

Вложение	Размер
Изготовление учебной ракеты в классе S с системой спасения лента	23.15 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное учреждение дополнительного образования

Станция юных техников

Копейского городского округа

Тема: Изготовление учебной ракеты в классе S с системой спасения лента

Поздов Сергей Анатольевич

Тема урока: Изготовление учебной ракеты в классе S с системой спасения лента.

Цель : Изготовить учебную ракету в классе S с системой спасения лента и произвести её запуск.

Задача: Дать понятия основных частей модели; познакомить с технологией изготовления модели; ознакомление с пусковой установкой и правильным запуском модели ракет.

Материалы и оборудование: образец модели; бумага листовая формат А4; труба металлическая диаметр ф30; заготовки шайб, стабилизаторов из пенопласта; пенопласт для пыжей; заготовка конуса; нитки; клей титан; пакеты для мусора для изготовления лент; ракетный двигатель.

Добрый день ребята! Сегодняшнее занятие начнём с загадки:

Как вы догадались, сегодня мы будем говорить о ракетах и создадим учебную ракету в класс S c системой спасения лента и произведем её запуск.

Классы ракет и их отличия.

Ракета класса S1 в соревнованиях должна продемонстрировать лучшую высоту полета. Это одни из самых простых и маленьких ракет, которые принимают участие в соревнованиях.

Ракеты класса S6 очень похожи на ракеты класса S3, но в полете они выбрасывают тормозную ленту (стример). По факту, она выполняет функцию системы спасения. Так как ракеты этого класса тоже должны продержаться в воздухе как можно дольше.

Модели класса S7 требуют очень кропотливого труда. Как и S5, эти модели представляют собой многоступенчатые копии настоящих ракет, но в отличие от S5, в полете оцениваются в том числе и по тому, насколько правдоподобно повторяют старт и полет настоящей ракеты.

S8 – это крылатые планирующие радиоуправляемые ракеты. Это один из самых разнообразных классов, тут значительно отличаются конструкции и типы используемых материалов.

Знаете ли вы, как называются части ракеты?

Любая модель ракеты, независимо от класса, обязательно состоит из таких частей:

Корпус . К нему крепятся остальные элементы, а вовнутрь устанавливается двигатель и система спасения.
Стабилизаторы. Они крепятся к нижней части корпуса ракеты и придают ей устойчивости в полете.
Система спасения . Необходима для замедления свободного падения ракеты. Может быть в виде парашюта или тормозной ленты.
Головной обтекатель . Это конусообразная головная часть ракеты, которая придает ей аэродинамическую форму.
Направляющие кольца . Крепятся к корпусу на одной оси, нужны для того, чтобы закрепить ракету на пусковой установке.
Двигатель.

3. Практическая работа.
Работа над моделью будет содержать в себе несколько этапов:

1-й этап. Перед вами лежат листы бумаги формата А4 и металлические трубки. Наша задача скатать корпус будущей ракеты. Наши корпуса готовы.

Отсек для двигателя готов.

3-й этап. Перед вами лежат заготовки для изготовления стабилизаторов.

Наша задача при помощи канцелярского ножа вырезать и вы шкурить их. (Напоминаю правила ТБ пользования канцелярским ножом) Стабилизаторы готовы.

5-й этап. Изготовление пыжа и головного обтекателя. При помощи металлической трубки вырезаем 2 заготовки. Первая будет служить пыжом, вторую вклеиваем в конус. Ракета почти готова.

6-й этап. Изготовление системы спасения. Перед вами лежат мусорные пакеты и нитка. Задача при помощи ножниц вырезать ленту и привязать к ракете. (Напоминаю правила ТБ пользования ножницами).

Наша ракета полностью готова.

7-й этап. Оснащаем наши ракеты двигателем и идем на улицу производить запуск. (Напоминаю технику безопасности при запуске ракеты).

Ребята знаете ли вы, из чего состоит пусковое устройство.

Штырь или специальная установка для пуска ракеты; запал с проводом 5м; батарея 12в.

Подведение итогов работы.
Ребята мы проделали большую работу у нас получились замечательные ракеты которые мы запустили в небо. А давайте попробуем вспомнить названия основных частей Ракеты. Назовите, покажите на ваших моделях: Корпус, Стабилизаторы, Система спасения, Головной обтекатель,
Молодцы!

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Конспект урока по теме "Изготовление флористического коллажа рыбки"

Аннотация Конспект педагога дополнительного образования Колеровой С.В. предназначен для проведения занятия по реабилитационному направлению.

Конспект урока по теме: "Изготовление подарков своими руками"

Данная разработка в наглядной форме покзывает все этапы изготовления игольницы "Яблоко".

Конспект занятия по теме: Изготовление открытки "Розы для мамы"

Конспект занятия кружка "Моделирование из бумаги" по теме "Изготовление открытки". Тема проходит через несколько занятий. Данная работа проводится на первом занятии по теме. Окончательный результат мо.

Конспект занятия по развитию речи и аппликации.

Методическая разработка «Изготовление модели ракеты спортивного класса S6A"

Задача педагогов дополнительного образования спортивно-технической направленности – пробуждать у ребят желание заниматься техническим творчеством, формировать мотивацию к инженерной деятельности.

