RocketModeler III Beta

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Glenn
Forschung
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Diese Seite enthält ein interaktives Java-Applet, die verschiedenen Faktoren, die Einfluss auf den Flug eines Modellrakete zu erkunden. Alle Informationen vom Applet sind innerhalb der Leitfaden für Anfänger zur Rockets zur Verfügung. Sie sollten mit dem Schlitten beginnen die Teile eines Skalenendwerts Rakete beschreibt.

Mit dieser Software können Sie untersuchen, wie eine Rakete fliegt durch die Werte von verschiedenen Design-Variablen ändern.

Es gibt zwei Versionen von RM-III, die verschiedenen Ebenen der Erfahrung mit dem Paket, das Wissen der Aerodynamik erfordern, und Computertechnik. Diese Webseite enthält die Online-Studenten-Version des Programms. Es enthält ein Online-Benutzerhandbuch, das die verschiedenen Optionen im Programm beschrieben und enthält Links zu Seiten im Leitfaden für Anfänger zum Rockets Beschreibung die Mathematik und Wissenschaft von Raketen. Erfahrene Anwender können eine Version des Programms auszuwählen, die nicht diese Anweisungen und lädt schneller auf Ihrem Computer enthält. Sie können diese Versionen des Programms auf Ihren Computer herunterladen, indem Sie auf diesem gelben Knopf klicken:

Mit der Download-Version, können Sie das Programm off-line ausgeführt werden und müssen nicht mit dem Internet verbunden werden.

Dieses Programm soll interaktiv sein, so dass Sie mit dem Programm zu arbeiten. Es gibt verschiedene Arten von Input „Widgets“, die Sie senden verwenden und Informationen aus dem Programm zu erhalten und die Analyse und Anzeige Ergebnisse zu ändern:
  1. Informationen präsentieren Sie Etiketten verwenden. Ein Etikett hat ein beschreibendes Wort in einem farbigen Feld angezeigt. Einige Etiketten geben Anweisungen für die nächste Phase der Planung und Einführung, einige Etiketten, um den Zustand der Berechnungen auszudrücken. Green „Go“ Etiketten auf der Mission Control Panel zeigen, dass alles für den Start bereit ist. Red „No-Go“ Etiketten zeigen an, dass ein Prozess noch nicht abgeschlossen ist oder dass ein Problem aufgetreten ist. Die Probleme sind in den Textfeldern befindet sich unterhalb der „Stabilität“ Status beschrieben. A Yellow "?" zeigt an, dass das Programm keine ausreichenden Angaben, hat die Sicherheit Ihrer Rakete zu bestimmen: Start erfolgt auf eigene Gefahr. Für bestimmte Arten von Raketen, können Sie Orange „außer Kraft setzen“, der „Stabilität“ Status und den Start.
  • Einige Ihrer Auswahl werden unter Verwendung einer Auswahlbox gemacht. Eine Auswahl Box hat ein beschreibendes Wort angezeigt und einen Pfeil auf der rechten Seite der Box. Um eine Wahl zu treffen, klicken Sie auf den Pfeil, halten Sie und ziehen Sie Ihre Auswahl aus dem Menü zu machen, die angezeigt wird.

    Das Programm Bildschirm gliedert sich in drei Hauptteile:

    1. Auf der oberen rechten Ecke des Bildschirms sind die Steuertasten und Etiketten. Das Programm wurde um die Prozesse zu simulieren konstruiert, die für echte Raketen einschließlich der Gestaltung der Rakete auftreten, Kraftstoff zu der Rakete Hinzufügen der Bedingungen auf der Startrampe einstellen. und startet schließlich die Rakete. Es gibt Schaltflächen am oberen Rand des Programms auf der rechten Seite für jeden dieser Prozesse in der „Mission Control“ Abschnitt der Platte. Der besondere Prozess, den Sie gerade arbeiten gefärbt ist „gelb“. Da die Prozesse erfolgreich abgeschlossen sind, „Go“ das Etikett auf der rechten Seite der Taste wechselt von rot „No-Go“ zu grünen Zustand. Alle Etiketten Mission Control sollte „Go“, um Ihre Rakete sein.
    2. Auf der rechten Seite des Bildschirms sind die Eingangsschieberegler und Boxen, die Sie verwenden Ihr Design zu ändern oder Flugbedingungen einzustellen. Details der Eingangsgrößen sind unten angegeben.
    3. Auf der linken Seite des Bildschirms befindet sich das Grafikfenster, in dem Sie Ihre Rakete Design, den Testflug und Ausgangsdaten sehen. Details werden in Grafiken gegeben.
    Sie bewegen sich die Grafik im Sichtfenster indem Sie den Cursor in das Fenster zu bewegen, halten Sie die linke Maustaste gedrückt und ziehen Sie, um eine neue Position. Sie können die Größe der Grafik ändern, um das „Zoom“ Widget in der gleichen Art und Weise durch Bewegung. Wenn Sie Ihr Bild zu verlieren, oder wollen auf die Standardeinstellungen zurückzusetzen, klicken Sie auf die Schaltfläche „Suchen“ am unteren Rand des Fensters. Das Raster hinter Ihrem Entwurf wird unter Verwendung des „Grid“ Knopf über dem Zoom Widget befindet sich ein- oder ausgeschaltet. Es gibt drei Haupt Grafik-Displays:
    1. Während der „Design“ und „Fuel“ Prozesse sehen Sie die Design-Grafiken. Wie Sie jede Eingangsgröße ändern, wie die Rohrlänge oder Rippengeometrie, die grafischen Änderungen. Es gibt zwei farbige Kreise auf der Rakete. Der gelbe Kreis ist die Lage des Schwerpunkts (Cg). Der schwarze Kreis ist die Lage des Druckmittelpunktes (CP). Die Lage der Cg und Cp Änderung bei der Konstruktion und beim Auftanken. Für eine stabile Rakete, halten Sie die Cp unter dem Cg. Wenn die weiße „Fuel“ Taste gedrückt wird, enthält die Grafik einige Informationen über das Antriebssystem Ihrer Rakete. Die Form der Grafik hängt von der Art der Rakete.
    2. Während der „Pad“ und „Launch“ verarbeitet die Grafik ändert die Flug Grafiken anzuzeigen. Die Lage und Orientierung der Rakete während des Fluges angezeigt, obwohl die Rakete nicht gezogen wird, mit dem Gitter und Umgebung zu skalieren. Nach einem erfolgreichen Flug können Sie die Flugbahn speichern Sie die Schaltfläche „Speichern“ unter dem Zoom-Widget durch klicken. Sie können 5 Flüge für Vergleiche speichern. Sie können alle gespeicherten Bahnen mit der Schaltfläche „Löschen“ löschen. Während des Fluges haben Sie zwei Ansichtsoptionen. Die Standardeinstellung ist die „Tracking Modus“ Option, die die Rakete im Sichtfenster während des Fluges zentrierte hält. Das Zoom-Widget wird während der Verfolgung Modus deaktiviert. Die andere Anzeigeoption hält den Blick auf den Boden geheftet. Die Schaltfläche „Suchen“ gelangen Sie auf die Startrampe. Mit dem Zoom-Widget und die Grafik Bewegung der gesamte Flugbahn mit dieser Option zu prüfen. Anzeigeoptionen werden getoggelt die „Track“ Taste unterhalb des Grafikfensters verwenden.
    3. Die blaue „Data“ auf dem „Launch“ Eingabefeld zeigt Ausgabe Grafiken im Ansichtsfenster. Die Daten werden als „Streifendiagramme“ Schub angezeigt. Gewicht. ziehen. Geschwindigkeit. und Höhe. In Abhängigkeit von dem Raketentyp, einige dieser Variablen nicht ändern. Die horizontalen Gitter Inkremente 1 Sekunde auf der Banddiagramme. Sie gelangen wieder in den Flugmodus Grafiken durch das Menü „Ansicht“ auf der „Launch“ Eingabefeld klicken.
    Eingangsgrößen sind auf der rechten Seite des Bildschirms. Zuerst wählen Sie die Art der Rakete durch die blauen Schaltflächen am oberen Rand des Bildschirms mit:
    1. Ein ballistisches Projektil ist ein Objekt, das kein Antriebssystem hat, und wird in die Luft an einem bestimmten Anfangsgeschwindigkeit gedreht. Gravity bringt schließlich das Objekt wieder an die Oberfläche. Ballistic Objekte haben nur ein Eingabefeld, das am unteren rechten Seite befindet. Sie können verschiedene Arten von Objekten wählen Sie das Auswahlfeld an der rechten oberen Ecke des Eingabefeldes durch Verwendung. Ein repräsentatives Gewicht. Querschnittsfläche. und der Luftwiderstandsbeiwert (Cd) wird dann auf das Eingabefeld geladen. Sie können diese Werte zurückgesetzt, wie oben beschrieben. Die Startgeschwindigkeit muss auch vor dem Start festgelegt werden. Anschließend klicken Sie auf „GO“ um den Entwurf abzuschließen und zur Startrampe bewegen.
    2. Eine Air-Rakete ist ein Spezialfall eines ballistischen Geschosses. Das Gewicht und Luftwiderstand der Druckluft Rakete wird von Ihrem Design bestimmt und eine Überprüfung wird für Raketenstabilität. Der Brennstoff für die Luft-Rakete wird Luft komprimiert. Sie erhöhen den Druck der Luft, die durch die Verwendung einer Pumpe. Das Programm berechnet die Startgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Integration von Newtons zweites Gesetz. Die Startgeschwindigkeit ist abhängig von der Länge des Abschußrohrs.
    3. Eine Wasserrakete verwendet eine Kunststoff Sodaflasche für den Körper der Rakete. Sie können mit den blauen Tasten auf dem Eingabefeld zwischen einer 2-Liter-Flasche, 24 ml Flasche oder 20 Unzen Flasche wählen. Die gelbe Taste zeigt an Ihrer Wahl. Sie entwerfen die anderen Teile der Rakete, einschließlich der Nasenkegel und Flossen. Der Brennstoff für die Wasserrakete ist Wasser, das durch eine Luftpumpe unter Druck gesetzt wird. Sie geben die Menge an Wasser, um den Luftdruck, den Durchmesser der Düse und die Länge des Abschußrohrs. Da das Wasser aus der Düse unter Druck, das Gewicht der Rakete und die Stabilität der Rakete Veränderungen während des Fluges gezwungen.
    4. Die Feststoffraketen werden durch einen festen Raketenmotor angetrieben, die Sie von einem Hobby-Shop erwerben. Sie entwerfen die Form der Rakete und überprüft das Programm für Stabilität. Kraftstoff Sie die Rakete durch die Auswahl der Anzahl und Art des Raketenmotors. Die Schubeigenschaften von vielen Arten von Motoren im Programm modellieren.
    Während Rakete Entwurf. Sie haben vier Möglichkeiten der Eingabefelder; Nase. Nutzlast. Körper. und Flossen. Sie wählen das Eingabefeld durch die blauen Tasten über dem Grafikfenster auf der linken Seite verwenden. Sie können wählen Sie das Programm berechnet das Gewicht und den Luftwiderstandsbeiwert der Rakete haben, oder Sie können die eingegebenen Werte. Sie wählen die „Calc“ oder „Input“ Option Wahl Tasten auf dem Bedienfeld Mission Control befindet sich neben dem „Cd“ und „LO Gewicht“ angezeigt. Die Werte dieser Parameter eingegeben werden auf dem „Body“ Design-Eingabefeld. Das Gewicht, die Eingabe ist das Leergewicht (Abhebeverfahren Gewicht minus das Gewicht des Kraftstoffs). Da Sie das Leergewicht der gesamten Rakete sind folgende Einzelheiten enthalten, und nicht das Gewicht der einzelnen Komponenten kann das Programm nicht die Lage des Cg oder die Stabilität der Rakete bestimmen. Wenn Sie „Calc“ auswählen, müssen Sie das Material für den Teil auswählen, indem Sie mit der Wahl-Taste an der Oberseite der Platte ausgebildet ist. Die Dichte des Materials ist links von der Auswahl-Taste dargestellt und wird in der Berechnung des Gewichts des Teils verwendet wird. Das Gewicht des Teils wirkt sich auf die Lage des Schwerpunkts und die Stabilität der Rakete. Es gibt Eingang Schieber und Boxen auf jeder Platte, die die Geometrie der einzelnen Teile zu ändern:
    1. Auf der Nase Panel, können Sie die Form mit Hilfe der Wahl Feld am oberen Rand wählen. Für jede Form, können Sie die vertikale Länge der Nase und das Basisdurchmesser der Nase ändern. Das Programm berechnet die Fläche und das Volumen der Nase, die dann in der Gewichtsberechnung verwendet wird. An der Unterseite der Nase Eingabefeld können Sie den Typ des Wiederherstellungssystems auswählen, indem Sie die Auswahl-Box mit und Sie können Ballastgewicht an der Nase hinzufügen Cg oben Cp zu halten. Die Nase Luftwiderstandsbeiwert von den Drag-Tabellen im Programm bestimmt. Wenn Sie die Nase Design beenden können Sie einen anderen Teil auswählen, indem Sie die blauen Tasten, oder klicken Sie auf „GO“ um den Entwurf abzuschließen.
    2. Der Payload-Panel wird verwendet, um den Abschnitt zwischen der Nase und dem Körper der Rakete zu entwerfen. Die Nutzlast befindet sich innerhalb eines Rohres, und Sie können mit Hilfe der Box und Schieber auf dem Eingabefeld die das Gewicht der Nutzlast angeben. Da viele Studenten ein Ei als Nutzlast verwenden, können Sie schnell wählen Sie das Gewicht und die Größe eines Eies Nutzlast mit der Wahl-Taste. Nach wie vor können Sie die Länge und den Durchmesser der Nutzlast Röhre variieren. Als Payload Durchmesser variiert wird, wird das Nasendurchmesser ebenfalls geändert, und die Fläche, das Volumen und Gewicht der Nutzlast berechnet. Auf den meisten Raketen gibt es eine Verkleidung oder Übergangsabschnitt zwischen der Nutzlast und dem Körperrohr. Sie können die Länge und das Material der Verkleidung variieren. Wenn Sie die Nutzlast Design beenden können Sie einen anderen Teil auswählen, indem Sie die blauen Tasten, oder klicken Sie auf „GO“ um den Entwurf abzuschließen.
    3. Die Körperplatte ist um die Größe des Körperrohr der Rakete verwendet. Sie können die Länge und den Durchmesser des Rohrs für die Luft-Rakete und die Feststoffraketen angeben. Für die Feststoffraketen, versichert das Programm, dass das Rohrdurchmesser groß genug ist, um den Motor zu halten. Für alle Arten von Raketen können Sie eine Verkleidung an der Unterseite der Rakete hinzufügen. Das Austrittsdurchmesser der Verkleidung ist das Düsendurchmesser. Eine Verkleidung reduziert die Menge des Basisströmungswiderstandes Ihrer Rakete. Sie können wählen, das Programm haben die Drag coeffcient der Rakete berechnen, oder Sie können zur Eingabe Ihrer eigenen Wert wählen. Wenn die Wahl „User Input“ ein Eingabefeld und Schieber werden auf der Körpertafel für Sie einen Wert einzustellen. Wenn Sie das Körperrohr Design beenden können Sie einen anderen Teil auswählen, indem Sie die blauen Tasten, oder klicken Sie auf „GO“ um den Entwurf abzuschließen.
    4. Die Flossen Platte wird verwendet, um die Form und Anzahl der Rippen Stabilität zu entwerfen. Sie können eine Trapez- oder eine elliptische Klasse der Geometrie wählen. Rechtecke, Quadrate, Rauten, Dreiecke und sind in der trapez Klasse enthalten sind; Kreise sind ein Sonderfall der elliptischen Klasse. Sie geben den Ort der Rippen entlang der Körperröhre, wie aus dem unteren Teil der Rakete gemessen. Sie geben auch die Länge der Rippenwurzel entlang der Röhre und die Breite der Rippe von der Oberfläche des Rohres. Für die trapez Klasse kann die Vorderkante (L.E.) Winkel und die Hinterkante (T.E.) Winkel angeben, wie aus der Horizontalen gemessen. Wenn Sie die Lamellendesign beenden können Sie einen anderen Teil auswählen, indem Sie die blauen Tasten, oder klicken Sie auf „GO“ um den Entwurf abzuschließen.

