Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net
 

Практика ракетного моделирования

840Автор:Шлядинский Александр Геннадьевич,

педагог дополнительного образования

ГБОУ ДОД ДДЮТ Выборгского района Санкт-Петербурга

«Спортивно-конструкторское бюро ракетного моделизма (СКБРМ) «Заря»

Санкт-Петербург,2015 г.

Предисловие

ПРАКТИКА РАКЕТНОГО МОДЕЛИЗМА

(главы из книги)

 

Мои знакомые давно говорили мне, что надо написать книгу о ракетном моделизме. «У тебя такой богатый опыт и так много интересного накопилось, будет очень жаль потерять все это…». Я слушал их и даже иногда брался за дело, но останавливался. Ведь уже написано много книг на эту тему. Их авторы, знаменитые в своей области люди. Они отдали много лет своей жизни этому делу. Это и педагоги, воспитавшие поколение чемпионов, и сами ведущие спортсмены, мастера своего дела. Что я могу сказать нового и интересного на их фоне? Да, я с 1975 работаю с молодежью в области ракетного моделизма. На настоящий момент я старейший (по времени в этом деле, а не по возрасту) моделист города. Но сам я не являюсь великим спортсменом. Три года я был чемпионом города, дважды выступал за сборную, но выше первого разряда не поднялся. И ученики мои, хотя и побеждали регулярно на городских соревнованиях, знаменитыми спортсменами не стали.

 

Вот читаю я книги других авторов, пытаюсь ума набраться. А книги эти очень интересные, в них много схем, графиков, формул многоэтажных с интегралами и дифференциалами. Вот изучу их и научусь делать модели, равных которым нет. Посмотрел я недавно одну такую умную книгу. Смотрю, и начинают меня сомнения охватывать. Вот главы по аэродинамике: как раз то, чего мне не хватает. Большинство наших моделей по правилам должны летать вертикально (разве что ракетопланы да и те стартуют вертикально). А тут множество страниц, где нарисовано что-то горизонтально летящее, но с крыльями. И никак автор к вертикальному полету перейти не может. И вообще, очень напоминает весь текст вузовскую методичку по аэродинамике. Надо было что-то про дозвуковые ракеты дать, а они, настоящие, как назло, в основном летают горизонтально и крылья имеют. Вот и переписали.

 

В результате размышлений и я развернул схему вертикально. Главное формулы, как сопротивление воздуха и центр давления посчитать. Вот и формулы, много их. Объяснения к ним. Только вот закавыка,все можно очень точно посчитать, только половина данных для случая моделей вообще неизвестна, а половину получить очень сложно, т.к. скорее всего у моделиста нет соответствующего оборудования. Ну, на нет - суда нет, посему принимаются допущения, которые позволяют что-то сосчитать. Но после пяти-шести допущений вдруг оказывается, что расчеты позволяют все сосчитать с «большой» точностью и уложиться в допуск 20%!!! Вот тут я уже начинаю задумываться, стоило ли всю эту науку давать, если я, к примеру, тот же центр давления методом плоской фигуры с той же точностью в 20% сосчитаю. А сам метод в один абзац текста с одним поясняющим рисунком уложится.

 

И вот тут я понял, что кое-что и я могу подсказать моделистам начинающим и даже имеющим некоторый опыт. Постараюсь изложить все так, чтобы по мере чтения читающий эту книгу мог бы начать делать свои первые модели.

 

В 90-е годы в одной из школ Санкт-Петербурга я вел ракетомодельную секцию. Для занятий выделили мне небольшую комнатку, в которой не то, что станков не было, но даже инструментов никаких. И встала у меня задача, как делать модели практически из ничего и при этом остаться на хорошем уровне. Не привык я в городе проигрывать. Вот тут-то и пришлось разработать новые технологии в производстве моделей, которые я, развивая конечно, применяю до сих пор. Технологии оказались столь интересными, что уже к концу учебного года мои ребята успешно выступили в чемпионате города, завоевав хорошие места не только по спортивным моделям, но и в моделях-копиях. Вот и сейчас каждый, кто приходит в мою секцию, начинает работать с изготовления простейшей модели. Модель эта не очень проста, но самое главное в ней, что для ее изготовления нужны только лист ватмана, линейка, ручка (черная гелиевая), ножницы и клей, ну и стол, на чем работать. Это минимум. На самом деле мы применяем еще много чего, о чем я расскажу по мере повествования.

И так, делаем первую учебную модель…

 

Вводное занятие

 

Тема: «ПЕРВАЯ УЧЕБНАЯ МОДЕЛЬ 8У401»

 

Цель – ознакомление с ракетным моделизмом, навыки чтения чертежа.

