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ロケットの模型を作っています。 モデラーのためのヒント
私は 1961 年 30 月に、モスクワ地域の航空クラブのリーダー向けの最初のセミナーの学生として、最初のロケットのモデルを作りました。 その主催者は、当時モスクワ地方若手技術者局の所長だったニコライ・ニコラエヴィチ・ウコロフであった。 そして授業は、ロシア中央SYUTの研究室長であるヴィクトル・フェドロヴィチ・エスコフによって行われた。 私たちは約 3 人のグループで、飛行モデルに基づいて 4 ～ 12 時間でロケットを作りました。 モデルとエンジンの両方に関する優れた方法論的な資料をすぐに受け取りました。 当時、モデルロケットエンジン（MRD）は自分たちで作られていました。16口径とXNUMX口径の通常のボール紙製狩猟カートリッジに、石炭、硫黄、硝酸塩の粉末混合物が特別な装置に詰められていました。
これらの最初のモデルについて簡単に説明します。 直径21mmのマンドレルに画用紙本体を400層に貼り付けました。 その長さは約XNUMXmmです。 スタビライザーは錫から切り出され、ケースの下部に固定された XNUMX 本のベルト (フープ) にはんだ付けされています。 ヘッドフェアリングは木材から旋盤で削り出しました。 その最初のセミナーは、ロケットと宇宙モデリングの開発の良い出発点となりました。 首都だけでなく、適切な文献が出版され始めました。 1962年180月、モスクワ近郊でロケットモデルの大規模な地域競技会が開催され、約XNUMX人が参加した。 その後、ミサイルセンターの地理は拡大しました。 これにクラスノダール、ペルミ、ハリコフ、シンフェロポリ、イヴァノヴォ、ヤロスラヴリなどの都市が加わった。 残念なことに、1990 年代後半、この国ではロケット モデリングへの関心が著しく低下しました。 これは、若い技術者のためのクラブやステーションなど、多くの追加教育機関が閉鎖されたという事実によるものです。 しかし、彼らは主にロケットのモデリングに従事していました。 子どもたちは注意とケアを必要とするため、過去 XNUMX ～ XNUMX 年で状況は徐々に改善されました。 この記事は、私たちの雑誌のページ上で一種のロケット模型学校を開きます。 私たちは、この主題に関する出版物が若者や学童の間でロケットと宇宙技術の知識を促進し、彼らが最初のロケットを製造して打ち上げることができるようになることを願っています。 「ロケット」という言葉は約 XNUMX 年前に私たちの辞書に登録され、今日では XNUMX 歳か XNUMX 歳の男の子なら誰でもそれを知っています。 そして、それが何を意味するのかを知るだけでなく、想像することもできます。 ミニチュアロケットについて話す前に、ロケットモデルとは何かを明確にし、ロケットモデルの構築と打ち上げのための基本的な要件について考えてみましょう。 ロケットの飛行モデルは、ロケットエンジンによって駆動され、（飛行機のように）座面の空力揚力を利用せずに空中に上昇し、安全に地上に帰還するための装置を備えています。 モデルは主に紙、木材、破壊可能なプラスチック、その他の非金属材料で作られています。 さまざまなロケット モデルはロケット飛行機のモデルであり、落下を遅らせる空気力学を使用した持続可能な計画によってグライダー部分の地上への帰還を確実にします。
ロケット モデルには、飛行高度や飛行時間、コピー モデルなど、12 のカテゴリがあります。 うち優勝（公式大会）は500回。 ロケットのスポーツモデルの場合、開始重量は1000 g以下、コピーの場合は125 g、エンジン内の燃料の質量はXNUMX g以下、段数は以下に制限されています。三つ。 打ち上げ重量は、エンジン、救助システム、ペイロードを含むモデルの重量です。 モデル ロケット ステージは、XNUMX つ以上のロケット モーターを含む船体の一部であり、飛行中に分離するように設計されています。 エンジンのないモデルの部分はステージではありません。 構造のステップは、エンジン始動からの最初の動作の瞬間に決定されます。 ロケットモデルを打ち上げるには、工業用モデルの固体燃料エンジン (MRE) のみを使用する必要があります。 構造物には、所定の離陸経路上に模型航空機を保持する表面または装置がなければなりません。 ステージに囲まれていない限り、ロケットモデルをエンジンから解放することは不可能です。 