me_edu
К курсу

Чертежи и схемы — Ракетостроение: фундаментальный курс моделиста

27 листов. Чертежи векторные — печатаются чётко в любом масштабе. На чертежах есть размеры и сетка (1 клетка = указанному числу мм) — переносите на материал по клеткам.

Карта понимания

Как учиться на этом курсе
PROCESS DIAGRAM1вопрос2модель3пример4проба5вывод
Карта темы: от вопроса к самостоятельному выводу

Что рисовать и фиксировать

Как учиться на этом курсе
STRUCTURAL BLOCK DIAGRAMCENTRAL UNITпонятиесхемапереноспримерошибкакритерийСтруктурная схемастрелки показывают поток данных/энергиимасштаб и расположение условные
Визуальный конспект удерживает понятие, пример, ошибку и критерий

Ритм практики и повторения

Как учиться на этом курсе
ITERATION CYCLEвспомнитьрешитьпроверитьисправить
Цикл закрепления: извлечь из памяти, применить, проверить и исправить

Что такое реактивное движение

Реактивное движение и закон сохранения импульса
РАКЕТА · ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗшпангоутобтекателькорпусдвигательстабилизаторы LМодель ракеты · схемаобозначения: обтекатель, корпус, сопло, стабилизат…вид сбоку, масштаб условный
Одноступенчатая модель ракеты: струя газов назад — корпус вперёд

Разобранный расчёт: скорость отдачи

Реактивное движение и закон сохранения импульса
ДИАГРАММА СИЛ · FREE BODY DIAGRAMтягавесЦМСхема силвекторы приложены к центру массдлина стрелки пропорциональна величине
Импульс газов назад равен импульсу корпуса вперёд

Действие и противодействие

Третий закон Ньютона — основа тяги
ДИАГРАММА СИЛ · FREE BODY DIAGRAMтягавесЦМСхема силвекторы приложены к центру массдлина стрелки пропорциональна величине
Газы толкают двигатель вперёд с той же силой, с какой он толкает их назад

Разобранный расчёт: тяга через расход

Третий закон Ньютона — основа тяги
BAR CHART · LINEAR SCALE01.753.55.2577тяга F1.18вес P
Тяга должна заметно превышать вес на старте

Полный импульс (Н·с) и средняя тяга

Полный импульс двигателя и классы МРД
BAR CHART · LINEAR SCALE0102030402.5A5B10C20D40E
Верхняя граница полного импульса по классам МРД (Н·с)

Разобранный расчёт: класс по импульсу

Полный импульс двигателя и классы МРД
PROCESS DIAGRAM1C2633
Маркировка C6-3: класс импульса · средняя тяга (Н) · задержка (с)

Формула характеристической скорости

Уравнение Циолковского
0102030405060203548
Δv растёт с отношением масс, но всё медленнее (логарифм)

Разобранный числовой пример

Уравнение Циолковского
BAR CHART · LINEAR SCALE079.5159238.531814320 г топл.31840 г топл.
Δv (м/с) при разной доле топлива — рост через логарифм

Основные части и их назначение

Устройство модельной ракеты
РАКЕТА · ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗшпангоутобтекателькорпусдвигательстабилизаторы LМодель ракеты · схемаобозначения: обтекатель, корпус, сопло, стабилизат…вид сбоку, масштаб условный
Чертёж модельной ракеты сбоку: обтекатель, корпус, двигательный отсек, стабилизаторы

Калибр и пропорции модели

Устройство модельной ракеты
РАКЕТА · ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗшпангоутобтекателькорпусдвигательстабилизаторы LМодель ракеты · схемаобозначения: обтекатель, корпус, сопло, стабилизат…вид сбоку, масштаб условный
Длина модели измеряется в калибрах D — диаметрах корпуса

Устройство одноразового МРД

Модельные ракетные двигатели (МРД)
PROCESS DIAGRAM1Топливо (тяга)2Замедлитель3Вышибной заряд
Этапы работы МРД: разгон → задержка → выброс парашюта

Маркировка и выбор двигателя

Модельные ракетные двигатели (МРД)
BAR CHART · LINEAR SCALE01.753.55.2573тяж. (-3)5сред. (-5)7лёгк. (-7)
Чем легче ракета — тем больше нужна задержка (с)

Два центра и правило устойчивости

Устойчивость: центр масс и центр давления
РАКЕТА · ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗшпангоутобтекателькорпусдвигательстабилизаторы LМодель ракеты · схемаобозначения: обтекатель, корпус, сопло, стабилизат…вид сбоку, масштаб условный
ЦД (центр давления) должен быть ниже ЦМ (центра масс) — тогда ракета устойчива

Запас устойчивости в калибрах

Устойчивость: центр масс и центр давления
0123121.7
Норма запаса устойчивости: 1…2 калибра (здесь 1,7)

Зачем нужны стабилизаторы

Стабилизаторы: площадь и форма
РАКЕТА · ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗшпангоутобтекателькорпусдвигательстабилизаторы LМодель ракеты · схемаобозначения: обтекатель, корпус, сопло, стабилизат…вид сбоку, масштаб условный
Симметричные стабилизаторы смещают центр давления к хвосту

Разобранный расчёт площади

Стабилизаторы: площадь и форма
BAR CHART · LINEAR SCALE0612182418h = 40 мм24h = 55 мм
Площадь стабилизатора растёт с размахом → ЦД смещается назад

Парашют, лента и амортизатор

Система спасения и скорость снижения
PROCESS DIAGRAM1Старт2Разгон3Выгорание4Апогей5Парашют6Спуск
Фазы полёта: на апогее вышибной заряд раскрывает парашют

Разобранный расчёт диаметра парашюта

Система спасения и скорость снижения
012345678345
Безопасная скорость снижения — ориентир 3…5 м/с

Материалы и сборка корпуса

Материалы, постройка и отделка
РАКЕТА · ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗшпангоутобтекателькорпусдвигательстабилизаторы LМодель ракеты · схемаобозначения: обтекатель, корпус, сопло, стабилизат…вид сбоку, масштаб условный
Узлы постройки: труба-корпус, точёный обтекатель, стабилизаторы на галтелях клея

Покраска и отделка

Материалы, постройка и отделка
PROCESS DIAGRAM1Грунт2Шлифовка3Краска4Контроль ЦМ
Этапы отделки: гладкость и масса под контролем

Пусковая установка и электрозапуск

Безопасный запуск и кодекс ракетомоделиста
ITERATION CYCLEОсмотрУстановка наштангуПодключениезапалаОтход надистанциюОбратный отсчётПуск
Цикл подготовки запуска: каждый шаг — под контролем

Кодекс безопасности и дистанции

Безопасный запуск и кодекс ракетомоделиста
05101520253051530
Безопасные дистанции запуска растут с мощностью двигателя (м)

Многоступенчатые ракеты

Многоступенчатые ракеты и оценка высоты
PROCESS DIAGRAM11-я ступень2Отделение32-я ступень4Апогей5Парашют
Сброс выгоревшей ступени уменьшает массу — растёт прирост скорости

Оценка высоты по триангуляции

Многоступенчатые ракеты и оценка высоты
050100150200250300100173250
H = L·tg α: при базе 100 м и угле 60° высота ≈ 173 м