Simuleer bouwen en lanceren van een modelraket met OpenRocket

Ik herinner me dat toen ik in de junior high zat, dat een van mijn favoriete winkelprojecten was toen we een echte modelraket ontwierpen, fabriceerden, bouwden en lanceerden. Het hele idee van het aanpassen van verschillende ontwerpparameters om een ​​hogere hoogte of een hogere snelheid te bereiken, is echt heel leuk, om nog maar te zwijgen van een geweldige manier om natuurkunde en techniek op een praktische manier te onderwijzen..

We zijn dol op het maken van modellen hier bij MUO. Daarom hebben we verhalen besproken zoals het maken van modelspoorlay-outs. Hoe simuleer je model Train lay-outplannen en regel trein Met je pc Hoe simuleer je model Train lay-outplannen & beheer Train met je pc Lees meer en webbronnen voor het maken van modellen. Een probleem met het aanpassen van een modelontwerp in de echte wereld is dat om het te testen, je een raket opnieuw moet opbouwen met die nieuwe parameters, een testlancering uitvoert en dan teruggaat naar de tekentafel om je ontwerp verder te verbeteren.

Wat als je een computer zou kunnen gebruiken om een ​​raketlancering bij een model te simuleren, met de mogelijkheid om alle mogelijke wijzigingen aan je raketontwerp aan te passen en te testen? Er is gewoon zo'n applicatie en die heet OpenRocket.

Testraketten bouwen in OpenRocket

OpenRocket is een op Java gebaseerde applicatie, dus het zou moeten werken op de meeste platforms waarop de Java-engine is geïnstalleerd. Wanneer u het voor de eerste keer start, zult u zien hoe duidelijk het is dat degene die deze applicatie heeft gemaakt een fervent modelbouwer van raketten was. De applicatie wordt geleverd met alle componenten, materialen en zelfs motormerken en -modellen die in een typisch raketontwerp zouden passen.

Je gesimuleerde modelbouwraket ontwerpen

Wanneer u de toepassing voor het eerst start, moet u uw ontwerp een naam geven en uw naam als ontwerper opgeven. Het hoofdvenster bevat verschillende hoofdvensters, waaronder de ontwerpboom linksboven, het deelvenster Component selecteren rechtsboven en het ontwerpscherm onder aan het venster..

U kunt doorwerken door elk onderdeel van het ontwerp te ontwerpen door de component boven aan het scherm te kiezen en vervolgens alle ontwerpparameters in te vullen in het configuratiescherm dat ervoor zorgt. U geeft lengte, diameter, wanddikte en zelfs aan uit welk materiaal dat onderdeel bestaat en wat voor soort ruitafwerking het heeft.

Terwijl u elk onderdeel ontwerpt, ziet u de twee symbolen langs het lichaam die u het zwaartepunt (CG) en het midden van de druk (CP) van de raket laten zien. Je gaat door het toewijzen van ontwerpparameters voor de neuskegel, het lichaam en de overgang. Dan kun je zelfs aangeven welke accessoires je gaat toevoegen, zoals een parachute.

Zoals je hier kunt zien, kun je met de ontwerpboom op een snelle en eenvoudige manier door je ontwerp navigeren, zodat je dingen voor elk onderdeel kunt aanpassen zonder erop te hoeven jagen in het hoofdontwerpvenster.

Over het hoofdontwerpvenster gesproken, het toont u alle stroom “stats” die meegaan met je huidige ontwerp. U ziet de CG, CP, lengte en breedte. Bovendien krijgt u de huidige massa en diameter en ziet u eventuele ontwerpwaarschuwingen in de rechterbenedenhoek van het ontwerpvenster. Besteed veel aandacht aan die waarschuwingen, omdat dit enkele ontwerpfouten aangeeft die u mogelijk hebt gemaakt.

Samen met het zijaanzicht van de raket, kunt u ook klikken om de achtergrondweergave te bekijken. Deze ontwerpweergave toont u alle binnen- en buitendiameters van het lichaam en het motorblok.

Als je eenmaal tevreden bent dat je een ontwerp hebt dat goed werkt, is het tijd om het door de simulator te halen. Om dat te doen, hoeft u alleen maar op te klikken “Vluchtsimulaties” tab bovenaan het programmavenster.

Gesimuleerde vluchten uitvoeren

Op dit punt is het tijd voor het koele deel. Uw ontwerp testen om te zien hoe goed het presteert en welke gegevens u terugkrijgt voor wat betreft vliegbaan, snelheid, hoogte en meer. Voor een nauwkeurige simulatie probeert u de omgevingsparameters van uw echte testgebied te schatten en deze in de “Start voorwaarden” knop. Voeg windsnelheid, de GPS-coördinaten van uw site en zelfs afmetingen van uw lanceerstang toe. Deze dingen kunnen allemaal van invloed zijn op de gewenste resultaten.

Je moet ook het venster Motorconfiguraties gebruiken om te selecteren welke motor je in je raket wilt gebruiken en waar je deze wilt plaatsen (of ze). Zoals ik eerder al zei, is OpenRocket voorgeladen met alle standaard motorfabrikanten en motorontwerpen. Het is duidelijk dat de motor die je kiest ook invloed zal hebben op je vluchtsimulatie, dus zorg ervoor dat je de motor kiest die je in de echte wereld gebruikt.

Wanneer u klaar bent om de simulatie uit te voeren, klikt u op de Gegevens plotten tab, zorg ervoor dat u de plotconfiguratie selecteert die u wilt modelleren - zoals verticale beweging of daadwerkelijke vliegbaan - en klik vervolgens op “Simulatie uitvoeren”. Klik vervolgens op Plot vlucht om uw gegevens te bekijken.

Het is duidelijk dat de plot van het zijprofiel de duidelijkste indicatie is van het gedrag van je raket. Je ziet precies hoeveel hoogte je raket heeft bereikt en je ziet ook de parabolische vliegbaan inclusief afgelegde afstand, de pieklocatie en de ontsteking van de parachute.

Als u op een van de andere parameters in de vervolgkeuzelijst klikt, krijgt u uiteraard heel veel inzicht in alle gegevens van de vlucht. Je kunt alles zien als een verticale beweging vergeleken met motorontsteking en burnout, stabiliteit, slepen en nog veel meer. Dit zijn allemaal gegevenspunten die u nooit zou kunnen krijgen van een echte testvlucht in een amateur-situatie.

Als u deze testvluchten in kaart brengt en leert wat u uit de gegevens kunt halen, kunt u efficiëntere en krachtigere ontwerpen bedenken die de gewenste lanceringsresultaten opleveren. Het mooie ervan is dat je met je computer een perfect modelbouwraketontwerp kunt maken, zonder dat je veel tijd en geld hoeft te spenderen aan het bedenken van prototypen. U kunt uw computer laten prototypen en vervolgens kunt u uw echte project baseren op de laatste parameters van de simulator.

Ben je in het bouwen van modelraketten? Denkt u dat OpenRocket u kan helpen bij het samenstellen van een beter ontwerp? Probeer het en zie wat je denkt! Deel uw ervaringen en gedachten in de opmerkingen hieronder.

Beeldcitaten: Model Rocket Via Shutterstock

Ontdek meer over: Astronomy, Geeky Science, Simulation Games.