Reklama
Pamiętam, kiedy byłem w gimnazjum, że jednym z moich ulubionych projektów sklepowych było zaprojektowanie, wyprodukowanie, zbudowanie, a następnie uruchomienie prawdziwej rakiety modelowej. Cała idea dostrajania różnych parametrów projektowych w celu osiągnięcia większej wysokości lub większej prędkości to naprawdę świetna zabawa, nie wspominając o świetnym sposobie nauczania fizyki i inżynierii w praktyczny sposób.
Uwielbiamy tworzyć modele w MUO. Właśnie dlatego omawialiśmy takie historie jak tworzenie modelowe układy pociągów Jak tworzyć symulowane plany układów modeli pociągów i sterować pociągiem za pomocą komputera Czytaj więcej oraz zasoby internetowe do tworzenia modeli. Jednym z problemów z dopracowaniem projektu modelu w prawdziwym świecie jest to, że aby go przetestować, musisz odbudować rakietę z tymi nowymi parametrami wykonaj testowe uruchomienie, a następnie wróć do tablicy kreślarskiej, aby jeszcze bardziej ulepszyć swoje projekt.
A gdybyś mógł użyć komputera do symulacji wystrzelenia rakiety z możliwością modyfikowania i testowania wszystkich możliwych zmian w projekcie rakiety? Jest taka aplikacja i nazywa się OpenRocket.
Budowanie rakiet testowych w OpenRocket
OpenRocket jest aplikacją opartą na Javie, więc powinna działać na większości platform z zainstalowanym silnikiem Java. Po pierwszym uruchomieniu zobaczysz, jak oczywiste jest, że ktokolwiek stworzył tę aplikację, był zapalonym twórcą rakiet. Aplikacja jest zaopatrzona we wszystkie komponenty, materiały, a nawet marki i modele silników, które pasowałyby do typowego projektu rakiety.
Projektowanie rakiety symulowanej
Po pierwszym uruchomieniu aplikacji musisz nazwać swój projekt i podać swoje nazwisko jako projektanta. Okno główne ma kilka głównych okien, w tym drzewo projektu w lewym górnym rogu, panel wyboru komponentów w prawym górnym rogu i ekran wyświetlania projektu na dole.
Możesz pracować poprzez zaprojektowanie każdego komponentu projektu, wybierając komponent u góry, a następnie wypełnienie wszystkich parametrów projektu na ekranie konfiguracji, który się otworzy to. Przydzielisz długość, średnice, grubość ścianki, a nawet materiał, z którego wykonany jest ten komponent i jaki rodzaj wykończenia szyby będzie miał.
Podczas projektowania każdego elementu zobaczysz dwa symbole umieszczone wzdłuż ciała, które pokażą środek ciężkości rakiety (CG) i środek nacisku (CP). Przejdziesz przez proces przydzielania parametrów konstrukcyjnych stożka nosa, ciała i przejścia. Następnie możesz nawet przypisać akcesoria, które dodasz, takie jak spadochron.
Jak widać tutaj, drzewo projektu umożliwia szybkie i łatwe poruszanie się po projekcie, dzięki czemu można modyfikować elementy dla każdego komponentu bez konieczności szukania go w głównym projekcie okno.
Mówiąc o głównym oknie projektu, pokazuje wszystkie bieżące „statystyki”, które pasują do twojego obecnego projektu. Zobaczysz CG, CP, długość i szerokość. Ponadto poda aktualną masę i średnicę, a zobaczysz wszelkie ostrzeżenia projektowe, które oprogramowanie wyświetla w prawym dolnym rogu okna projektu. Zwróć szczególną uwagę na te ostrzeżenia, ponieważ wskazują one na pewne wady projektowe, które mogłeś popełnić.
Oprócz widoku z boku rakiety możesz także kliknąć, aby zobaczyć widok z tyłu. Ten widok projektu pokazuje wszystkie wewnętrzne i zewnętrzne średnice korpusu i bloku silnika.
Gdy masz pewność, że masz projekt, który będzie działał dobrze, czas uruchomić go w symulatorze. Aby to zrobić, wystarczy kliknąć przycisk „Symulacje lotów”W górnej części okna aplikacji.
Wykonywanie lotów symulowanych
W tym momencie czas na fajną część. Testowanie projektu pod kątem wydajności i danych, które otrzymujesz na trasie lotu, prędkości, wysokości i innych. Aby uzyskać dokładną symulację, spróbuj oszacować parametry środowiskowe rzeczywistego obszaru testowego i umieść je w „Warunki uruchomienia”. Dodaj prędkość wiatru, współrzędne GPS witryny, a nawet wymiary pręta startowego. Te rzeczy mogą mieć wpływ na pożądane wyniki.
Musisz także skorzystać z okna konfiguracji silnika, aby wybrać silnik, którego chcesz użyć w rakiecie i gdzie chcesz go umieścić (lub je). Jak wspomniałem wcześniej, OpenRocket jest fabrycznie wyposażony we wszystkich standardowych producentów silników i konstrukcje silników. Oczywiście silnik, który wybierzesz, wpłynie również na twoją symulację lotu, więc wybierz silnik, którego używasz w prawdziwym świecie.
Aby rozpocząć symulację, kliknij Wykres danych upewnij się, że wybierasz konfigurację wykresu, którą chcesz zmienić - na przykład ruch pionowy lub rzeczywistą ścieżkę lotu - a następnie kliknij „Uruchom symulację ”. Następnie kliknij Lot działkowy aby zobaczyć swoje dane.
Oczywiście, profil boczny jest najwyraźniejszym wskaźnikiem zachowania twojej rakiety. Zobaczysz dokładnie, ile wysokości osiągnęła Twoja rakieta, a także ścieżkę lotu parabolicznego, w tym przebytą odległość, położenie szczytu i zapłon spadochronu.
Oczywiście, kliknięcie dowolnego z pozostałych parametrów na liście rozwijanej zapewni Ci wgląd w wszystkie dane z lotu. Możesz zobaczyć wszystko z ruchu pionowego w porównaniu do zapłonu i przepalenia silnika, stabilności, oporu i wiele więcej. Są to wszystkie punkty danych, których nigdy nie byłbyś w stanie uzyskać z lotu testowego w prawdziwym świecie w sytuacji amatorskiej.
Wykreślenie tych lotów testowych i zdobycie wiedzy na temat danych pozwala opracować bardziej wydajne i wydajne projekty, które pozwalają osiągnąć naprawdę pożądane rezultaty. Piękno tego polega na tym, że możesz opracować idealny model rakiety za pomocą komputera, bez potrzeby poświęcania dużo czasu i pieniędzy na opracowywanie prototypów. Możesz pozwolić komputerowi na wykonanie prototypu, a następnie możesz oprzeć swój prawdziwy projekt na końcowych parametrach z symulatora.
Czy jesteś zainteresowany budowaniem modeli rakiet? Czy uważasz, że OpenRocket może pomóc w stworzeniu lepszego projektu? Wypróbuj i zobacz, co myślisz! Podziel się swoimi doświadczeniami i przemyśleniami w sekcji komentarzy poniżej.
Kredyty obrazkowe: Model Rocket Via Shutterstock
Ryan ma tytuł licencjata z inżynierii elektrycznej. Pracował 13 lat w inżynierii automatyki, 5 lat w IT, a teraz jest inżynierem aplikacji. Były redaktor naczelny MakeUseOf, przemawiał na krajowych konferencjach dotyczących wizualizacji danych i był prezentowany w krajowej telewizji i radiu.