パラシュート（面積が少なくとも0,04平方メートルのドーム）または寸法が少なくとも25x300 mmのベルト上で降下するモデルロケット飛行機のエンジンケーシングを落下させることが許可されています。 モデルとパーツの分離のすべての段階で、降下を減速し、着陸の安全性を確保する装置 (パラシュート、ローター、翼など) が必要です。 パラシュートは任意の素材で作ることができ、観察しやすいように明るい色をしています。 コンテストに提出されるロケットモデルには、設計者のイニシャルと高さ 10 mm 以上の XNUMX 桁の数字からなる識別マークが付いていなければなりません。 例外はコピーモデルであり、その識別マークはコピーされたプロトタイプのマークに対応しています。 飛行ロケットのモデル (図 1) には、本体、スタビライザー、パラシュート、ガイド リング、ノーズフェアリング、エンジンという主要部品があります。 その目的を説明しましょう。 本体はパラシュートとエンジンを収容する役割を果たします。 スタビライザーとガイドリングが取り付けられています。 飛行中のモデルを安定させるにはスタビライザーが必要で、自由落下を遅らせるにはパラシュートまたはその他の救助システムが必要です。 ガイドリングの助けを借りて、モデルはスタート前にバーに取り付けられます。 モデルに優れた空力形状を与えるために、船体の上部はヘッドフェアリングから始まります (図 2)。 エンジンはロケットモデルの「心臓部」であり、飛行に必要な推力を生み出します。 ロケットモデリングに参加したい方、ロケットと呼ばれる飛行機の動く模型を自分の手で作りたい方のために、サンプルを数点ご用意しております。 この作業には、利用可能な材料と最小限のツールが必要であると言わざるを得ません。 そしてもちろん、これは推力 2,5 ～ 5 n.s のエンジンの最も単純な単段モデルになります。 FAI スポーツ規定と当社の「競技規則」によれば、ケースの最小直径は 40 mm であるという事実に基づいて、当社はケースに適切なマンドレルを選択します。 長さ400〜450 mmの通常の丸棒またはチューブがこれに適しています。 これらは、寿命を迎えた掃除機や蛍光灯のホースの部品（チューブ）である可能性があります。 ただし、後者の場合、ランプは薄いガラスでできているため、特別な注意が必要です。 ロケットの最も単純なモデルを構築する技術を考えてみましょう。 初心者デザイナーに推奨されるシンプルなモデルの製造の主な材料は、紙と発泡体です。 船体とガイド リングは画用紙から接着され、パラシュートやブレーキ バンドは長繊維紙または色紙 (クレープ) から切り出されます。 スタビライザー、ヘッドフェアリング、MRD下のクリップはフォーム製です。 接着にはＰＶＡ接着剤を使用することが望ましい。 模型作りはボディから始めましょう。 最初のモデルでは円筒形にした方が良いでしょう。 外径 5 mm の MRD 3-3-13 エンジンのモデルを構築することに同意しましょう (図 3)。 この場合、後部での固定のために、長さ10〜20 mmのクリップを研磨する必要があります。 モデル本体の重要な幾何学的パラメータは、直径 (d) と伸び (X) です。これは、本体の長さ (I) と直径 (d) の比、X = l/d です。 尾翼で安定して飛行するためのほとんどのモデルの伸びは約 9 ～ 10 単位である必要があります。 これに基づいて、ケースの白紙のサイズを決定します。
直径40 mmのマンドレルを使用する場合、円周の公式を使用してワークピースの幅を計算します：B \u8d? ワークピースの幅は約10 mmであることが判明しました。 幾何学にまだ慣れていない小学 8 年生または 10 年生のお子様には、別の簡単な方法をお勧めします。 マンドレルを取り、糸または紙片でXNUMX回巻き、XNUMX〜XNUMX mmを追加して、本体のブランクの幅を調べます。 紙はマンドレルに沿って繊維を配置する必要があることに留意する必要があります。 この場合、よじれずによくねじれます。 式によってワークの長さを計算します: L = ?d または 380 ～ 400 mm のサイズで停止します。 さて接着について。 白紙をマンドレルに一度巻き付けた後、残りの紙に糊を塗り、少し乾燥させて再度巻き付けます。 継ぎ目を滑らかにした後、マンドレルを本体と一緒に熱源、たとえばラジエーターに置き、乾燥後、細かいサンドペーパーで継ぎ目をきれいにします。 ガイドリングも同様の方法で作ります。 普通の丸い鉛筆を取り、その上に幅30〜40 mmの紙片を10層に巻きます。 チューブが得られ、乾燥後、幅12〜XNUMX mmのリングに切断されます。 続いてボディに接着していきます。 模型を立ち上げるためのガイドリングです。 スタビライザーの形状は異なる場合があります (図 4)。 その主な目的は、飛行中のモデルの安定性を確保することです。 エリアの一部が船体後部 (下部) のカットの後ろに位置するものが優先されます。 スタビライザーの希望の形状を選択したら、厚紙からそのテンプレートを作成します。 テンプレートに従って、厚さ4〜5 mmの発泡プラスチックプレートから安定材を切り出します（天井の発泡プラスチックをうまく使用できます）。 スタビライザーの最小数は3です。袋の中で積み重ねた後、XNUMX本のピンで切り取り、片手の指で持ち、ヤスリまたはバーで端に沿って処理します。接着されたサンドペーパー。 次に、ボディに取り付ける面を除いて、スタビライザーのすべての側面を丸くするか鋭くします（事前にパッケージを分解した後）。 次に、ケースの底部の PVA に安定剤を接着し、側面を PVA 接着剤で覆います。これにより、フォームの細孔が滑らかになります。 発泡プラスチック (できれば PS-4-40 グレード) からヘッドフェアリングを旋盤で削ります。 これが不可能な場合は、発泡体を切り取ってヤスリやサンドペーパーで加工することもできます。 同様に、MRDの下にクリップを作成し、本体の底部に貼り付けます。 モデルの安全な着陸を保証する救助システムとして、パラシュートまたはブレーキ バンドを使用します。 ドームは紙または薄い絹から切り取られます。 初めての飛行では、最初のモデルを記念品として残しておきたいため、ドームの直径は 350 ～ 400 mm 程度を選択する必要があります。これにより飛行時間が制限されます。 キャノピーにラインを取り付けた後、パラシュートを収納します（図6）。 模型の細部まで製作した後、組み立てていきます。 ロケットモデルの胴体上部にヘッドフェアリング（衝撃吸収材）をゴム糸で接続します。 パラシュートドームの線の端をXNUMXつの束に結び、ショックアブソーバーの中央に固定します。 次に、モデルを明るい対照的な色でペイントします。 MRD 5-3-3 エンジンを搭載した完成モデルの初期重量は約 45 ～ 50 g で、最初の飛行時間競技会はこのようなモデルで開催できます。 打ち上げのスペースが限られている場合は、レスキュー システムとして 100x10 mm のブレーキ バンドを選択することをお勧めします。 スタートは素晴らしくダイナミックです。 結局のところ、飛行時間は約30秒で、モデルの配達が保証されており、これは「ロケットマン」自身にとって非常に重要です。 デモ飛行用のロケットモデル (図 7) は、総力積 20 ナノ秒のより強力なエンジンで打ち上げられるように設計されています。 彼女はボードにペイロード、つまりチラシやペナントを運ぶこともできます。 このようなモデルの飛行はそれ自体が壮観です。打ち上げは本物のロケットの打ち上げに似ており、チラシや色とりどりのペナントの放出がスペクタクルを高めます。
厚手の画用紙からケースを直径50〜55 mmのマンドレルに740層で接着し、長さは6 mmです。 厚さ110 mmの発泡プラスチックプレートからスタビライザー（8つあります）を切り出します。 10 つの側面 (最長の XNUMX mm を除く) を丸めた後、側面を XNUMX 層の PVA 接着剤で覆います。 次に、ボディに取り付ける長い側面に、スタビライザーを丸い表面にぴったりとフィットさせるために、丸いヤスリで溝を作ります。 既知の方法でガイドチューブを丸いマンドレル（鉛筆）に接着し、それを幅XNUMX〜XNUMX mmのリングに切り、PVAの本体に取り付けます。 フォーム旋盤でヘッドフェアリングを回転させます。 それから、MRDの下に幅20 mmのクリップも作成し、ケースの底部に接着します。 ヘッドフェアリングの外面にPVA接着剤を4～6回塗布して粗さを取り除きます。 それを弾性バンドで体の上部に接続します。これには、幅XNUMX〜XNUMX mmの通常のリネン弾性バンドが適しています。 直径600〜800 mmのパラシュートドームは薄い絹から切り出され、線の数は12〜16です。 これらの糸の自由端を結び目でXNUMXつの束に接続し、ショックアブソーバーの中央に固定します。 ケースの内側、紙の底部のカットから250〜300 mmの距離に、厚い紙の格子またはレールを接着します。