Виготовлення моделі ракети спортивного класу S6A
3.Теоретичний матеріал щодо занять………………….. …4
3.1. Класифікація моделей ракет ……………….. ……. 4
3.2.Загальний пристрій моделі ракети ………..………. 6
4. Практична робота…………………………………………. 7
4.1. Виготовлення моделі ракети спортивного класу S6A. 7
4.1.1. Креслення моделі ракети класу S 6 A …………………. 7
4.1.2. Етапи виготовлення моделі ракети класу S 6 A ……. 8 4.2. Запуск моделі ракети класу S 6 A ………………………. 11
1. Пояснювальна записка.
Завдання педагогів додаткової освіти спортивно-технічної спрямованості – пробуджувати у дітей бажання займатися технічною творчістю, формувати мотивацію до інженерної діяльності у шкільному віці у вигляді занять технічним моделюванням і конструюванням.
Мета занять у технічних об'єднаннях – розвивати в учнів технічну кмітливість, конструкторські та винахідницькі здібності, розширити сферу застосування отриманих знань на практиці.
Великою популярністю серед дітей користується поєднання ракетомоделістів. Як показує досвід, великий інтерес для школярів представляють моделі ракет спортивного класу, оскільки ці моделі є прикладами повноцінних ракет з усіма основними функціями та характерними ознаками. І ще однією перевагою ракетомоделізму є те, що моделі можна випробовувати на не обладнаних площах. Все це робить ракетомоделізм цікавим, доступним і досить дешевим видом модемалізму.
Тема Одноступенева модель ракети з одним двигуном. (S-3, S-6)» вивчається на заняттях першого року навчання. Основні типи занять – повідомлення нових знань, комбіновані, заняття – змагання. Методи, які педагог використовує на заняттяхнаочний, практичний, частково-пошуковий. Для виготовлення моделі ракети спортивного класу S 6 A знадобилося 30 навчальних годин (15 занять).
Для виготовлення моделі були використані такі матеріали та інструменти:
Крістільний папір (ватман) товщиною 0,13 мм
Папір завтовшки 0,16 – 0,18 мм
Бавовняна нитка діаметром 0,5 – 0,6 мм
Лавсанова плівка товщиною 0,03 мм
Циліндричні оправки діаметром 39,7 мм, 10,3 мм
Ніж для різання паперу
Модельний ракетний двигун (МРД)
2. Мета та завдання занять.
Мета:виготовити модель ракети спортивного класу S 6 A для участі в обласних змаганнях з ракетомоделізму.
Ознайомити учнів із класифікацією моделей ракет, загальним поняттям про особливості конструкції моделей ракет різних класів;
Вчити виконувати технічні малюнки, ескізи, робочі креслення окремих частин об'ємних моделей;
Ознайомити з правилами збирання, регулювання, випробувань моделей;
Провести пробні та тренувальні запуски моделей;
Удосконалювати навички роботи з різними матеріалами та інструментами;
Прищеплювати інтерес до ракетомоделізму.
3. Теоретичний матеріал щодо занять.
3.1 Класифікація моделей ракет.
За визначенням Міжнародної підкомісії при ФАІ — керівного та контролюючого органу ракетомоделістів — аматорською ракетою, що діє, можна назвати модель, яка рухається в повітрі під дією сили тяги, а не аеродинамічних сил.
Моделі ракет, так само як і їх прототипи, відрізняються один від одного по довжині, калібру (найбільшому діаметру), подовженню (відношенню довжини до діаметру), числу рухових установок (одноступінчасті або багатоступінчасті) іпризначенню.
За призначенням всі відомі типи моделей ракет можна умовно розділити на 4 основні групи: наочні посібники, моделі-іграшки, експериментальні (з двигуном і без двигуна) та спортивні моделі.
