Simula la costruzione e il lancio di un modello di razzo con OpenRocket

Ricordo, quando ero alle medie, che uno dei miei progetti di negozio preferiti è stato quando abbiamo progettato, fabbricato, costruito e poi lanciato un vero razzo modello. L'intera idea di modificare parametri di design diversi per ottenere un'altitudine più elevata o una maggiore velocità è davvero molto divertente, per non parlare di un ottimo modo per insegnare la fisica e l'ingegneria in modo pratico.

Adoriamo fare modelli qui al MUO. Ecco perché abbiamo trattato di storie come la realizzazione di modellini di treni. Come creare treni modello simulato Piani di layout e controllo treno con il PC Come creare treni modello simulato Piani di layout e controllo treno con il tuo PC Leggi di più e risorse web per creare modelli. Un problema con il tweaking di un modello nel mondo reale è che per testarlo, devi ricostruire un razzo con quei nuovi parametri, fare un lancio di prova e poi tornare al tavolo da disegno per migliorare ulteriormente il tuo design.

E se potessi usare un computer per simulare un lancio di un modello, con la possibilità di modificare e testare tutte le possibili modifiche che puoi apportare al tuo progetto di razzo? Esiste solo una tale applicazione e si chiama OpenRocket.

Building Test Rockets In OpenRocket

OpenRocket è un'applicazione basata su Java, quindi dovrebbe essere eseguita sulla maggior parte delle piattaforme su cui è installato il motore Java. Quando lo lanci per la prima volta, vedrai quanto è ovvio che chiunque abbia creato questa applicazione sia stato un appassionato costruttore di razzi. L'applicazione viene fornita con tutti i componenti, i materiali e persino i marchi e i modelli di motori che andrebbero in un tipico design a razzo.

Progettare il tuo modello simulato Rocket

Quando si avvia l'applicazione per la prima volta, è necessario assegnare un nome al modello e fornire il proprio nome come designer. La finestra principale ha diversi riquadri principali, tra cui l'albero di progettazione in alto a sinistra, il riquadro di selezione dei componenti in alto a destra e lo schermo di visualizzazione del progetto in basso.

Puoi lavorare attraverso la progettazione di ciascun componente del design scegliendo il componente nella parte superiore dello schermo e quindi compilando tutti i parametri di progettazione nella schermata di configurazione che si apre per esso. Assegnerai lunghezza, diametro, spessore della parete e anche il materiale di cui è fatto il componente e quale tipo di finitura del pannello avrà.

Mentre progetti ciascun componente, vedrai i due simboli situati lungo il corpo che ti mostreranno il centro di gravità del razzo (CG) e il centro di pressione (CP). Passerai attraverso l'assegnazione dei parametri di progettazione per il cono del naso, il corpo e la transizione. Quindi, puoi anche assegnare quali accessori aggiungere, come un paracadute.

Come puoi vedere qui, l'albero di progettazione ti consente di navigare attraverso il tuo design in modo semplice e veloce, in modo da poter modificare le cose per ciascun componente senza dover cercarlo nella finestra di progettazione principale.

Parlando della finestra principale del design, ti mostra tutta la corrente “statistiche” che vanno di pari passo con il tuo attuale design. Vedrai CG, CP, lunghezza e larghezza. Inoltre, ti darà la massa e il diametro attuali, e vedrai tutti gli avvertimenti sul design che il software presenta nell'angolo in basso a destra della finestra di progettazione. Presta molta attenzione a quegli avvertimenti perché indica alcuni difetti di progettazione che potresti aver fatto.

Insieme alla vista laterale del razzo, puoi anche fare clic per visualizzare anche la vista posteriore. Questa vista di progettazione mostrerà tutti i diametri interno ed esterno del corpo e del blocco motore.

Una volta che sei soddisfatto di avere un design che funzioni bene, è il momento di eseguirlo attraverso il simulatore. Per farlo, tutto ciò che devi fare è cliccare sul “Simulazioni di volo” scheda nella parte superiore della finestra dell'applicazione.

Esecuzione di voli simulati

A questo punto, è il momento per la parte interessante. Prova il tuo design per vedere come si comporta e quali dati si ottengono per quanto riguarda la traiettoria di volo, la velocità, l'altitudine e altro. Per produrre una simulazione accurata, prova a stimare i parametri ambientali della tua area di test reale e includili nel “Condizioni di lancio” pulsante. Aggiungi la velocità del vento, le coordinate GPS del tuo sito e persino le dimensioni della barra di lancio. Queste cose possono avere un impatto sui risultati desiderati.

Dovrai anche usare la finestra delle configurazioni del motore per selezionare il motore che vuoi usare nel tuo razzo e dove vuoi metterlo (o loro). Come accennato in precedenza, OpenRocket viene precaricato con tutti i produttori di motori standard e le progettazioni dei motori. Ovviamente, il motore che scegli influirà anche sulla tua simulazione di volo, quindi assicurati di scegliere il motore che utilizzi nel mondo reale.

Quando sei pronto per eseguire la simulazione, fai clic su Tracciare i dati scheda, assicurati di selezionare la configurazione della trama che desideri trend, come il movimento verticale o il percorso di volo reale, quindi fai clic su “Esegui la simulazione”. Quindi fare clic su Tracciare il volo per vedere i tuoi dati.

Ovviamente, la trama del profilo laterale è l'indicazione più chiara del comportamento del tuo razzo. Vedrai esattamente quanta quota ha raggiunto il tuo razzo, e vedrai anche la traiettoria parabolica compresa la distanza percorsa, la posizione di picco e l'accensione del paracadute.

Ovviamente, facendo clic su uno qualsiasi degli altri parametri nell'elenco a discesa, avrai una visione completa di tutti i dati del volo. È possibile vedere tutto ciò che si forma in movimento verticale rispetto all'accensione e al burn out del motore, stabilità, resistenza e molto altro. Questi sono tutti i punti dati che non saresti mai in grado di ottenere da un volo di prova del mondo reale in una situazione amatoriale.

Tracciando questi voli di prova e imparando ciò che è possibile ottenere dai dati, è possibile ottenere progetti più efficienti e potenti che raggiungano i risultati di lancio che si desiderano realmente. Il bello è che puoi sviluppare un modello perfetto di razzo con il tuo computer, senza la necessità di spendere un sacco di tempo e denaro con i prototipi. Puoi lasciare che il tuo computer faccia la prototipazione e puoi quindi basare il tuo progetto reale sui parametri finali dal simulatore.

Ti piacciono i modelli di razzi? Pensi che OpenRocket potrebbe aiutarti a mettere insieme un design migliore? Provalo e guarda cosa ne pensi! Condividi le tue esperienze e pensieri nella sezione commenti qui sotto.

Crediti immagine: Modello Rocket Via Shutterstock

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