С самого начала космической эры конструкторам стало ясно что ракета — далеко не самый надежный вид транспорта. На первых порах ракеты взрывались чуть менее чем регулярно. Поэтому, для обеспечения безопасных полетов человека, при разработке первых пилотируемых космических кораблей их оснащали различными системами спасения экипажа (САС).

Самое простое средство которое появилось как раз незадолго до первых полетов в космос — было самолетное катапультное кресло. Впервые оно полетело в космос на кораблях серии Восток Затем, американцы использовали ее в кораблях серии Джемини, что неудивительно, ведь этот корабль проектировали авиационные инженеры которые применили там кучу авиационных узлов, например радар для обеспечения сближения с другими объектами.

Катапультные кресла использовались в первых полетах Шаттлов, когда они летали с двумя членами экипажа. Когда Шаттлы стали летать с полным экипажем от катапультных кресел отказались — для всех членов экипажа установить их было невозможно. Планировали ставить катапультные кресла и для первых полетов Бурана.

Кресла имели следующие недостатки:

Во первых они занимали много места, поэтому на двух- и трехместных кораблях серии Восход от них отказались, понадеявшись на надежность первых ступеней носителя. А после набора скорости предполагалось отделять спускаемый аппарат целиком. К счастью конструкторам повезло и оба пилотируемых полета Восходов прошли успешно. Про Шаттл я уже написал выше, и американцам тут как раз не повезло, полет Челленджера закончился гибелью экипажа (Колумбия это все таки несколько другой случай).

Так приземлялся космонавт КК Восток. Кадр из фильма "Первый в космосе". Кресло потом сбрасывалось.

Система спасения КК Меркурий

На Союзе (и на китайском Шеньджоу) из за наличия бытового отсека над спускаемым аппаратом система аварийного спасения устроена сложнее.

Она уводит сразу два отсека с половиной головного обтекателя. В недавней аварии с Союзом МС-10 спасательная мачта к моменту аварии была уже сброшена и увод осуществлялся небольшими двигателями головного обтекателя.

Что касается новых американских космических кораблей, то там используются и вовсе необычные схемы. Например на Драконе для спасения спускаемого аппарата используются штатные двигатели орбитального маневрирования и реактивной посадки. При этом собственно для реактивной посадки они использоваться не будут — НАСА не разрешает.

На корабле Боинг CST-100 для аварийного спасения используются штатные жидкостные маршевые двигатели, которые расположены не в спускаемом аппарате, как в Драконе а в агрегатном отсеке. В штатном полете они будут довыводить корабль на целевую орбиту, включаясь в режиме пониженной тяги.

Работа САС КК Боинг SCT-100 (3D модель)

Такой подход (использование существующих реактивных систем) имеет и недостатки. жидкостной двигатель орбитального маневрирования для САС придется делать более мощными чем нужно для целей коррекции орбиты. Да и надежность у них ниже чем у твердотопливных двигателей.

После набора ракетой — носителем достаточной скорости и высоты полета активная система САС становится уже не нужна. Ракета уже имеет гораздо меньшие запасы топлива чем на старте и её взрыв уже не может существенно повредить космический корабль.

Поэтому на этапах работы 2 и 3 ступеней (для Союза) используется штатное отделение корабля от носителя и дальнейшее штатное разделение отсеков с входом спускаемого аппарата в атмосферу по баллистической траектории. Если авария произошла на последних секундах работы носителя, есть возможность аварийного довыведения на низкую орбиту, с целью посадки спускаемого аппарата в удобные районы, а не в Тихий Океан (для Союза).

По второй схеме для увода от ракеты-носителя применяются ракетные ускорители, устанавливаемые на креслах; космонавты приземляются на индивидуальных парашютах. Метод катапультирования может использоваться при авариях на старте и на начальном участке полёта ракеты-носителя вплоть до предельно допустимых внешних условий (скорость, высота).

С момента сброса двигательной установки (при катапультировании — с момента превышения ограничений) и до выхода на орбиту космического корабля спасение осуществляется отделением спускаемого аппарата (или всего космического корабля) от ракеты-носителя с последующим полётом его по траектории спуска, торможением в атмосфере и посадкой. При аварии ракеты-носителя на больших высотах из-за крутых траекторий спуска имеют место большие перегрузки, действующие на экипаж (до 20—25 при аварии на 350—450 с полёта); для их уменьшения может применяться управляемый спуск с аэродинамическим качеством (перегрузка снижается до 15—18 при качестве 0,25—0,3).

Автоматика имеет элементы управления движением, счётно-решающие и временные устройства, коммутационные устройства, осуществляющие связь с исполнительными органами и с системами ракеты-носителя и космического корабля (системой управления, системой безопасности ракеты-носителя, системой приземления космического корабля и т.д.).

Аварийное состояние ракеты-носителя определяется автономной системой безопасности или системой управления ракеты-носителя.

Связь с владельцем сайта возможна через мессенжер Фейсбука
Вы также можете написать мне на почту.

Читайте также: