使用OpenRocket模拟构建和发射模型火箭

我们喜欢在MUO制作模型。因此,我们介绍了诸如制作模型火车布局以及用于制作模型的网络资源之类的故事。在现实世界中调整模型设计的一个问题是,要对其进行测试,您必须使用这些新参数重建火箭,进行测试发射,然后回到图纸板上以进一步改善设计。

如果您可以使用计算机来模拟火箭模型发射,并具有修改和测试可以对火箭设计进行的所有可能更改的能力,该怎么办?就是这样的应用程序,它叫做OpenRocket。

在OpenRocket中构建测试火箭

OpenRocket是基于Java的应用程序,因此它应该在具有Java的大多数平台上运行引擎已安装。首次启动时,您会发现创建此应用程序的人是一个狂热的模型火箭制造者,这是多么明显。该应用程序包含所有将用于典型火箭设计的组件,材料,甚至引擎品牌和模型。

首次启动该应用程序时,需要命名设计并提供您的设计师名字。主窗口包含几个主窗格,包括左上方的设计树,右上方的组件选择窗格以及底部的设计显示屏幕。

您可以设计出以下组件的每个组件:通过选择屏幕顶部的组件,然后在为其打开的配置屏幕中填写所有设计参数,进行设计。您将指定长度,直径,壁厚,甚至是组成该组件的材料,以及将要具有的窗格类型。

在设计每个组件时,您会看到两个沿着身体定位的符号将向您显示火箭的重心(CG)和压力中心(CP)。您将为鼻锥,身体和过渡指定设计参数。然后,您甚至可以分配要添加的附件,例如降落伞。

如您在此处看到的那样,设计树可让您快速轻松地浏览设计,以便您可以在每个组件中进行调整,而不必在主设计窗口中寻找它。

说到主设计窗口,它向您显示了当前设计的所有当前“统计"。您会看到CG,CP,长度和宽度。此外,它会为您提供当前的质量和直径,并且您会在设计窗口的右下角看到软件发出的任何设计警告。请密切注意这些警告,因为它表明您可能已经犯了一些设计缺陷。

除了火箭的侧视图,您还可以单击以查看后视图。该设计视图将向您显示车身和发动机缸体的所有内径和外径。

一旦您对设计的效果感到满意,现在就可以通过模拟器。为此,您所要做的就是单击应用程序窗口顶部的“ 飞行模拟"选项卡。

这时,该开始了。测试您的设计,以查看其性能如何,以及从飞行路径,速度,高度等方面获得的数据。为了产生准确的模拟,请尝试估算实际测试区域的环境参数,并将其包含在“ 启动条件"按钮中。添加风速,站点的GPS坐标,甚至发射杆的尺寸。这些都会影响您的预期结果。

您还需要使用“电动机配置"窗口来选择要在火箭中使用的电动机以及将其放置在何处(或他们)。如前所述,OpenRocket预先装有所有标准发动机制造商和发动机设计。显然,您选择的引擎也会影响您的飞行模拟,因此请确保选择在现实世界中使用的引擎。

准备好运行模拟时,请单击“地块数据" 标签,确保选择要趋势化的地块配置(例如垂直运动或实际飞行路径),然后单击“ 运行模拟" 。然后单击绘图飞行以查看您的数据。

很明显,侧面轮廓图最清楚地表明了火箭的性能。您会确切地看到火箭达到了多少高度,还会看到抛物线飞行路径,包括所覆盖的距离,峰值位置和降落伞点火。

当然,单击任何下拉列表中的其他参数将使您深入了解航班中的所有数据。与电动机点火和燃尽,稳定性,阻力等相比,您可以看到所有形式的垂直运动。这些都是您在业余情况下无法从现实世界的测试飞行中获得的所有数据点。

绘制这些测试飞行并从数据中学到的知识可以帮助您具有更高效,更强大的设计,可以实现您真正想要的启动结果。这样做的好处是,您可以使用计算机开发出完美的火箭模型,而无需花费大量时间和金钱来制作原型。您可以让您的计算机进行原型制作,然后可以基于模拟器的最终参数来进行实际项目。

您是否正在构建模型火箭?您认为OpenRocket可能会帮助您进行更好的设计吗?尝试一下,看看您的想法!在下面的评论部分中分享您的经验和想法。

图片来源:通过Shutterstock制作的Model Rocket

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