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Ricordo, quando ero alle medie, che uno dei miei progetti di negozio preferiti era quando progettavamo, fabbricavamo, costruivamo e poi lanciavamo un vero e proprio modello di razzo. L'intera idea di modificare diversi parametri di progettazione per raggiungere un'altitudine più elevata o una velocità maggiore è davvero molto divertente, per non parlare di un ottimo modo per insegnare la fisica e l'ingegneria in modo pratico.
Adoriamo realizzare modelli qui a MUO. Ecco perché abbiamo coperto storie come fare layout del treno modello Come creare piani di layout del treno modello simulato e controllare il treno con il PC Leggi di più e risorse web per creare modelli. Un problema con l'ottimizzazione di un modello nel mondo reale è che per testarlo, è necessario ricostruire un razzo con questi nuovi parametri, fai un lancio di prova e poi torna al tavolo da disegno per migliorare ulteriormente il tuo design.
E se potessi usare un computer per simulare un lancio di un razzo modello, con la possibilità di modificare e testare tutte le possibili alterazioni che puoi apportare al tuo progetto di razzi? Esiste proprio una tale applicazione e si chiama OpenRocket.
Costruzione di missili di prova 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 avvii per la prima volta, vedrai quanto sia ovvio che chiunque abbia creato questa applicazione fosse un avido modello di costruzione di missili. L'applicazione viene fornita con tutti i componenti, i materiali e persino i marchi e i modelli dei motori che andrebbero in un tipico design a razzo.
Progettare il tuo modello simulato di razzi
Quando avvii l'applicazione per la prima volta, dovrai nominare il tuo design e fornire il tuo nome come designer. La finestra principale ha diversi riquadri principali, incluso l'albero di progettazione in alto a sinistra, il riquadro di selezione dei componenti in alto a destra e la schermata di visualizzazione del disegno in basso.
Puoi lavorare attraverso la progettazione di ciascun componente del progetto scegliendo il componente nella parte superiore di schermata, quindi compilando tutti i parametri di progettazione nella schermata di configurazione che si apre esso. Assegnerai lunghezza, diametri, spessore della parete e persino il materiale di cui è composto il componente e il tipo di finitura del pannello che avrà.
Mentre progetti ogni componente, vedrai i due simboli situati lungo il corpo che ti mostreranno il baricentro 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 persino assegnare quali accessori aggiungerai, come un paracadute.
Come puoi vedere qui, l'albero di progettazione ti consente di navigare attraverso la progettazione in modo rapido e semplice, in modo da poter modificare le cose per ciascun componente senza doverlo cercare nel design principale finestra.
Parlando della finestra principale del design, mostra tutte le "statistiche" correnti che si accompagnano al tuo design attuale. Vedrai CG, CP, lunghezza e larghezza. Inoltre, ti fornirà la massa e il diametro attuali e vedrai eventuali avvisi di progettazione che il software emette nell'angolo in basso a destra della finestra di progettazione. Presta molta attenzione a questi avvisi perché indica alcuni difetti di progettazione che potresti aver commesso.
Insieme alla vista laterale del razzo, puoi anche fare clic per vedere anche la vista posteriore. Questa vista del design ti mostrerà tutti i diametri interno ed esterno del corpo e del blocco motore.
Una volta che sei soddisfatto di avere un design che funzionerà bene, è tempo di eseguirlo attraverso il simulatore. Per fare ciò, tutto ciò che devi fare è fare clic su "Simulazioni di volo"Nella parte superiore della finestra dell'applicazione.
Esecuzione di voli simulati
A questo punto, è tempo per la parte interessante. Testare il progetto per vedere come si comporta bene e quali dati si ottengono per quanto riguarda percorso di volo, velocità, altitudine e altro. Per produrre una simulazione accurata, prova a stimare i parametri ambientali della tua area di test reale e includili nella "Condizioni di lancio". Aggiungi la velocità del vento, le coordinate GPS del tuo sito e anche le dimensioni della tua asta di lancio. Tutte queste cose possono avere un impatto sui risultati desiderati.
Dovrai anche usare la finestra delle configurazioni del motore per selezionare quale motore vuoi usare nel tuo razzo e dove vuoi posizionarlo (o loro). Come accennato in precedenza, OpenRocket è precaricato con tutti i produttori e i design dei motori standard. Ovviamente, anche il motore che scegli avrà un impatto sulla simulazione del tuo volo, quindi assicurati di scegliere il motore che usi nel mondo reale.
Quando sei pronto per eseguire la simulazione, fai clic su Traccia dati scheda, assicurati di selezionare la configurazione della trama che desideri impostare come movimento verticale o percorso di volo effettivo, quindi fai clic su "Esegui simulazione ". Quindi fare clic su Trama di 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 di volo parabolica tra cui la distanza percorsa, la posizione del picco e l'accensione del paracadute.
Naturalmente, facendo clic su uno qualsiasi degli altri parametri nell'elenco a discesa, avrai una visione completa di tutti i dati del volo. Puoi vedere tutto dal movimento verticale rispetto all'accensione e al burnout del motore, stabilità, resistenza e molto altro. Questi sono tutti punti dati che non saresti mai in grado di ottenere da un volo di prova nel mondo reale in una situazione amatoriale.
Tracciare questi voli di prova e apprendere ciò che è possibile dai dati consente di realizzare progetti più efficienti e potenti che raggiungano i risultati di lancio desiderati. Il bello è che puoi sviluppare un modello di razzo modello perfetto usando il tuo computer, senza la necessità di spendere un sacco di tempo e denaro per realizzare prototipi. Puoi lasciare che il tuo computer esegua la prototipazione e puoi quindi basare il tuo progetto reale sui parametri finali del simulatore.
Ti piacciono i razzi modello? Pensi che OpenRocket potrebbe aiutarti a mettere insieme un design migliore? Provalo e vedi cosa ne pensi! Condividi le tue esperienze e pensieri nella sezione commenti qui sotto.
Crediti immagine: Modello Rocket Via Shutterstock
Ryan ha una laurea in ingegneria elettrica. Ha lavorato 13 anni in ingegneria dell'automazione, 5 anni in IT e ora è un ingegnere di app. Ex amministratore delegato di MakeUseOf, ha parlato a conferenze nazionali sulla visualizzazione dei dati ed è stato presentato su TV e radio nazionali.
