bêta RocketModeler III

Glenn
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Cette page contient un applet Java interactif pour explorer les différents facteurs qui influent sur le vol d'une fusée modèle. Toutes les informations présentées par l'applet sont disponibles dans le Guide de Rockets du débutant. Vous devriez commencer par la diapositive décrivant les parties d'une fusée à grande échelle.

Avec ce logiciel, vous pouvez étudier comment une fusée vole en changeant les valeurs des différentes variables de conception.

Il existe deux versions de RM-III qui exigent différents niveaux d'expérience avec l'ensemble, la connaissance de l'aérodynamique et de la technologie informatique. Cette page Web contient la version étudiant en ligne du programme. Il comprend un manuel qui décrit l'utilisateur en ligne les différentes options disponibles dans le programme et contient des liens vers des pages dans le Guide du débutant à Rockets décrivant les mathématiques et la science des fusées. Les utilisateurs plus expérimentés peuvent choisir une version du programme qui ne comprend pas ces instructions et des charges plus rapidement sur votre ordinateur. Vous pouvez télécharger ces versions du programme sur votre ordinateur en cliquant sur ce bouton jaune:

Avec la version téléchargée, vous pouvez exécuter le programme hors ligne et ne pas être connecté à Internet.

Ce programme est conçu pour être interactif, donc vous devez travailler avec le programme. Il y a plusieurs « widgets » types d'entrées différentes que vous utilisez pour envoyer et recevoir des informations du programme et de modifier les résultats d'analyse et d'affichage:
  1. Les informations sont présentées à vous en utilisant des étiquettes. Une étiquette a un mot descriptif affiché dans une boîte de couleur. Certaines étiquettes donnent des instructions pour la prochaine phase de la conception et le lancement, certaines étiquettes expriment l'état des calculs. Vert étiquettes « Go » du panneau de contrôle de mission indiquent que tout est prêt pour le lancement. Rouge « No-Go » étiquettes indiquent que le processus n'a pas été achevé ou qu'un problème a été rencontré. Les problèmes sont décrits dans les zones de texte situées sous l'état « stabilité ». Un jaune « ? » indique que le programme ne dispose pas d'informations suffisantes pour déterminer la sécurité de votre fusée: lancement à vos propres risques. Pour certains types de fusées, vous pouvez Orange « Override » l'état « de stabilité » et le lancement.
  • Certains de vos sélections sont faites à l'aide d'une boîte de choix. Une boîte de choix a un mot descriptif affiché et une flèche à droite de la boîte. Pour faire un choix, cliquez sur la flèche, maintenez et faites glisser pour faire votre choix dans le menu qui est affiché.

    L'écran du programme est divisé en trois parties principales:

    1. Sur la partie supérieure droite de l'écran sont les boutons de commande et des étiquettes. Le programme a été construit pour simuler les processus qui se produisent pour de véritables fusées, y compris la conception de la fusée, en ajoutant du carburant à la fusée, fixant les conditions à la rampe de lancement. et enfin le lancement de la fusée. Il y a des boutons en haut du programme sur le droit pour chacun de ces processus dans la partie « Mission Control » du panneau. Le processus particulier que vous travaillez actuellement est de couleur « jaune ». Comme les processus sont terminés avec succès, l'étiquette à droite du bouton passe du rouge « No-Go » à l'état vert « Go ». Toutes les étiquettes de contrôle de mission devrait être « Go » pour lancer votre fusée.
    2. A droite de l'écran sont les curseurs d'entrée et des boîtes que vous utilisez pour changer votre conception ou de définir des conditions de vol. Détails des variables d'entrée sont donnés ci-dessous.
    3. A gauche de l'écran est la fenêtre graphique où vous verrez votre conception de la fusée, le vol d'essai, et les données de sortie. Des détails sont donnés dans les graphiques.
    Vous déplacez le graphique dans la fenêtre de vue en déplaçant le curseur dans la fenêtre, maintenez enfoncé le bouton gauche de la souris et faites glisser vers un nouvel emplacement. Vous pouvez modifier la taille de l'image en déplaçant le widget « Zoom » de la même manière. Si vous perdez votre image, ou si vous voulez revenir aux paramètres par défaut, cliquez sur le bouton « Rechercher » en bas de la fenêtre de vue. La grille derrière votre conception est activée ou désactivée en utilisant le bouton « Grid » situé au-dessus du widget Zoom. Il existe trois principaux affichages graphiques:
    1. Au cours du processus « Design » et « Fuel » vous voyez les graphiques de conception. Lorsque vous modifiez une variable d'entrée, comme la longueur du tube ou de la géométrie fin, les changements graphiques. Il y a deux cercles colorés sur la fusée. Le cercle jaune est l'emplacement du centre de gravité (CG). Le cercle noir est l'emplacement du centre de pression (Cp). L'emplacement du centre de gravité et le changement lors de la conception Cp et ravitaillement en carburant. Pour une fusée stable, garder le Cp en dessous du centre de gravité. Lorsque le bouton blanc « Fuel » est poussé, le graphique comprend des informations sur le système de propulsion de votre fusée. La forme du graphique dépend du type de fusée.
    2. Au cours de la « Pad » et « Launch » traite les changements graphiques pour afficher les graphiques de vol. L'emplacement et l'orientation de la fusée est affichée pendant le vol, bien que la fusée est pas à l'échelle avec la grille et ses environs. Après un vol avec succès, vous pouvez enregistrer la trajectoire de vol en cliquant sur le bouton « Enregistrer » en dessous du widget zoom. Vous pouvez enregistrer 5 vols pour les comparaisons. Vous pouvez effacer toutes les trajectoires enregistrées avec le bouton « Effacer ». Pendant le vol, vous avez deux options d'affichage. La valeur par défaut est l'option « Mode Tracking » qui maintient la fusée centrée dans la fenêtre de vue pendant le vol. Le widget zoom est désactivé en mode suivi. L'autre option d'affichage maintient la vue fixe sur le terrain. Le bouton « Rechercher » vous emmène à la rampe de lancement. Utilisez le widget zoom et le mouvement graphique pour examiner l'ensemble de la trajectoire de vol avec cette option. Les options de visualisation sont basculées en utilisant le bouton « Track » situé sous la fenêtre graphique.
    3. Le bouton bleu « données » sur le panneau d'entrée « Launch » affiche les graphiques de sortie dans la fenêtre de vue. Les données sont affichées comme des « tableaux de bande » de poussée. poids. traîne. rapidité. et la hauteur. En fonction du type de fusée, certaines de ces variables ne changent pas. Les incréments horizontales de la grille sont 1 seconde sur les diagrammes de bande. Vous revenez aux graphiques en mode vol en cliquant sur le bouton « Voir » sur le panneau d'entrée « Lancer ».
    Les variables d'entrée sont situés sur le côté droit de l'écran. Vous devez d'abord sélectionner le type de fusée en utilisant les boutons bleus près du haut de l'écran:
    1. Un projectile balistique est un objet qui n'a pas de système de propulsion et qui est tiré dans l'air à une certaine vitesse initiale. Gravity apporte finalement l'arrière de l'objet à la surface. objets balistiques ont un seul panneau d'entrée qui est situé en bas à droite. Vous pouvez sélectionner plusieurs différents types d'objets en utilisant la boîte de choix en haut à droite du panneau d'entrée. Un poids représentatif. aire de section transversale. et le coefficient de traînée (Cx) est ensuite chargé sur le panneau d'entrée. Vous pouvez réinitialiser ces valeurs comme décrit ci-dessus. La vitesse de lancement doit également être précisé avant le lancement. Vous cliquez ensuite sur « GO » pour terminer la conception et de passer à la rampe de lancement.
    2. Une fusée Air est un cas particulier d'un projectile balistique. Le poids et la traînée de la fusée d'air comprimé est déterminé par votre conception et une vérification est faite pour la stabilité de la fusée. Le carburant pour la fusée de l'air est de l'air comprimé. Vous augmentez la pression de l'air à l'aide d'une pompe. Le programme calcule la vitesse de lancement basée sur une intégration de la deuxième loi de Newton. La vitesse de lancement dépend de la longueur du tube de lancement.
    3. Une fusée d'eau utilise une bouteille de soda en plastique pour le corps de la fusée. Vous pouvez choisir entre une bouteille de 2 litres, une bouteille de 24 oz, ou une bouteille de 20 oz en utilisant les boutons bleus sur le panneau d'entrée. Le bouton jaune indique votre choix. Vous concevez les autres parties de la fusée, y compris le cône de nez et les nageoires. Le combustible de la fusée de l'eau est de l'eau qui est mise sous pression par une pompe à air. Vous spécifier la quantité d'eau, la pression d'air, le diamètre de la buse et la longueur du tube de lancement. Parce que l'eau est forcée hors de la buse sous pression, le poids de la fusée et la stabilité des changements de fusée pendant le vol.
    4. La fusée solide est propulsé par un moteur à propergol solide que vous achetez dans un magasin de passe-temps. Vous concevez la forme de la fusée et le programme vérifie la stabilité. Vous alimentez la fusée en sélectionnant le nombre et le type de moteur de fusée. Les caractéristiques de poussée de nombreux types de moteurs sont modélisés dans le programme.
    Lors de la conception de la fusée. vous avez quatre choix de panneaux d'entrée; Nez. Charge utile. Corps. et les nageoires. Vous sélectionnez le panneau d'entrée à l'aide des boutons bleus situés au-dessus de la fenêtre graphique à gauche. Vous pouvez choisir d'avoir le programme calcule le poids et le coefficient de traînée de la fusée, ou vous pouvez entrer les valeurs. Vous sélectionnez l'option « Calc » ou « Entrée » à l'aide des boutons de choix sur le panneau de contrôle de mission situé à côté du « Cd » et affiche « LO » Poids. Les valeurs de ces paramètres sont entrés sur le panneau d'entrée de conception « Body ». Le poids que vous entrez est le poids à vide (poids de décollage, moins le poids du carburant). Parce que vous specifiying le poids à vide de toute fusée, et non le poids de chaque composant, le programme ne peut pas déterminer l'emplacement de la cg ou la stabilité de la fusée. Si vous sélectionnez « Calc », vous devez sélectionner le matériel pour la partie étant conçue en utilisant le bouton de choix en haut du panneau. La densité du matériau est montré à la gauche de la touche de choix et il est utilisé dans le calcul du poids de la pièce. Le poids de la partie affecte l'emplacement du centre de gravité et la stabilité de la fusée. Il y a des curseurs et des boîtes d'entrée de chaque panneau qui modifient la géométrie de chaque partie:
    1. Sur le panneau de nez, vous pouvez sélectionner la forme en utilisant la boîte de choix au sommet. Pour chaque forme, vous pouvez modifier la longueur verticale du nez et le diamètre de base du nez. Le programme calcule la superficie et le volume du nez qui est ensuite utilisé dans le calcul du poids. Au bas du panneau d'entrée du nez, vous pouvez sélectionner le type de système de récupération en utilisant la boîte de choix et vous pouvez ajouter du poids de lest au nez pour maintenir au-dessus Seizième Cp. Le coefficient de traînée de nez est déterminé à partir des tables de glisser dans le programme. Lorsque vous avez terminé la conception du nez, vous pouvez sélectionner une autre partie à l'aide des boutons bleus ou vous pouvez cliquer sur « GO » pour terminer la conception.
    2. Le panneau de Payload est utilisé pour concevoir la section entre le nez et le corps de la fusée. La charge utile se trouve à l'intérieur d'un tube, et vous pouvez spécifier le poids de la charge utile en utilisant la boîte et le curseur sur le panneau d'entrée. Parce que de nombreux étudiants utilisent un œuf comme une charge utile, vous pouvez rapidement sélectionner le poids et la taille d'une charge utile d'oeuf avec le bouton choix. Comme précédemment, vous pouvez varier la longueur et le diamètre du tube de charge utile. Comme le diamètre de la charge utile est varié, le diamètre du nez est également modifiée, et la région, le volume et le poids de la charge utile est calculée. Sur la plupart des fusées il y a une section de carénage ou de transition entre la charge utile et le tube de corps. Vous pouvez varier la longueur et le matériau du carénage. Lorsque vous avez terminé la conception de la charge utile, vous pouvez sélectionner une autre partie à l'aide des boutons bleus ou vous pouvez cliquer sur « GO » pour terminer la conception.
    3. Le panneau de carrosserie est utilisé pour dimensionner le tube du corps de la fusée. Vous pouvez spécifier la longueur et le diamètre du tube pour la fusée de l'air et la fusée solide. Pour la fusée solide, le programme assure que le diamètre du tube est assez grand pour contenir le moteur. Pour tous les types de roquettes, vous pouvez ajouter un carénage au fond de la fusée. Le diamètre de sortie du carénage est le diamètre de la buse. Un carénage réduit la quantité de traînée de base de votre fusée. Vous pouvez choisir d'avoir le programme calcule le coeffcient de traînée de la fusée, ou vous pouvez choisir d'entrer votre propre valeur. Si le choix est « Entrée utilisateur » une zone de saisie et le curseur apparaissent sur le panneau de carrosserie pour vous de définir une valeur. Lorsque vous avez terminé la conception du tube de corps que vous pouvez sélectionner une autre partie à l'aide des boutons bleus ou vous pouvez cliquer sur « GO » pour terminer la conception.
    4. Le panneau Fins est utilisée pour concevoir la forme et le nombre d'ailettes de stabilisation. Vous pouvez choisir une forme trapézoïdale ou une classe elliptique de la géométrie. Rectangles, carrés, des losanges, des triangles et sont inclus dans la classe de forme trapézoïdale; cercles sont un cas particulier de la classe elliptique. Vous spécifiez l'emplacement des ailettes le long du tube du corps, tel que mesuré à partir du bas de la fusée. Vous pouvez également spécifier la longueur de la racine ailette le long du tube, et la largeur de l'ailette de la surface du tube. Pour la classe trapézoïdale, vous pouvez spécifier le bord d'attaque angle (L.E.) et l'angle de bord de fuite (R.E.) mesurée à l'horizontale. Lorsque vous avez terminé la conception fin vous pouvez sélectionner une autre partie à l'aide des boutons bleus ou vous pouvez cliquer sur « GO » pour terminer la conception.

    Après la fusée est conçue, vous utilisez le panneau d'entrée de carburant pour spécifier les entrées du système de propulsion. Le type de panneau d'entrée dépend du type de fusée. Un objet Ballistic n'a pas de carburant, de sorte que le panneau d'entrée est le même que le panneau de conception. Une fusée a l'air d'une pompe avec un début et le volume de fin qui peut être utilisé pour calculer la pression dans la fusée. Vous pouvez choisir d'entrée la pression en utilisant le bouton de choix sur le panneau d'entrée. La pression de la pompe et la longueur du tube de lancement détermine la vitesse de lancement. Une fusée d'eau est rempli à un certain niveau avec de l'eau puis pompée à une pression de lancement avant le lancement. Vous sélectionnez le volume d'eau, la pression de la pompe. et la longueur du tube de lancement et le programme calcule le poids de l'eau et la remontée hors tension (LO) de poussée. Vous devez avoir décoller une poussée supérieure à poids pour lancer. Pour la fusée solide, les petits moteurs à propergol solide sont insérés dans la fusée. Les caractéristiques de poussée et de poids de ces moteurs sont décrits sur une page séparée. Avec des fusées solides, vous pouvez également choisir un à deux étages ou une configuration en cluster de plusieurs moteurs. Lorsque vous avez terminé, vous cliquez alimenter « GO » et procéder au lancement « Pad ».

    Si votre fusée est instable, ou a poussée insuffisante, appuyez sur le bouton de lancement aura aucun effet; vous ne verrez pas le panneau d'entrée de lancement affiché. Vous devrez modifier votre conception ou de générer plus poussée. Les cases ci-dessous l'étiquette « stabilité » vous aidera à déterminer le problème. Nous aussi le code couleur de la cg, cp, poids et soulevez la poussée pour vous aider à déterminer le problème. Pour les fusées à eau, les changements cg au cours du lancement que l'eau est expulsé de la fusée. Pour ce type de fusée, un bouton jaune « Override » apparaît si la fusée est instable. En appuyant sur ce bouton vous permet de continuer à continuer à lancer.

    Sur le panneau d'entrée de lancement, vous avez un bouton blanc pour « Fire » la fusée. Comme le compte à rebours commence, le bouton devient jaune, puis vert pendant le vol, et enfin rouge après le toucher des roues. Pendant le vol, les informations de temps et de télémétrie change. Vous pouvez interrompre le vol en appuyant sur le bouton bleu « Pause ». Vous pouvez ensuite faire un pas de temps à un moment en appuyant sur le bouton blanc « Step », ou reprendre le vol en appuyant sur « Reprendre ». Lorsque votre vol est terminé, vous pouvez « Reset » les mêmes conditions de vol et tirer à nouveau en utilisant le bouton bleu, ou vous pouvez re-carburant ou modifier les conditions de vol. A tout moment vous pouvez « Abandonner » la mission. A la partie inférieure du panneau « Launch Control », les valeurs de courant et le maximum de la hauteur, la vitesse, et la plage (la distance de la zone de lancement) sont affichés. La valeur actuelle de la poussée. poids. et faites glisser sont également affichés. Si une fusée d'eau est lancée, la pression instantanée et le poids du carburant à l'intérieur de la bouteille sont également affichés.

    Nous continuerons d'améliorer et de mettre à jour en fonction de votre entrée RM-III. L'histoire des changements est inclus ici:

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