これにより、パラシュートとペイロードがモデルの底部に落ちないようになります。離陸し、センタリングに違反します。 ペイロードの充填は完全にモデル設計者の想像力に依存します。 モデルの初期重量は約 250 ～ 280 g です。 始動装置 モデルの安全な打ち上げと飛行には、信頼性の高い打ち上げ装置が不可欠です。 これは、始動装置、リモートスタートコントロール、電源用導体、点火装置で構成されます。 発射装置は、意図した軌道に沿って安全に飛行するために必要な速度に達するまで、モデルの動きを保証する必要があります。 発射装置に組み込まれ、発射を補助する機械装置は、スポーツ規定のモデルロケット競技規則により禁止されています。 最も単純な始動装置は、始動プレートに固定された直径 5 ～ 7 mm のガイド ロッド (ピン) です。 地平線に対するブームの傾斜角度は 60 度以上である必要があります。 ランチャーはロケットモデルを特定の飛行方向に設定し、ガイドピンから離れる瞬間に十分な安定性を提供します。 モデルの長さが長くなるほど、その長さも大きくする必要があることに注意してください。 ルールでは、モデルの上部からバーの端までの最小距離は XNUMX メートルと規定されています。 発射制御パネルは80x90x180 mmの寸法を持つ普通の箱で、厚さ2,5〜3 mmの合板から自分で作ることができます。 天面（取り外し可能な方が良い）には、シグナルランプ、ロックキー、スタートボタンが設置されています。 電圧計や電流計を取り付けることができます。 発射制御盤の電気回路を図 7 に示します。 制御盤内の電流源としてバッテリーまたはその他のバッテリーが使用されます。 私たちのサークルでは長年にわたり、電圧 4,5 V の KBS タイプの 250 つの乾電池がこの目的に使用され、それらを並列に接続して 300 つのバッテリーにし、さらにそれらを互いに直列に接続してきました。 この供給量は、スポーツシーズン全体でロケットモデルを打ち上げるのに十分な量です。 これは約 XNUMX ～ XNUMX 回の打ち上げに相当します。 制御盤からイグナイタへの電源供給には、耐湿性絶縁を施した直径0,5mm以上の銅より線を使用することが望ましい。 確実かつ迅速な接続を実現するために、ワイヤの端にはプラグ コネクタが取り付けられています。 点火装置の接続箇所にはワニが取り付けられています。 通電線の長さは5m以上としてください。 ロケットモデルのエンジンの点火装置（電気点火装置）は、1〜2回転の螺旋状、または直径0,2〜0,3 mm、長さ20〜25 mmのワイヤーです。 点火装置の材質は抵抗の高いニクロム線です。 電気点火装置は MRD ノズルに直接挿入されます。 スパイラル (電気点火装置) に電流が流れると、エンジン燃料の点火に必要な大量の熱が放出されます。 場合によっては、初期の熱衝撃を高めるために、事前にニトロラッカーに浸した粉末パルプでスパイラルを覆います。 モデルロケットを打ち上げるときは、安全上の注意を厳守する必要があります。 ここではその一部を紹介します。 模型は遠隔でのみ打ち上げられ、打ち上げ制御パネルは模型から少なくとも 5 m の距離にあります。 MRD の不用意な点火を防ぐため、始動責任者はコントロール パネルのブロック キーを保管しておく必要があります。 「開始の鍵！」というコマンドで彼の許可があった場合にのみ。 開始前に XNUMX 秒間のカウントダウンが逆の順序で行われ、「開始!」というコマンドで終了します。 著者：V.Rozhkov
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▪ 記事 OS 上の XNUMX つのデバイス。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 記事へのコメント： ニコラス 孫娘に「ロケットを作ってほしい」と頼まれましたが、もう20年もやっていないので、たくさんのことを忘れてしまいました。 あなたの情報を見て、すべてを思い出し、すでに90％を作成していました。 ありがとう。 ゲスト とてもおもしろい！ キャムロン 記事をありがとうございます! 現在DOSAAFで航空機やロケットのモデリングに携わっています。 ![[笑]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/lol.gif){kind=small}
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