    Nachdem die Rakete ausgelegt ist, verwenden Sie das Kraftstoff-Eingabefeld der Antriebssystem-Eingänge angeben. Die Art des Eingabefeldes ist abhängig von der Art der Rakete. Ein ballistisches Objekt hat keinen Kraftstoff, so dass der Eingabebereich ist das gleiche wie das Design-Bedienfeld. Eine Air-Rakete hat eine Pumpe mit einem Anfang und das Ende Volumen, das verwendet werden kann, um den Druck in der Rakete zu berechnen. Sie können über die Wahl-Taste auf dem Eingabefeld den Druck auf Eingang. Der Pumpendruck und die Länge des Abschußrohres bestimmt die Startgeschwindigkeit. Ein Wasser Rakete wird mit Wasser bis zu einem gewissen Niveau gefüllt und dann bis zu einem gewissen Startdruck vor dem Start gepumpt. Sie wählen das Volumen des Wassers, den Pumpendruck. und die Länge des Abschußrohrs, und das Programm berechnet das Gewicht des Wassers und dem Abheben (LO) Schub. Sie müssen Schub größer als das Gewicht zu starten, um abheben. Für die Feststoffraketen werden kleine Feststoffraketenmotoren in der Rakete eingesetzt. Die Schub- und Gewichtseigenschaften dieser Motoren werden auf einer separaten Seite beschrieben. Mit Feststoffraketen, können Sie auch einen zweistufigen oder Clusterkonfiguration von mehreren Motoren wählen. Wenn Sie fertig sind Betankung Sie auf „GO“ und der Einführung „Pad“ fortzufahren.

    Wenn Sie Ihre Rakete instabil ist oder nicht genügend Schub hat, wird die Launch-Taste drückt keine Wirkung; Sie werden sehen, das Launch-Eingabefeld nicht angezeigt. Sie müssen Ihr Design ändern oder mehr Schub zu erzeugen. Die Boxen unter dem „Stabilität“ Label werden Ihnen helfen, das Problem zu bestimmen. Wir auch Farbcode der cg, cp, Gewicht und Schub abheben Sie bestimmen, um das Problem zu helfen. Wasserraketen werden die cg Veränderungen während des Starts als Wasser aus der Rakete ausgestoßen. Für diese Art der Rakete, erscheint ein gelber „Aufschalten“, wenn die Rakete instabil ist. Drücken dieser Taste können Sie starten weiter fortzusetzen.

    Auf dem Eingangsstartbildschirm haben Sie eine weiße Taste „Feuer“ die Rakete. Als der Countdown beginnt, wird die Schaltfläche gelb, dann während des Fluges grün und schließlich rot nach der Landung. Während des Fluges ändert sich die Zeit und Telemetrieinformationen. Sie können den Flug unterbrechen, indem Sie die blaue „Pause“ Taste drücken. Anschließend können Sie einen Zeitschritt zu einem Zeitpunkt gehen durch den weißen „Step“ Knopf drücken, oder den Flug fortsetzen, indem Sie „Fortsetzen“ drücken. Wenn Ihr Flug beendet ist, können Sie „Reset“ die gleichen Bedingungen Flug und schießen wieder durch die blaue Taste, oder können Sie sich erneut Kraftstoff oder Flugbedingungen ändern. Zu jeder Zeit können Sie „Abbruch“, um die Mission. An der Unterseite des „Launch Control“ Panel, die aktuellen und maximalen Werte der Höhe, Geschwindigkeit und Reichweite (Abstand von der Startrampe) angezeigt. Der aktuelle Wert des Schubs. Gewicht. und ziehen Sie werden ebenfalls angezeigt. Wenn ein Wasser Rakete gestartet wird, der momentane Druck und Kraftstoffgewicht in der Flasche werden ebenfalls angezeigt.

    Wir werden auch weiterhin RM-III auf der Grundlage Ihrer Eingabe verbessern und zu aktualisieren. Die Geschichte der Änderungen ist hier enthalten:

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