多级火箭建模
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第八章几种特殊的模型火箭所谓特殊的模型火箭,是相对于一般单级高度模型或留空模型火箭(这里我们统称之为一般单级模型火箭)而言的,其中包括多级模型火箭、捆绑模型火箭、仿真模型火箭,以及载荷模火箭等。
除此之外,还有火箭和(火箭)助推/滑翔机留空模型,以及自转旋翼留空模型和柔性翼留空模型。
本章只介绍前4种模型。
第一节多级模型火箭一、多级火箭推进原理*在第二章中,我们已经知道,单级火箭所能达到的速度增量取决于其火箭发动机的有效排气速度和火箭的起飞质量与发动机熄火时的质量之比。
为了提高火箭的速度,就要增加火箭发动机的数量,一种办法是将两个或两个以上的发动机串联起来,组成多级火箭。
当第1级发动机熄火后,随即将其抛掉(分离),第2级发动机立即点火,接着工作,……这样,就能有效地提高火箭的最终飞行速度。
因为第1级发动机熄火后,火箭的速度增量等于第1级发动机的有效排气速度乘上火箭起飞质量与第1级发动机熄火时火箭质量之比的自然对数;当火箭将已熄火的第1级发动机抛掉后,第2级发动机开始工作时的火箭质量减小了,当第2级发动机熄火时,火箭的速度就等于火箭第1级发动机熄火时的速度增量加上第2级发动机熄火时的速度增量,而第2级发动机熄火时的火箭速度增量等于第2级发动机的有效排气速度乘上第2级发动机点火时火箭的质量与第2级发动机熄火时火箭质量之比的自然对数;…第3级火箭熄火时的火箭速度等于第1级发动机熄火时的速度增量加上第2级发动机熄火时的速度增量,再加上第3级发动机熄火时的速度增量;以此类推。
与运载火箭一样,采用两个(组)或两个(组)以上的模型火箭发动机串联组成的模型火箭叫做多级模型火箭。
不论有多少发动机,只要它们同时点火、同时分离,它们就是同一级。
多级模型火箭的飞行速度比单级模型火箭的速度要大得多,它的射程也比单级模型火箭高得多。
二、多级模型火箭概念为了解释多级模型火箭的几个基本概念,我们以3级模型火箭为例来加以说明。
如图8.1所示,最下面的一级发动机(一个或多个)及其外壳叫做第1级火箭,中间的发动机(一个或多个)及其外壳叫做第2级火箭,最上面的一级发动机(一个或多个)叫做第3级火箭;通常第1级又叫做下面级,第2、3级也叫做上面级。
长征2F运载火箭仿真模型技术方案
图片介绍:
主外形尺寸图:
长征2F运载火箭介绍:
长征二号F运载火箭(CZ-2F)是在长征二号捆绑运载火箭的基础上,按照发射载人飞船的要求,以提高可靠性确保安全性为目标研制的运载火箭。
火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成,是目前我国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的火箭。
性能参数:
全长58.34m
火箭芯级直径为3.35m
整流罩最大直径3.8m
模型尺寸:长7m
结构及吊装
火箭模型分火箭主体、助推器、整流罩、逃逸塔等部分制作。
主体全金属制作,小部件用工程塑料加工。
火箭所有金属件均经过2~3遍防腐喷涂处理,面漆及图案喷涂仿照真实火箭喷涂,做到高度仿真。
全等模型专题3:火箭模型火箭模型是一种常见的模型制作项目,具有吸引力和趣味性。
本文档将介绍火箭模型制作的基本步骤及相关要点。
一、准备材料制作火箭模型所需材料包括:- 纸板或泡沫板:用于制作火箭的外壳。
- 透明胶带或胶水:用于连接和固定纸板或泡沫板。
- 喷漆和刷子:用于给火箭外壳上色。
- 剪刀和尺子:用于剪裁和测量材料。
- 火箭发动机:可在专业模型店购买。
- 火箭发射器:用于发射火箭,确保安全操作。
二、制作步骤1. 设计火箭外形:根据自己的想象和创意,使用纸板或泡沫板剪裁出火箭的外壳形状。
可以参考现有的火箭图纸或模型进行设计。
2. 拼装火箭外壳:使用透明胶带或胶水将剪裁好的纸板或泡沫板拼装成火箭外壳。
确保外壳的稳固性和密封性。
3. 上色:使用喷漆和刷子为火箭外壳上色。
可以根据个人喜好选择颜色,并确保涂层均匀且干燥。
4. 安装发动机:根据火箭发动机的尺寸和要求,选择合适的位置将发动机安装到火箭外壳中。
确保发动机与外壳连接紧密。
5. 准备发射器:根据发射器的说明书,安装和调试发射器。
确保发射器稳定且符合安全要求。
6. 发射火箭:在开阔的空地或专门的火箭发射场进行火箭发射。
按照发射器的操作说明,确保操作安全并保持适当的距离。
三、注意事项- 在制作火箭模型时,确保工作区域安全整洁,远离易燃物品。
- 使用剪刀、刀具或其他尖锐工具时要小心,避免伤害。
- 在发射火箭前,请仔细阅读和遵守发射器的使用说明,确保操作正确和安全。
火箭模型制作是一个有趣且具有挑战性的项目,可以培养创造力和动手能力。
希望本文档能对你制作火箭模型有所帮助,祝你成功!。
多级模型火箭发射与载荷收回电控教学教案多级模型火箭发射与载荷收回电控教学教案一、引言多级模型火箭发射与载荷收回是天文科学与航空航天学中的重要实践内容。
通过设计和制作多级模型火箭,学生可以深入了解火箭发射原理,研究航天技术的基本原理和工程实践。
本教学教案旨在引导学生掌握多级模型火箭发射与载荷收回的电控技术,并培养学生的创新思维和科学实践能力。
二、多级模型火箭发射与载荷收回的基本原理1. 多级模型火箭发射原理多级模型火箭是由两个或多个级别的燃料推动器组成的。
每个级别的推动器都具有自己的燃料和推进系统。
当第一级推动器燃料耗尽时,它会被分离并引爆第二级推动器。
这样的设计能够使火箭获得更高的速度和高度。
2. 载荷收回原理在多级模型火箭发射过程中,为了实现载荷的收回,可以采用降落伞或无线电控制系统。
降落伞是一种被放出的布料,通过增加阻力来减慢下降速度,确保载荷平稳着陆。
而无线电控制系统可以通过遥控装置控制载荷的自主下降或者回收。
三、多级模型火箭发射与载荷收回电控教学教案1. 实验装备准备准备工作包括制作多级模型火箭、选择电控系统、组装火箭部件等。
学生需要根据教师提供的材料和指导,按照设计规定完成组装和调试工作。
2. 火箭发射与载荷收回的实验过程2.1 火箭发射实验过程2.1.1 火箭预发射准备学生需要检查火箭的状态、电源和燃料供应是否正常,并确保发射场地和安全措施符合要求。
学生还需要熟悉火箭的控制系统和操作过程,以便在发射前进行调试和校准。
2.1.2 火箭发射过程学生需要在教师指导下进行实验操作。
在点火后,火箭会发生动力推进,直到第一级燃料耗尽。
此时,第一级推动器会被分离并引爆第二级推动器。
学生需要记录火箭的高度、速度和其他相关数据,以便进行后续分析和评估。
2.2 载荷收回实验过程2.2.1 载荷收回设置学生可以选择降落伞或无线电控制系统来实现载荷的收回。
对于降落伞系统,学生需要根据载荷的重量和大小选择合适的降落伞,并确保降落伞与载荷连接牢固。
多级模型火箭发射与载荷收回电控教学教案一、引言在现代科技日新月异的今天,科学教育已经成为越来越重要的一部分。
作为一种具有创造性和前瞻性的科学教学活动,多级模型火箭发射与载荷收回电控教学教案吸引了越来越多的学生和教师的热情。
在这篇文章中,我们将全面探讨多级模型火箭发射与载荷收回电控教学教案的深度和广度,并共享个人的观点和理解。
二、多级模型火箭发射1. 多级模型火箭发射是什么?多级模型火箭发射是一种通过多个推进器级联装置的方式实现更高飞行高度和更远飞行距离的火箭发射方式。
它是一种复杂而又具有挑战性的科学实验,可以让学生在实践中更好地理解火箭发射原理和相关知识。
2. 多级模型火箭发射的教学意义多级模型火箭发射不仅可以激发学生对科学的兴趣,还可以提高他们的动手能力和实验设计水平。
通过自己动手制作和发射多级模型火箭,学生可以更好地理解火箭的工作原理,加深对物理学、航空航天学等科学知识的理解和掌握。
3. 多级模型火箭发射的实践操作在多级模型火箭发射的实践操作中,教师可以设计一些具有挑战性和创造性的任务,让学生在操作过程中更好地体验科学实验的乐趣和成就感。
设置不同的发射高度、需达到的飞行距离等目标,让学生根据不同的条件进行火箭的设计和发射实验,从中体会到科学实验的乐趣和挑战性。
三、载荷收回电控教学教案1. 载荷收回电控的主要内容载荷收回电控是多级模型火箭发射中不可或缺的一环,它是指在火箭返回地面的过程中控制载荷的收回,并保障载荷的完好性。
在这一环节中,学生需要掌握如何设计和搭建有效的载荷收回电控系统,以确保科学实验的顺利进行。
2. 载荷收回电控的重要性在实际的火箭发射过程中,载荷收回电控起着至关重要的作用。
它不仅可以保障航天器及其载荷的完好性,还可以让学生更好地理解电子技术和控制原理,为以后的科学研究和学习打下良好的基础。
3. 载荷收回电控的实践操作在实践操作中,教师可以根据不同的年级和学生水平设计相应的实验任务,让学生在实践中更好地掌握载荷收回电控系统的搭建和调试方法。
大学生数学建模承诺书我们仔细阅读了数学建模的规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
所属班级(请填写完整的全名):09级数学与应用数学班队员(打印并签名) :1. 王茜2. 丁*燕3. 毕瑞4. 李*洋5. 王*彬小组负责人(打印并签名):李*洋日期: 2012 年 5 月 1 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):题目:三级火箭发射人造卫星分析摘要:火箭是一个非常复杂的系统,本文主要从卫星的速度因素着手,忽略一些次要因素将问题简化,再利用所学物理学知识建立数学模型,得出火箭飞行速度与其初始质量和飞行过程中的质量关系,进而分析得出结论。
关键词:卫星发射 牛顿定律 三级火箭 动能守恒 万有引力定律一、问题重述建立一个模型说明要用三级火箭发射人造卫星的道理。
(1)设卫星绕地球做匀速圆周运动,证明其速度为r g R v /=,R 为地球半径,r 为卫星与地心距离,g 为地球地面重力加速度。
要把卫星送上离地面600km 的轨道,火箭末速度v 应为多少?(2)设火箭飞行中速度为)(t v ,质量为)(t m ,初速度为零,初始质量为 0m ,火箭喷出的气体相对于火箭的速度为u ,忽略重力和阻力对火箭的影响。
用动量守恒原理证明)(ln)(0t m m u t v =。
由此你认为要提高火箭的末速度应采取什么措施? (3)火箭质量包括3部分:有效载荷(卫星)p m ;燃料f m ;结构(外壳、燃料舱等)s m ,其中s m 在s f m m +中的比例计作λ,一般λ不小于10%。
长征2F运载火箭仿真模型技术方案
图片介绍:
主外形尺寸图:
长征2F运载火箭介绍:
长征二号F运载火箭(CZ-2F)是在长征二号捆绑运载火箭的基础上,按照发射载人飞船的要求,以提高可靠性确保安全性为目标研制的运载火箭。
火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成,是目前我国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的火箭。
性能参数:
全长58.34m
火箭芯级直径为3.35m
整流罩最大直径3.8m
模型尺寸:长7m
结构及吊装
火箭模型分火箭主体、助推器、整流罩、逃逸塔等部分制作。
主体全金属制作,小部件用工程塑料加工。
火箭所有金属件均经过2~3遍防腐喷涂处理,面漆及图案喷涂仿照真实火箭喷涂,做到高度仿真。