Simuleer het bouwen en lanceren van een modelraket met OpenRocket

Advertentie

Ik herinner me dat ik, toen ik op de middelbare school zat, een van mijn favoriete winkelprojecten was toen we een echte modelbouwraket ontwierpen, fabriceerden, bouwden en vervolgens lanceerden. Het hele idee om verschillende ontwerpparameters aan te passen 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 maken graag modellen bij MUO. Daarom hebben we verhalen behandeld zoals maken modeltrein lay-outs Hoe u gesimuleerde modelspoorlay-outplannen maakt en de trein bestuurt met uw pc Lees verder en webbronnen voor het maken van modellen. Een probleem met het aanpassen van een modelontwerp in de echte wereld is dat je een raket opnieuw moet bouwen om het te testen met die nieuwe parameters, doe een testlancering en ga dan terug naar de tekentafel om je verder te verbeteren ontwerp.

Wat als u een computer zou kunnen gebruiken om een ​​lancering van een modelraket te simuleren, met de mogelijkheid om alle mogelijke wijzigingen die u in uw raketontwerp kunt aanbrengen aan te passen en te testen? Er is 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 je het voor het eerst start, zul je zien hoe duidelijk het is dat degene die deze applicatie heeft gemaakt een enthousiaste modelbouwer was. De applicatie wordt geleverd met alle componenten, materialen en zelfs motormerken en modellen die in een typisch raketontwerp zouden passen.

Uw gesimuleerde modelraket ontwerpen

Wanneer u de applicatie voor het eerst start, moet u uw ontwerp een naam geven en uw naam als ontwerper opgeven. Het hoofdvenster heeft verschillende hoofdvensters, waaronder de ontwerpboom linksboven, het componentkeuzevenster rechtsboven en het ontwerpweergavescherm onderaan.

U kunt elk onderdeel van het ontwerp ontwerpen door het onderdeel bovenaan te kiezen scherm en vul vervolgens alle ontwerpparameters in in het configuratiescherm dat wordt geopend het. U wijst lengte, diameters, wanddikte toe en zelfs van welk materiaal dat onderdeel is gemaakt en wat voor soort ruitafwerking het zal hebben.

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

Zoals je hier kunt zien, laat de ontwerpboom je snel en gemakkelijk door je ontwerp navigeren, zodat u dingen voor elk onderdeel kunt aanpassen zonder ernaar te hoeven zoeken in het hoofdontwerp venster.

Over het hoofdontwerpvenster gesproken, het toont u alle huidige "statistieken" die bij uw huidige ontwerp passen. Je ziet de CG, CP, lengte en breedte. Bovendien geeft het u de huidige massa en diameter en ziet u ontwerpwaarschuwingen die de software geeft in de rechterbenedenhoek van het ontwerpvenster. Besteed veel aandacht aan die waarschuwingen, omdat dit duidt op enkele ontwerpfouten die u mogelijk heeft gemaakt.

Naast het zijaanzicht van de raket, kunt u ook klikken om ook het achteraanzicht te zien. Deze ontwerpweergave toont u alle binnen- en buitendiameters van de carrosserie en het motorblok.

Als je eenmaal tevreden bent dat je een ontwerp hebt dat goed zal werken, is het tijd om het door de simulator te halen. Om dat te doen, hoeft u alleen maar op de "Vluchtsimulaties”Tabblad bovenaan het toepassingsvenster.

Gesimuleerde vluchten uitvoeren

Op dit moment is het tijd voor het coole deel. Test uw ontwerp om te zien hoe goed het presteert en welke gegevens u terugkrijgt tot vliegpad, snelheid, hoogte en meer. Om een ​​nauwkeurige simulatie te produceren, probeert u de omgevingsparameters van uw echte testgebied in te schatten en deze op te nemen in de “Startvoorwaarden"Knop. Voeg windsnelheid, de GPS-coördinaten van uw site en zelfs afmetingen van uw lanceerstang toe. Deze dingen kunnen allemaal van invloed zijn op uw gewenste resultaten.

Je moet ook het motorconfiguratievenster gebruiken om te selecteren welke motor je in je raket wilt gebruiken en waar je hem (of hen) wilt plaatsen. Zoals ik eerder al zei, wordt OpenRocket vooraf geladen met alle standaard motorfabrikanten en motorontwerpen. Het is duidelijk dat de motor die u kiest ook van invloed is op uw vluchtsimulatie, dus zorg ervoor dat u de motor kiest die u in de echte wereld gebruikt.

Als u klaar bent om de simulatie uit te voeren, klikt u op de Plot gegevens tabblad, zorg ervoor dat u de plotconfiguratie selecteert die u wilt trend - zoals verticale beweging of werkelijke vliegbaan - en klik vervolgens op "Simulatie uitvoeren ”. Klik dan op Plot vlucht om uw gegevens te zien.

Uiteraard is de zijprofielplot de duidelijkste indicatie van het gedrag van je raket. Je ziet precies hoeveel hoogte je raket heeft bereikt en je ziet ook het parabolische vluchtpad inclusief afgelegde afstand, de pieklocatie en de parachute-ontsteking.

Als u op een van de andere parameters in de vervolgkeuzelijst klikt, krijgt u natuurlijk veel inzicht in alle gegevens van de vlucht. Je kunt alles zien van verticale beweging in vergelijking met motorontsteking en burn-out, stabiliteit, weerstand en nog veel meer. Dit zijn allemaal gegevenspunten die je nooit zou kunnen krijgen van een echte testvlucht in een amateursituatie.

Door deze testvluchten uit te zetten en te leren wat u kunt uit de gegevens, kunt u efficiëntere en krachtigere ontwerpen bedenken die de lanceringsresultaten bereiken die u echt wilt. Het mooie is dat u met uw computer een perfect modelraketontwerp kunt ontwikkelen, zonder dat u veel tijd en geld hoeft te besteden aan het bedenken van prototypes. U kunt uw computer de prototyping laten uitvoeren en vervolgens kunt u uw echte project baseren op de laatste parameters van de simulator.

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

Afbeeldingscredits: Model Rocket Via Shutterstock