下期模型火箭制作教案

1、11模型火箭制作第一节 概 述木料和塑料板；后者主要使用纸张和塑料制品。还应具有艺术鉴赏、艺术创作和实际操作力量。本章将着重介绍手工制作单件模型火箭的材料、工具和具体零部件的加工方法。一、模型火箭的常用材料依据FAI 运动规章，4d局部，航天模型规定，用作模型火箭的材料必需是非金属，除发动机的卡钩外，不得使用任何金属材料及其制品。(一) 纸和纸板薄片；具有较高挺度的某些纸则叫做纸板。可以制做头锥、箭体筒段和尾翼，尤适宜于制做箭体筒段(纸管)。纸适宜于用卷管机进展批量生产，常用的纸有铜版纸和牛皮纸。(二) 轻木(物质的强度与其密度之比，单位：焦耳/千克)。轻木有良好的加工性能。因此，长期以来，轻

2、木始终是制做模具(木模)的根本材料。同样，轻木也是制作模型火箭尾翼和头锥的好材料。板材供给。(三) 塑料型火箭。ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚氯乙烯、聚苯乙烯等都是热塑性塑料，商家有板材供给。其中，ABS 塑料具有良好的综合性能、简洁加工、尺寸稳定，是制作模型ABS 板则是手工制作箭体筒段和尾翼的好材料。(四)复合材料是碳纤维(布)/树脂，即以碳纤维或碳布浸渍树脂缠绕或敷设成的制品。二、制作模型火箭的常用工具工业上制做模型火箭有专用机器和工具。工作台板、30 模型刀、45 模型刀、折断式壁纸刀、手锯、钢丝锯、什锦锉、微型台钻或手钻、直尺、圆规、砂纸、胶纸带、502 胶、毛刷等。上述

3、工具可以依据需要选用。(相对于航空模型)。因此制作模型火箭必需认真细致，火箭总体必需做到轴对称，外表光滑。为此， 模型火箭的各零部件必需精细加工，例如4片尾翼应做到外形、大小、厚薄一样，而且必需2 10点的材料；对于尾段和尾翼，则应选用密度小一些的材料，且厚度要尽可能地薄。图4.1典型的模型火箭构造一、箭体筒段箭体筒段(筒体)是模型火箭的主要零件，它支撑、装载着模型火箭的其它零部件，其外用卷管机卷压成型，或螺旋卷绕，或平行卷绕；手工生产则多通过芯模将纸或纸板卷制成型 (图 4.2)。此外，也可用轻木片卷压成型、用玻璃布或玻璃纤维缠绕/浸渍环氧树脂成型。但/环氧树脂管。图4.2纸管成型工艺正式竞

4、赛用模型的箭体筒段常承受玻璃钢或碳纤维/树脂制品。四凯模型火箭公司生产的箭体筒段外径有以下几个规格：19、22、35、90 毫米等。二、头锥工业生产头锥，通常承受塑料，以注塑或吹塑成型法制造，其尺寸准确，外表光滑。手通常只能做成圆锥形。头锥应有一段圆柱，圆柱外径略小于箭体内径，以便将头锥的圆柱插入箭体筒段的前端(4.1)涂料。三、尾段样有利于减小底部阻力。四、尾翼3 或 4 线，并对称、均匀分布于尾段四周。工业生产尾翼一般承受塑料压制或注塑成型。手工制作尾翼可以承受轻木片、纸板或 ABS 塑料片，划线后用模型刀或壁纸刀切割，留意：各尾翼 大小、厚薄应全都。由于期望模型火箭的质心在压心之前，因此

5、要求尾翼尽可能轻。而纸板小，因此以轻木制做尾翼最正确。木制尾翼应留意木纹方向与尾翼前缘平行，以便增加尾翼强)4.4。图4.3尾翼木纹方向图4.4面五、发动机固定架图4.5发动机固定架箭在放射、飞行和回收过程中，发动机不会脱离箭体。由于常用模型火箭发动机的外形根本一样，而模型火箭直径各不一样，为便于更换发动机，所以需要承受发动机固定架。固定架(4.5)发动机长度的 70左右，视发动机后端伸出套管的长度而定。一般地，发动机安装后应露尾段本身就含有套管和固定环。假设没有尾段，而箭体筒段内径大于18毫米，将套管(视状况带或不带固定环)502 胶固定在筒段后端，留意筒段端面与套管端面平齐。假设筒段内 9

6、04 毫米，卡钩的两钩之间124.5。六、导向管它也会影响火箭起飞和飞行的稳定性。3.26 所示的带有大直径载荷舱的模型火箭，其导向管不能直接粘接在箭体筒确保火箭在导向杆上自由运动。七、回收装置的撞击力，延长火箭的使用寿命。降落伞由伞布、伞绳和弹性绳组成。一般的高度和留空模如一次性餐桌布伞布，伞绳与伞布以针线缝合牢靠。 3 6 角、12角、24 角形；以最短折叠边为半径，以尖点为圆心，用剪刀剪去边角，开放后就得到所需要的降落伞布。绸或尼龙伞3 根，多不限。一、模型火箭组装一安装尾翼502 胶插入筒体后端；然后将尾翼插进尾段的翼槽中，留意：尾翼后缘(或最终点)应在垂直火箭轴线的同一平面内。最简洁

7、的校验方法是：将火箭直立在502 胶固定之。布于箭体四周，可实行以下方法粘接尾翼：2R3 R 4 等分筒段，则以 R 量取。或以下法等分筒段：以一纸带卷于箭体筒段后段一周，在纸带未重叠的一段(其长度等于筒段周长)内，按尾翼数均分之(3 4 等分)；然后再卷到箭体筒段后段上，在筒段上标上等分标记。(与筒段轴平行的)直线。3 4 等分，通过圆心画等分线，并适当延长。502 胶在翼根处粘接尾翼(4.7)面呈圆弧形的长条(长度等于翼根弦长)3.29。图4.6 在箭体筒段上划线图4.7 在工作台板上安装尾翼二安装回收装置和头锥2.540 毫米的医用胶布上，40 毫米。将降落伞按要求折叠(详见第六章其次节

8、)后，置于箭体筒段内。将头锥的圆柱段插入箭体筒段。二、外表处理和装饰填料涂抹后再磨光。后，喷涂色漆，假设以多种颜色组合，则应先涂浅色漆，而后涂深色漆；喷涂其次道漆时 . 纸上绘制图案，贴在箭体适当位置，然后罩一层透亮涂料清漆。模型火箭的放射和飞行第一节 概述备肯定的条件，包括场地和放射设备等。型与设计的模型之间存在的差异，并尽可能设法消退它们之间的差异。模型的飞行高度，但是必需保持模型的质心与压心相互位置的正确关系。下面主要介绍放射模型火箭前的预备工作、放射程序， 以及现场消灭故障时的处理方法。其次节 放射预备一、放射场地放射和飞行模型火箭必需要有放射场地。选择放射场地是很有讲究的。定。对于承

9、受 C 实行飘带回收；对于助推或火箭/方向应逆风，以免降落时飘得太远。图6.1放射场示意图(6.1 6.2)。最抱负的竞赛场地是类似高尔夫球场那样的开阔草地。距离。回收区是模型火箭要降落的区域，应尽可能地大。;B-把握台;C-预埋电线;D-安全审核; E-成绩统计;F-预备区;G-观众席;H-放射场办公室;I-机房J-中心电台图6.2型火箭国际赛场二、放射架 6.3 所示为常用的导杆式放射架。这样可以减小回收的距离。放射装置的朝向应在与垂直线成 30的半倒锥角的范围之内变化，以避开横向放射，危及地面的目标。图6.3导杆式放射架使用直径为 4 毫米的金属杆插在木块上与地面构成一个简易的放射架，导

10、向杆长度不小于700 毫米。导向杆应当光滑而且笔直，以模型火箭上的导向管套入后能自由滑动为宜。假设检查移动是否顺畅，是否有阻涩现象。假设导向杆生锈，需用砂纸打磨光滑，再用软纸擦拭干净。或四根金属圆管作导轨，内侧面分布圆略大于箭体直径，箭体不需要导向管图6.4。这种放射架适合用于正式竞赛，也可用于放射大型模型火箭。生身临其境的感受。它更适合于在游乐场等地方使用。三、发动机完毕，弹射剂准时翻开回收装置为宜。者试飞自己的火箭来确定的。固然，在试飞以前，放射者应依据自己箭体的质(重)量、性能，选择适当类别的发动机，必要时应进展高度估算。或者其他液体接触，以防止受潮而失效。常状况下，所使用的回收装置是降

11、落伞和飘带。降落伞多呈六角形，六个角上分别系有伞绳。降落伞的伞面多为塑料薄膜或丝绸。6.5 降落伞的折叠方法图示(充当阻燃物，以防止高温燃气将降落伞烧坏)，其松紧程度以刚好堵住箭体筒段的内孔为宜。一般市6.5 所示步骤进展折叠，最终在折叠成圆柱状的伞端，包上一撒上适量滑石粉。对于参与竞赛用的降落伞，一般面积较大，所以更应留意其折叠方法。以6 根伞绳的降落伞为例：以伞心为顶点，以一伞绳接点与伞心连线为一边，折叠平坦；以相邻伞绳接点与伞心连线为另一边，折叠平坦后，对折掩盖到上面；再以其相邻伞绳接点，与伞心连线为一边，折叠平坦后，再对折掩盖到上面；照此挨次折叠，折成斜三角形；然后参6.5 3 4 叠

12、，再卷成圆柱状；只是伞绳不要绕在伞外， 而是将卷成圆柱状的伞的无绳端，用阻燃软纸包住后，装入箭体筒段；最终将伞绳以波浪形, 外外表，使之水平下降。以延长留空时间6.6。一般状况下，将飘带折叠成圆柱形装入筒体内。同样道理，需要塞绵纸团和在折叠好的飘带一般折叠成锯齿状或弓形(6.7)降落伞留空模型一样，飘带的弹性绳连接点，也要固结在箭体筒段的质心处外外表6.8 所示。6.7 飘带的折叠方法必要用滑石粉对降落伞进展揉搓，以削减折痕的产生。五、点火系统点火系统包括点火装置(电点火头)和点火把握装置。依据使用场合和放射方式，点火把握主要作用是引燃电点火头，使发动机正常点火、工作。点火把握器是最常用的单发

13、点火把握装置，由电源(5 4 节)、导线、安全键、通单件操作。测电源能量是否充分(12 伏特蓄电池)放射的趣味性和欣赏性。等多种功能。220 伏特电源，具有放射塔把握、仿真语音系统、倒计时、点火、外接音响和把握指挥输入接口等多种功能。适合科学普及教育和消遣场所使用。第三节 安全检查模型火箭放射前的各种预备工作做完以后，还要对放射的各个环节进展全面的安全检 括发动机、放射架、回收装置、模型的可飞性、点火系统及放射场地等几个方面。一、发动机发动机安全检查分如下几局部：检查发动机是否出自国家注册厂家的正规产品。不应当用假冒伪劣产品。用。在大量使用发动机及竞赛前，要对发动机性能及牢靠性进展抽检。二、放

14、射架放射架稳定性检查。包括放射架整体的稳定性、导向杆的稳定程度，导向杆和底座是否连接结实；导向杆是否光滑等。在无风的环境中，导向杆与地面的夹角不应小于 60。假设有风，导向杆应朝着迎风检查弹性绳与降落伞(飘带)绳、头锥和箭体筒段连接是否结实，以保证回收过程中，回收装置不会与箭体脱离。检查降落伞(飘带)折叠得是否正确，要按说明书的规定去做。检查绵纸团松紧是否适宜及降落伞(飘带)的防护状况，以保证回收装置不会被烧环。四、模型的可飞性计。尾翼检查。尾翼应当粘接结实，翼面光滑且与箭体轴线平行，几个尾翼均匀分布在尾段的圆周上。导向管检查。导向管应粘接结实，且与箭体轴线平行，如为两个导向管，应在一条直线上

15、。五、点火把握装置点火头接触良好。六、放射场地筑物等。第四节 模型火箭的放射程序高放射的成功率。典型的模型火箭放射程序如下：选择放射场地。放射场地应符合模型火箭安全规章有关的规定和要求。适当。安全检查。按上一节所述安全事项进展检查，检查合格后才能进展下一步操作。稳地安装在放射架上。 5 点火放射。待全部人员撤离到安全区以后，插入安全键，这时通路指示灯亮，按指挥以备再次使用。高度的方法，它适用于没有风的天气；以及用秒表测量时间的方法。一、高度测量和计算*其一，在放射场上，我们画一个正三角形 ABC，其单边长度最好等于或大于模型火箭C A B 点分别站立一名观C 点垂直起飞时，A、B 两点的观测者

16、以喊话(包括用无线电)或旗语形式联系，同时目测火箭飞行的最高点C)(6.9)。这样，我们就可以按下面的公式计算火箭的飞行高度h1 h2 A B 观测到的高度， 为二人观测到的平均高度。之所以实行任意三角形。其二，在放射场上画一根长为模型火箭预期飞行高度两倍的直线AB(c表示)，假设有风，直线应与风向平行，在直线中点M设立放射架。当火箭垂直起飞时，A、B两点的观测者，同样以喊话等形式联系，同时目测火箭的飞行最高点C，两人各自估量自己的视AB。这样，我们即可按下式(6.10)。法只能是近似的。图6.9模型火箭飞行高度简测法1图6.10模型火箭飞行高度简测法2假设有两架经纬仪，则可分别设于 A 和

17、B 点进展观测，通过第三者以声音或光学方法架经纬仪同时观测到火箭飞行的最高点，则用上述的方法，可以更加准确地计算出火箭的飞行高度。参照图 6.9，我们将直线 AB 定为基线，一般取 AB=c=300 米，在 A 点和B点各设一台经纬仪模型起飞后两台经纬仪跟踪飞行的模型火箭当模型火箭到达最高点C时，登记每台经纬仪的方位角 和仰角 ，ACB=180-(1+2)，应用几可以计算出AC 和BC的长度分别为b 和a (C点是C点在地面的垂影)： h2：及平均高度为这与公式(6.1)(6.3)是一样的。国际竞赛中，每个观测点取两台经纬仪跟踪飞行中的模10%。二、留空时间测量量时间，则测到模型落地为止。使用 A 型模型火箭发动机和飘带回收的模型火箭，最大测量时间为 180 秒；使用 D 型发动660 秒。第六节