 

Задачи занятия

Средства реализации задач

Ознакомить с устройством и требованиями к моделям ракет.

Занятие проводится в форме беседы. Желательно применение технических средств обучения: фото и видеотехники.

Ознакомить с чертежом модели и правилами оформления чертежа.

Рассказать о правилах техники безопасности при работе с ручным инструментом.

 

Оборудование: компьютер, принтер, проекционный фонарь.

 

Ход занятия

 

Данная модель учебная, но она должна летать и участвовать при необходимости в соревнованиях. Связано это с тем, что у нас в Санкт-Петербурге в спортивный календарь заложены соревнования под названием «Первая ракета». Особенностью этих соревнований является то, что в них принимают участие только те ребята, которые только начали обучение в ракетомодельных секциях города. А это значит, что модели, хотя и первые, упрощенные, но они должны соответствовать правилам. Т.е. имеются следующие ограничения:

  • диаметр модели не менее 40 мм;
  • длина модели не менее 500 мм;

Цилиндрическая часть корпуса диаметром 40 мм должна занимать не менее 50% длины модели (обычно модели на этих соревнованиях не имеют хвостового конического отсека, и последнее правило выполняется автоматически).

Кроме этого, запрещается применение в конструкции модели бальзы и стеклопластиков.

Вот теперь можно говорить о конструкции нашей модели. Своим обучающимся на этом этапе я объясняю, что самым важным предметом для моделиста-ракетчика служит… РУССКИЙ ЯЗЫК! Без знания этого предмета изготовление любой, самой простейшей техники, невозможно. Ну, а одним из первых слов, с которым знакомится юный моделист, является слово ЧЕРТЕЖ. Именно ознакомление с чертежом позволит узнать много новых слов, из которых и будет составлено представление о модели.

Смотрим чертеж модели. Да, именно чертеж. Начиная уже с первой модели, это основной документ, по которому она строится. Сразу оговорюсь, что наш чертеж, хотя он и изготовлен в основном в соответствии с ГОСТами, но имеет от них некоторые отступления. Отступления эти не велики и позволяют упростить восприятие чертежа, не засоряя его излишними подробностями. Так, в чертеж внесена спецификация. В настоящее время это отдельный документ, но в 60-х годах так было положено делать на сборочном чертеже. На наших чертежах мы поступаем так же, так как отдельно спецификация всегда будет теряться из-за специфики наших пользователей. Наш чертеж сборочный. На нем изображена модель в полвида, полразреза. Таким образом, на нем мы видим устройство модели как снаружи, так и изнутри. Такого чертежа вполне достаточно, чтобы объяснить устройство модели и соблюсти все ее необходимые размеры.

Ну, и еще небольшое дополнение. На чертеже стоит «заводское» обозначение модели. Да, модель наша называется не Восток, Стрела или Юниор, а непонятным шифром 8У401. Здесь я рассказываю ребятам, что на самом деле и у реальных ракет так. Нет ракет Восток, Союз или Протон. Есть ракеты 8К72К, 11А511У-ПВБ и 8К82К. Это настоящие их названия. А звучные названия придумали для журналистов, чтобы сообщения ТАСС были красивыми. До последнего времени настоящие названия ракет были очень секретными, и их разглашение могло привести к серьезным неприятностям.

 

840 1

 

Поэтому и я не буду рассказывать вам, почему так называется наша модель. А для красоты каждый наш моделист придумывает еще и свое, красивое название. Тут у нас тоже есть два правила: первая модель должна иметь название, начинающееся с первой буквы фамилии моделиста, и может быть любым, но оно не должно повторять уже использованные кем-то названия. Это здорово усложняет выбор названия, но сразу заставляет работать фантазию.

 

Итак, модель состоит из КОРПУСА (поз. 9). Корпус, в свою очередь, делится на ПАРАШЮТНЫЙ и ДВИГАТЕЛЬНЫЙ отсеки. Из этих названий следует, что в парашютном отсеке находятся элементы системы спасения модели: ПАРАШЮТ (поз. 4), ПЫЖ (поз. 5) и ЧЕХОЛ (поз. 7). Двигательный отсек предназначен для установки в него модельного ракетного двигателя. Отсек должен обеспечивать надежное крепление двигателя в модели, его соосное расположение с продольной осью модели и легкую смену двигателей.

 

В передней части модели находится ГОЛОВНОЙ ОБТЕКАТЕЛЬ (поз. 3). Он предназначен для уменьшения сопротивления модели о воздух при полете. Модель хоть и простейшая, но может развить скорость до 50 м/с.