За визначенням ФАІ, спортивною моделлю ракети вважається виготовлена з неметалічних матеріалів модель, яка піднімається в повітря за рахунок тяги, яку створює модельний ракетний двигун, без використання аеродинамічних підйомних сил. Причому спортивна ракета повинна мати пристрій для її безпечного повернення на землю.
До модельного ракетного двигуна (МРД) вимоги особливі: на спортивних моделях дозволяється використовувати тільки двигуни промислового виробництва, що працюють на твердому паливі.
S-5 - масштабні висотні (моделі-копії на висоту польоту),
S-6-моделі з триммером (гальмівною стрічкою),
S-7 - масштабні моделі (моделі-копії на реалізм польоту).
Висотні моделі ракет (S-1) в залежності від злітної маси (до 500 г) і потужності двигунів - повного імпульсу (до 80 Н с) поділяються на 4 класи, позначених буквами S-1-A, S-1-B і т.д. д. У моделях цих класів дозволяється використовувати будь-яке число двигунів, у будь-якій комбінації, але за умови, що їх сумарна потужність не перевищуватиме допустиму потужність двигунів моделей даного класу. На змаганнях модель ракети, що злітає, не повинна зникати з поля зору суддів-спостерігачів, тому моделісти намагаються розфарбовувати свої моделі яскравіше. Окуляри нараховуються залежно від висоти, яку піднялася модель.
Транспортні моделі ракет (S-2), на відміну від висотних, несуть стандартний корисний вантаж, встановлений ФАІ. Це суцільний, зазвичай свинцевий циліндр масою 283 г і діаметром 191 ±01 мм. Розміщується він усерединімоделі таким чином, щоб його можна було будь-якої миті витягти звідти. Транспортні моделі ракет розділені на 3 класи: одиночний (S-2-A), подвійний (S-2-B) та відкритий (S-2-C). У нашій країні ракетомоделісти змагаються лише в одиночному класі. Моделі цього класу відрізняються один від одного за польотною масою, максимальним імпульсом двигуна (двигунів) і корисним навантаженням (маса вантажу — циліндра). Моделі одиночного класу піднімають один циліндрик (загальна маса моделі-90 г, імпульс-90-100 Н-с), подвійного - 2 (180 г, до 40 Н • с) і відкритого - 3 (500 г, до 80 Н • с ).
Моделі парашутуючих ракет (S-3) та ракет з гальмівною стрічкою (S-6) змагаються на тривалість польоту.
3.2 Загальний пристрій моделі ракети.
Будь-яка літаюча модель ракети має такі основні частини:
Корпус служить для розміщення двигуна та парашутуючої системи. До нього кріпляться стабілізатори та направляючі кільця. Для надання моделі гарної аеродинамічної форми верхня частина корпусу закінчується головним обтічником. Стабілізатори потрібні для стійкості моделі в польоті, а парашутирующая система для уповільнення вільного падіння. За допомогою напрямних кілець модель кріплять на штангу перед злетом. Двигун створює потрібну тягу для польоту.
4. Практична робота.
4.1. Виготовлення моделі ракети спортивного класуS6A.
1 – головний обтічник, 2 – сполучна втулка (спідниця), 3 – нитка кріплення гальмівної стрічки, 4 – гумка амортизатор, 5 – гальмівна стрічка (стример), 6 – корпус, 7 – хвостовий відсік, 8 – контейнер МРД, 9 - стабілізатор, 10 - двигун.
4.1.2. Етапи виготовлення моделі ракети класуS6A.
Технологія виготовлення моделі ракетиспортивного класу S6A наступна.
Корпус (рис. 1) склеюють один шар з креслярського паперу товщиною 0,13 мм на оправці діаметром 39,7 мм. Волокна паперу необхідно розташовувати вздовж оправлення. У цьому випадку папір скручується без зламів. Заготівлю з паперу трохи зволожують, обертають навколо оправлення і змащують клеєм ПВА шов шириною 5-6 мм. Після висихання одержаний корпус обробляють дрібним наждачним папером і покривають лаком.
Хвостовий відсік (рис. 2) склеюють на конічній оправці з того ж паперу.
Контейнер МРД (рис. 3) роблять із паперу на циліндричній оправці діаметром 10,3 мм.
З'єднують корпус, хвостовий відсік і контейнер між собою внахлест. Ширина пояса склеювання – 2 мм.
Стабілізатори (рис. 3) роблять із картону або з бальзи. Вибравши форму стабілізатора (рис. 7), виготовляють шаблон, який переносять на бальзову пластину товщиною 2 мм і вирізають з допомогою канцелярського ножа. Вирізані заготовки, шліфуються та покриваються лаком. Готові стабілізатори приклеюють до контейнера МРД клеєм ПВА. До одного із стабілізаторів прикріплюють бавовняну нитку системи порятунку (стример).
Головний обтічник (рис. 4) – конус довжиною 105 мм, теж роблять із паперу. З неї виготовляють сполучну втулку. Між собою деталі скріплюються за допомогою шпангоуту. Зсередини до спідниці втулки приклеюють другий кінець нитки підвіски, в середині якої закріплюють відрізок гумки (амортизатор) довжиною 150 мм.
Гальмівна стрічка (стример) – виготовляють із лавсанової плівки. Ширина стрічки від 100 до 130 мм, довжина – від 1100 до 1500 мм. Фал (рис. 5) приклеюють стрічкою "скотч". По краях стрічки для посилення підклеїти ще вузькі смужки. Для збільшення часу польоту моделі необхіднопідвищити опірність гальмівної стрічки. Для цього стрічку – стример попередньо згинають у різний спосіб (рис. 6). Підвіска гальмівної стрічки до фалу моделі має бути осьовий – типу «вимпел» (рис. 5). Готову гальмівну стрічку протирають тальком.
Перед тим, як вкласти гальмівну стрічку в ракету, необхідно виготовити пиж. Для цього із труби діаметром 39,7 мм виготовити різець. Закріпити його в токарному верстаті і на великих обертах висвердлити отвір у шматку пінопласту завтовшки 3 см. Видавити з труби отриманий кругляк і довести до потрібного діаметра катанням. Готовий пиж вставити в корпус ракети.
Мал. 7 Види хвостового оперення: 1 – вид зверху, 2 – вид збоку.
З метою відбору учасника команди ВДСЮТ для участі в обласних змаганнях з ракетомоделізму проводяться змагання серед тих, хто навчає у ракетомодільному об'єднанні (Додаток 1).
Змагання моделей ракет спортивного класу S 6 A повинні містити всі основні елементи змагань з ракетомодельному спорту.
Кожному учаснику надається три спроби, до заліку йде найкращий результат, показаний в одній з них.
Стартує модель ракети класу S 6 A двигуні МРД 5 (рис. 8).
Мал. 8 Пристрій модельного ракетного двигуна:
1. Сопло; 2. Оболонка; 3. Паливо; 4. Уповільнювач;
5. Вишибний заряд; 6. Пиж
Моделі ракет, як правило, стартують з пускової установки, набираючи на її напрямну швидкість, необхідну для самостійного стійкого польоту.
Стартове обладнання складається з пускового пристрою, пульта керування запуском, провідників для подачі електроживлення та запальника.
Пусковий пристрій має обмежувати рух моделі по вертикалі додоки не буде досягнуто швидкість, що надійно забезпечує безпечний політ по наміченій траєкторії. Застосовувати механічні пристрої, вбудовані в пускову установку та які допомагають при запуску, забороняється Правилами змагань з ракетомодельного спорту.
Пусковий пристрій для моделей ракет: 1 – напрямний штир, 2 – модель ракети, 3 – стартова плита,
4 – відбивач, 5 – електрозапал.
Першою умовою проведення різних випробувань моделей ракет є виконання вимог техніки безпеки, оскільки немає абсолютно безпечних ракет.
Автор: педагог додаткової освіти