 

В задней части модели находятся СТАБИЛИЗАТОРЫ (поз. 10), которые обеспечивают устойчивый полет по заданной траектории. В нашем случае модель должна осуществлять вертикальный полет.

 

Кроме этого, на модели имеются элементы, позволяющие соединять модель со стартовой установкой. В простейшем случае этими элементами являются НАПРАВЛЯЮЩИЕ КОЛЬЦА, но у нас используются так называемые БУГЕЛИ (поз. 2). О назначении и устройстве СТАРТОВОЙ УСТАНОВКИ рассказ позже.

 

Ну и последнее - это ФАЛОВАЯ СИСТЕМА. По правилам соревнований модель должна спускаться на землю на парашюте. При этом ни один ее элемент, кроме пыжа и чехла, не должен отделяться от модели. ФАЛ (поз. 6) - это толстая прочная нить, позволяющая связать между собой корпус модели, головную часть и парашют.

 

Перед началом работы необходимо вспомнить правила техники безопасности при работе с инструментами.

Занятие это включает в себя много теоретических сведений, в то время, как ребята горят желанием приступить к практической работе. В вопросе заинтересованности обучающихся на занятии многое зависит от педагога, от его умения доходчиво объяснять материал. Большую помощь здесь может оказать показ видеоматериалов. Для этого сейчас существует большое количество технических средств. Недаром говорят, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать…

 

Контрольные вопросы.

  • Каковы основные части учебной модели?
  • Что такое виды и сечения?
  • Какие виды линий присутствуют на чертеже?

Теперь можно приступить к изготовлению модели. Начнем с парашютного отсека.

 

Занятие первое

 

Тема: «ПАРАШЮТНЫЙ ОТСЕК»

 

Цель - развитие глазомера, наблюдательности, фантазии и эстетического чувства.

 

Задачи занятия

Средства реализации задач

Объяснить назначение парашютного отсека.

Беседа с демонстрацией выкроек и готового отсека.

Рассказать о способе изготовления корпусных деталей из выкроек.

Познакомить с разметкой выкроек с помощью шаблонов.

Демонстрация приемов и способов разметки выкройки.

Объяснить назначение окраски и маркировки модели.

Окраска и маркировка на примерах моделей выполненных предшественниками. Готовые модели и фото-видео материалы.

 

Оборудование: принтер, гелиевая ручка, линейка, шаблон для корпуса, фломастеры.

 

Ход занятия

 

Парашютный отсек представляет собой цилиндр диаметром 40 мм. Для получения такого диаметра нам необходимо изготовить выкройку определенной ширины. Чему она будет равна?

 

Здесь неплохо ввести понятие числа π (Пи). Для этого можно взять трубы разного диаметра. С помощью бумажных полос шириной около 5 мм можно измерить длины окружностей этих труб. Потом можно отложить на этих длинах засечки на расстояниях, равных диаметрам труб. Мы увидим, что в каждом случае диаметр уложился в длине окружности чуть больше трех раз. Вот эти три с хвостиком, а точнее 3,14 (а еще точнее 3,1415926535897932384626433832795…) и являются числом π, показывающим соотношение между диаметром круга и его окружностью. Конечно, объясняя все это надо понимать, что ребята разного возрастаимеют разные математические представления. В некоторых случаях (для ребят младших классов), достаточно остановиться на числе 3, перенеся подробные разъяснения на более поздний срок.

 

Длина парашютного отсека вместе с головной частью и двигательным отсеком должны превышать 500 мм. Надо дать запас примерно 10 мм, чтобы у судей в дальнейшем не возникло претензий. Таким образом, длина отсека должна быть не менее 420 мм.

 

Теперь выбираем материал для изготовления корпуса модели. Раньше я давал ребятам делать простейшую модель из ватмана. Но при этом возникала трудность организационного характера. В группе должно быть 15 обучающихся. Из листа ватмана можно сделать несколько корпусов, при этом несколько человек по очереди размечают выкройки отсека. Вот эта очередь и приводит к появлению нерабочей обстановки… Теперь я использую принтерную бумагу плотностью 160 г/м2 (спецификация, поз. 9). В ней, в правом столбце указано: бумага 0,20/160. Это и значит, что мы используем бумагу толщиной 0,2 мм и плотностью 160 г/м2. Из такой бумаги получается достаточно прочный и более легкий, чем из ватмана, корпус. При этом каждому ученику можно дать свой лист. Недостаток только один: длина листа равна 297 мм, а нам нужен размер не менее 420 мм. Возможно, я придумал не самый простой и рациональный выход, но я решил делать корпус парашютного отсека из двух трубок, стыкуемых между собой с помощью БАНДАЖА. Это немного усложняет конструкцию, так как надо изготовить очень точно две трубки со строго одинаковыми диаметрами стыкуемых частей. Но с другой стороны, появляется момент, требующий от ребят повышенной точности не просто потому, что так я захотел, а потому, что, если схалтурить, то модель не получится. Это позволяет ввести уже на первом корпусе понятия ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДИСЦИПЛИНЫ.

 

Итак, сначала надо разметить первую (нижнюю) часть парашютного отсека. Она имеет длину листа, т.е., как я уже отмечал, 297 мм. Ширина выкройки рассчитывается по формуле:

L=πD

 

где L - длина окружности; D - диаметр отсека, а π - как раз тот коэффициент, о котором говорилось выше.

В нашем случае длина окружности, при округлении в большую сторону, равна 126 мм.

Для более качественной разметки полезно изготовить шаблоны, на которых заранее нанесены места будущих засечек под необходимые размеры. Шаблоны я делаю из цветной бумаги зеленого цвета, чтобы не перепутать их с ненужными бумажками. После нанесения на шаблон необходимых засечек, я покрываю его широким скотчем, что сильно увеличивает срок его жизни. Ниже привожу вид нашего шаблона.

840 2

В верхней части шаблона мы видим засечки 0, 1, 2, 3 и 4. Расстояние между нулевой и четвертой засечками равно ширине выкройки 126 мм. Этот размер мы и откладываем от края листа в верхней и нижней части, делая небольшие засечки. Памятуя о том, что модель будет иметь стабилизаторы (у нашей модели их четыре, а о выборе их количества я расскажу позже), мы делим ширину выкройки на четыре части и делаем дополнительные засечки 1, 2 и 3. Они будут идти через каждые 31,5 мм. Чтобы склеить трубку, нам понадобится добавить сбоку еще так называемую КАЙМУ. Ширина ее равна 8-10 мм. Добавим для нее засечку 5.

840 3

 

Теперь разметка продольных линий завершена, и их можно провести по линейке гелевой черной ручкой.

Почему ручкой, а не карандашом? В будущем лучше взять карандаш, он позволяет, если его регулярно точить, сделать очень точную разметку. Но вот как раз заставить ребенка постоянно точить карандаш - это проблема. Линии у него будут чаще всего жирными, при этом разной толщины. Да еще они будут размазанные от постоянных касаний бумаги пальцами.

 

Почему именно гелиевой ручкой, а не шариковой, станет ясно чуть позже.

 

Итак, засечки для продольных линии поставлены. Тут я сделаю еще одно небольшое отступление. В группу обучения я предпочитаю набирать детей 3-4 классов (почему, особый разговор).Заставить их скоординировать свои движения трудно, особенно при вычерчивании длинных линий. Тут уже начинает играть роль размер пальцев. Раньше я давал ребятам большую металлическую линейку и грузы, которыми они прижимали линейку к выкройке. Это упрощало работу, но постоянно приходилось переставлять грузы. Сейчас я пользуюсь простым приспособлением:

840 4

я взял небольшую гладкую столешницу от старого стола и привинтил посередине к ней полуметровую пластмассовую линейку. Теперь достаточно подсунуть под линейку лист, совместить ее с засечками и слегка нажать пальцем на линейку в средней части и можно проводить линию, не боясь, что неожиданно получится смещение. Рекомендую и вам сделать такое приспособление.

840 5

Продольные линии проведены. Но для улучшения качества будущей модели надо провести и другие линии. Для чего они нужны? Дело в том, что мы будем приклеивать к корпусу другие детали и хорошо заранее наметить их местоположение.

 

В верхней части отсека будет бандаж, который позволит соединить его с другой частью отсека. Ширина бандажа равна 15 мм. Соответственно мы должны провести линию на расстоянии, равном половине ширины бандажа от верхней части выкройки.

 

В нижней части будут устанавливаться стабилизаторы. Чтобы верхние концы стабилизаторов оказались в будущем на одном уровне, нужно провести линию, параллельную нижнему краю выкройки на расстоянии 45 мм. Точки пересечения этой линии с вертикальными линиями и дадут нам места, где окажутся передние части стабилизаторов.

840 6

Стабилизаторы приклеиваются к корпусу с помощью отгибов, называемых косынками. Ширина косынок равна 5 мм. Чтобы в будущем нанести на корпус клей в местах присоединения стабилизаторов, надо провести линии справа и слева от продольных линий разметки между нижним краем выкройки и линией вершин стабилизаторов. Для этого мы пользуемся метками на шаблоне СТАБИЛИЗАТОР.

840 7

Для завершения разметки нам надо отметить места приклеивания бугелей (направляющих колец). На модели их будет два комплекта, по два бугеля на каждом борту.

 

Два комплекта бугелей делаем на случай, если какой-то из бугелей отвалится из-за плохого качества склейки, что очень вероятно на первой модели. В полевых условиях приклеивать бугель на место сложно, проще перейти на второй комплект. Кроме того, два комплекта дадут более симметричное обтекание модели воздухом в полете.

 

Место будущих бугелей находится между стабилизаторами у нижнего основания отсека. С помощью шаблона делаем по три засечки и проводим линии, соответствующие середине бугелей и их краям. Соединяем середины крайних линий и точки верха и низа средней линии. Получаем поля в виде ромбов, обозначающие места приклеивания бугелей. Верхнюю пару бугелей не размечаем, так как они будут находиться на соединительном бандаже. На нем мы их и разметим.

 

Еще одно дополнение: мы избавимся от частой неразберихи раз и навсегда, если при разметке цилиндрических и конических деталей будем соблюдать правило, согласно которому кайма для склейки находится всегда с правой стороны выкройки. Сориентировав выкройку правильным образом, мы всегда нормально расположим верхнюю и нижнюю горизонтальную разметку детали.

840 8

Разметка отсека завершена, но это еще не все. Любая модель должна иметь бортовой номер, да и не повредит написать ее название. Бортовой номер должен состоять не менее чем из двух букв и двух цифр, имеющих высоту более 10 мм. Надписи должны быть четкими, на светлом фоне. Гораздо легче будет написать их по трафарету заранее, на выкройке. Писать название и номер надо в тех вертикальных полях, где отсутствуют места под направляющие бугели. Когда модель будет ставиться на стартовую установку, то направляющий шест не заслонит сделанные надписи.

 

Все? В принципе этого достаточно, но после разметки и нанесения надписей в моем объединении ребята наносят окраску. Вообще говоря, окрашена модель или нет, на ее летных свойствах это не отражается. Вспоминается старая шутка, согласно которой британские ученые установили, что если самолет окрашен в синий цвет, то его скорость увеличивается на 5%. Нормальный технический человек не сочтет такое заявление даже бредом, но я видел много даже взрослых людей, которые пытались уяснить физическую основу этого явления. Так вот, окраска модели на ее летные характеристики не влияет. Заметность модели такого размера в полете не улучшается. Саму модель в верхней части траектории не видно, хорошо, что трассер работает. Далее полет модели отслеживаем по парашюту, площадь которого в разы больше. Иногда окраска модели помогает найти ее на земле, но и там скорее будет заметен парашют. И, тем не менее, окрашенные модели летают лучше … Дело в том, что окрашивание вырабатывает в учащемся множество полезных навыков: усидчивость, фантазию, аккуратность, отношение к своей модели, как к чему-то одухотворенному. Потратив большое время на выбор рисунка и на его воплощение, потом становится невозможно испортить такую красивую и отнявшую часть души деталь дальнейшими действиями. Появляется положительный настрой, который, в конечном счете, сказывается на качестве готовой модели. В большинстве объединений, где модели все же окрашиваются, это обычно завершающая стадия, наступающая после окончательной сборки модели. При этом окрашивают модель обычно нитроэмалевыми красками, что по понятным причинам чаще всего делает педагог. У нас с окраски начинают. Красят модель фломастерами и маркерами. Модели приобретают самый невероятный вид, начиная от раскрашивания ограниченных линиями полей в разные ровные цвета, кончая картинами с изображениями пейзажей и различных сцен из жизни любимых мультгероев. Полная свобода творчества. Ограничение только одно: нельзя закрашивать область вокруг бортового номера и названия модели в темные цвета, на которых эти надписи будут плохо видны.

 

Обычно момент окрашивания наступает к концу первого занятия. В результате я обычно даю этот процесс в качестве задания на дом. Там обстановка спокойнее и родители совет дать могут. А внимание родителей к деятельности ребенка - это большой педагогический ресурс.

 

Контрольные вопросы.

  • Каковы назначение парашютного отсека?
  • Как соотносятся диаметр и ширина выкройки парашютного отсека?
  • Каковы требования к окраске и маркировке парашютного отсека?

 


Рейтинг:  
 / 1

 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить