Свою первую модель ракеты я, слушатель первого семинара для руководителей авиакружков Московской области, построил в октябре 1961 года. Его организатором был Николай Николаевич Уколов - тогдашний руководитель Московской областной станции юных техников. А проводил занятия Виктор Федорович Еськов - заведующий лабораторией ЦСЮТ России. Мы, группа порядка 30 человек, за 3 - 4 часа изготовили по летающей модели ракеты. Тут же получили хороший методический материал и по моделям, и по двигателям. В то время модельноракетные двигатели (МРД) делали сами: набивали пороховой смесью обыкновенные картонные охотничьи гильзы 12 и 16 калибра углем, серой и селитрой в специальном приспособлении.

Рис. 1. Модель ракеты: 1 - головной обтекатель; 2 - амортизатор; 3 - корпус; 4 - нить подвески парашюта; 5 - парашют; 6 - направляющие кольца; 7- стабилизатор; 8 - МРД

Рис. 2. Формы корпусов моделей ракет

Коротко о тех первых моделях. На оправке диаметром 21 мм клеили корпус из чертежной бумаги в два слоя. Длина его - около 400 мм. Стабилизаторы вырезали из жести и паяли к двум пояскам (обручам), закрепленным в нижней части корпуса. Головной обтекатель вытачивали на токарном станке из древесины.

Тот первый семинар явился хорошей отправной точкой для развития ракетно-космического моделизма. Стала издаваться соответствующая литература, и не только в столице. В апреле 1962 года под Москвой прошли крупные областные соревнования по моделям ракет, в которых приняли участие около 180 человек. В последующие годы география ракетных центров расширилась. К ним присоединились Краснодар, Пермь, Харьков, Симферополь, Иваново, Ярославль и другие города.

К сожалению, в конце 1990-х годов в стране заметно упал интерес к ракетному моделизму. Это объясняется тем, что закрылось большое количество учреждений дополнительного образования - клубы и станции юных техников. А ведь в них в основном и занимались ракетомоделисты. За последние семь-восемь лет понемногу положение выправляется, ведь дети требуют к себе внимания и заботы.

Данная статья открывает своеобразную школу ракетомоделизма на страницах нашего журнала. Надеемся, публикации этой тематики помогут пропагандировать знания по ракетнокосмической технике среди молодых людей, школьников, позволят им изготовить и запустить свою первую ракету.

Слово "ракета" вошло в наш лексикон лет пятьдесят назад, а сегодня его знает любой мальчишка трех-четырех лет. И не только знает, но представляет себе, что оно значит.

Прежде чем говорить о миниатюрных ракетах, уясним - что же такое модель ракеты, рассмотрим основные требования, предъявляемые к постройке и запуску моделей ракет.

Летающая модель ракеты приводится в движение с помощью ракетного двигателя и поднимается в воздух, не используя аэродинамическую подъемную силу несущих поверхностей (как самолет), имеет устройство для безопасного возвращения на землю. Модель изготовляют в основном из бумаги, дерева, разрушаемого пластика и других неметаллических материалов.

Разновидностью моделей ракет являются модели ракетопланов, которые обеспечивают возвращение на землю их планерной части путем устойчивого планирования с использованием аэродинамических, замедляющих падение сил.

Рис. 3. Простейшая модель ракеты (нажмите для увеличения): 1 - головной обтекатель; 2 - петля крепления системы спасения; 3 - корпус; 4 - система спасения (тормозная лента); 5 - пыж; 6 - МРД; 7 - обойма; 8 - стабилизатор; 9 - направляющие кольца

Рис. 4. Варианты хвостового оперения: при виде сверху (I) и сбоку (II)

Различают 12 категорий моделей ракет - на высоту и продолжительность полета, модели-копии и т.д. Из них - восемь чемпионатных (для официальных соревнований). У спортивных моделей ракет ограничивается стартовая масса - она должна быть не более 500 г, у копии - 1000 г, масса топлива в двигателях - не более 125 г и количество ступеней - не более трех.

Стартовая масса - это масса модели с двигателями, с системой спасения и полезным грузом.

Ступенью модели ракеты называется часть корпуса, содержащая в себе один или более ракетных двигателей, спроектированная с учетом ее отделения в полете. Часть модели без двигателя не является ступенью. Ступенчатость конструкции определяют на момент первого движения от стартового двигателя.

Для запуска модели ракет следует применять модельные двигатели (МРД) на твердом топливе только промышленного производства.

Конструкция должна иметь поверхности или устройства, удерживающие модель на заранее намеченной траектории взлета.

Нельзя, чтобы модель ракеты освобождалась от двигателя, если он не заключен в ступень. Разрешается сбрасывать корпус двигателя у модели ракетопланов, которые опускаются на парашюте (с куполом площадью не менее 0,04 кв. м) или на ленте размерами не менее 25x300 мм.

На всех ступенях модели и отделяющихся частях необходимо устройство, замедляющее спуск и обеспечивающее безопасность приземления: парашют, ротор, крыло и т.д. Парашют может изготовляться из любых материалов, а для удобства наблюдения иметь яркую окраску.

На модели ракеты, представляемой на соревнования, должны быть опознавательные знаки, состоящие из инициалов конструктора и двух цифр высотой не менее 10 мм. Исключение составляют модели-копии, опознавательные знаки которых соответствуют знакам копируемого прототипа.

Любая летающая модель ракеты (рис. 1) имеет следующие основные части: корпус, стабилизаторы, парашют, направляющие кольца, головной обтекатель и двигатель. Поясним их назначение.

Корпус служит для размещения парашюта и двигателя. К нему крепят стабилизаторы и направляющие кольца. Стабилизаторы нужны для устойчивости модели в полете, а парашют или любая другая система спасения - для замедления свободного падения. С помощью направляющих колец модель устанавливают на штангу перед стартом. Для придания модели хорошей аэродинамической формы верхняя часть корпуса начинается головным обтекателем (рис. 2).

Двигатель - "сердце" модели ракеты, он создает необходимую тягу для полета.

Для тех, кто желает приобщиться к ракетомоделизму, своими руками изготовить действующую модель летательного аппарата под названием ракета, предлагаем несколько образцов таких изделий. Надо сказать, что для данной работы понадобятся доступный материал и минимум инструментов. И, конечно, это будет самая простая, одноступенчатая модель под двигатель импульсом 2,5 - 5 н.с.

Исходя из того, что по спортивному кодексу ФАИ и нашим "Правилам проведения соревнований" минимальный диаметр корпуса составляет 40 мм, выбираем соответствующую оправку для корпуса. Для нее подойдет обыкновенный круглый стержень или трубка длиной 400 - 450 мм. Это могут быть составные элементы (трубки) шланга от пылесоса или отслужившие свой век лампы дневного света. Но в последнем случае нужны особые меры предосторожности - ведь лампы изготовлены из тонкого стекла.

Рассмотрим технологию постройки простейших моделей ракет. Основной материал для изготовления несложных моделей, рекомендуемых начинающим конструкторам, - бумага и пенопласт. Корпуса и направляющие кольца склеивают из чертежной бумаги, парашют или тормозную ленту вырезают из длинноволокнистой или цветной (креповой) бумаги. Стабилизаторы, головной обтекатель, обойму под МРД делают из пенопласта. Для склейки желательно применять клей ПВА.

Изготовление модели следует начать с корпуса. Для первых моделей лучше делать его цилиндрическим. Условимся строить модель под двигатель МРД 5-3-3 с наружным диаметром 13 мм (рис. 3). В этом случае для его крепления в кормовой части придется вытачивать обойму длиной 10 - 20 мм.

Важными геометрическими параметрами корпуса модели являются диаметр (d) и удлинение (X), которое представляет собой отношение длины корпуса (I) к его диаметру (d): X = l/d. Удлинение большинства моделей для устойчивого полета с хвостовым оперением должно быть около 9 - 10 единиц. Исходя из этого, определим размер бумажной заготовки для корпуса.

Рис. 5. Приклейка строп: 1 - купол; 2 - стропы; 3 - закладка (бумага или липкая лента)

Рис. 6. Укладка парашюта

Если возьмем оправку диаметром 40 мм, то ширину заготовки вычислим по формуле длины окружности: В = ?d Полученный результат надо умножить на два, ведь корпус - из двух слоев бумаги, и добавить 8 - 10 мм на припуск для шва. Ширина заготовки получилась равной порядка 260 мм.

Тем, кто еще не знаком с геометрией, ребятам второго-третьего классов, можно рекомендовать другой простой способ. Взять оправку, обмотать ее два раза ниткой или полоской бумаги, прибавить 8 - 10 мм и узнать, какой будет ширина заготовки для корпуса. Следует иметь в виду, что бумагу необходимо располагать волокнами вдоль оправки. В этом случае она хорошо скручивается, без изломов.

Длину заготовки вычислим по формуле: L = ?d или остановимся на размере 380 -400 мм.

Теперь о склейке. Обмотав бумажку-заготовку вокруг оправки один раз, оставшуюся часть бумаги промазываем клеем, даем ему немножко подсохнуть и обматываем второй раз. Загладив шов, помещаем оправку с корпусом у источника тепла, например, у батареи отопления, после просушки зачищаем шов мелкой наждачной бумагой.

Аналогичным способом изготавливаем и направляющие кольца. Берем обычный круглый карандаш и наматываем на него полоску бумаги шириной 30 - 40 мм в четыре слоя. Получаем трубочку, которую после высыхания разрезаем на кольца шириной 10 - 12 мм. Впоследствии клеим их к корпусу. Они являются направляющими кольцами для старта модели.

Форма стабилизаторов может быть различна (рис. 4). Их главное предназначение - обеспечение устойчивости модели в полете. Предпочтение можно отдать той, при которой часть площади находится за срезом кормовой (нижней) части корпуса.

Выбрав нужную форму стабилизаторов, делаем его шаблон из плотной бумаги. По шаблону вырезаем стабилизаторы из пластины пенопласта толщиной 4 - 5 мм (можно с успехом применять потолочный пенопласт). Наименьшее число стабилизаторов - 3. Сложив стопкой, друг на друга в пакет, скалываем их двумя булавками и, зажав пальцами одной руки, обрабатываем по краям напильником или бруском с наклеенной наждачной бумагой. Потом закругляем или заостряем все стороны стабилизаторов (предварительно разобрав пакет), кроме той, которой они будут крепиться к корпусу. Далее - клеим стабилизаторы на ПВА в донной части корпуса и покрываем боковые стороны клеем ПВА - он сглаживает поры пенопласта.

Головной обтекатель вытачиваем из пенопласта (лучше марки ПС-4-40) на токарном станке. Если такой возможности нет, его можно вырезать также из куска пенопласта и обработать напильником или наждачной бумагой. Аналогично изготавливаем обойму под МРД и вклеиваем его в донную часть корпуса.

В качестве системы спасения модели, обеспечивающей ее безопасное приземление, применяем парашют или тормозную ленту. Купол вырезаем из бумаги или тонкого шелка. Для первых стартов диаметр купола следует выбирать порядка 350 - 400 мм, - этим самым ограничить время полета - ведь хочется сохранить свою первую модель на память. После крепления строп к куполу производим укладку парашюта (рис. 6).

После изготовления всех деталей модели проводим ее сборку. Головной обтекатель соединяем резиновой нитью (амортизатором) с верхней частью корпуса модели ракет. Концы строп купола парашюта связываем в один жгут и крепим его к середине амортизатора. Далее красим модели в яркие контрастные цвета.

Стартовая масса готовой модели с двигателем МРД 5-3-3 около 45 - 50 г. Подобными моделями можно проводить первые соревнования на продолжительность полета. Если место для запусков ограничено, рекомендуем выбрать в качестве системы спасения тормозную ленту размерами 100x10 мм.

Старты получаются зрелищными и динамичными. Ведь время полета при этом будет порядка 30 с, да и доставка моделей гарантирована, что очень важно для самих "ракетчиков".

Модель ракеты для показательных полетов (рис. 7) рассчитана на старт с более мощным двигателем с общим импульсом 20 н.с. Она может нести на своем борту и полезный груз - листовки, вымпелы. Полет такой модели сам по себе эффектный: старт напоминает пуск настоящей ракеты, а выброс листовок или разноцветных вымпелов добавляет зрелищности.

Рис. 7. Модель ракеты для показательных запусков (нажмите для увеличения): 1 - головной обтекатель: 2 - петля подвески системы спасения; 3 - парашют; 4 - корпус; 5-стабилизатор; 6-обойма под ПРД; 7 - направляющее кольцо

Рис. 8. Электрическая система пульта управления запуском

Корпус клеим из плотной чертежной бумаги в два слоя на оправке диаметром 50-55 мм, длина его 740 мм. Стабилизаторы (их четыре) вырезаем из пластины пенопласта толщиной 6 мм. После закругления трех сторон (кроме самой длинной - 110-мм) их боковые поверхности покрываем двумя слоями клея ПВА. Затем на длинной их стороне, которую потом крепим к корпусу, делаем желобок круглым напильником - для плотного прилегания стабилизаторов к круглой поверхности. Направляющую трубку выклеиваем известным нам способом на круглой оправке (карандаше), разрезаем на кольца шириной 8 - 10 мм и крепим на ПВА к корпусу.

Головной обтекатель вытачиваем на токарном станке из пенопласта. Из него же делаем и обойму под МРД шириной 20 мм и вклеиваем его в донную часть корпуса.

Наружную поверхность головного обтекателя два-три раза обмазываем клеем ПВА - для удаления шероховатости. Соединяем с верхней частью корпуса резинкой-амортизатором, для которого годится обыкновенная бельевая резинка шириной 4 - 6 мм.

Купол парашюта диаметром 600 - 800 мм вырезаем из тонкого шелка, число строп - 12-16. Свободные концы этих нитей соединяем узлом в один жгут и крепим к середине амортизатора.

Внутрь корпуса на расстоянии 250 - 300 мм от нижнего среза бумаги вклеиваем решетку из плотной бумаги или реек, которая не позволяет парашюту и полезному грузу опускаться в момент взлета в низ модели, нарушая этим ее центровку. Наполнение полезного груза целиком зависит от фантазии конструктора модели. Стартовая масса модели - около 250 - 280 г.

Пусковое устройство

Для безопасного запуска и полета модели необходимо надежное стартовое оборудование. Оно состоит из пускового устройства, пульта дистанционного управления запуском, проводников для подачи электропитания и воспламенителя.

Пусковое устройство должно обеспечивать движение модели вверх до тех пор, пока не будет достигнута скорость, необходимая для безопасного полета по намеченной траектории. Механические приспособления, встроенные в пусковую установку и помогающие при старте, применять запрещается Правилами соревнований по моделям ракет спортивного Кодекса.

Самое простое пусковое устройство - направляющая штанга (штырь) диаметром 5 - 7 мм, которая закрепляется в стартовой плите. Угол наклона штанги к горизонту не должен быть менее 60 градусов.

Пусковое устройство задает модели ракеты определенное направление полета и обеспечивает ей достаточную устойчивость в момент схода с направляющего штыря. При этом следует учесть, что чем больше длина модели, тем больше должна быть и его длина. Правила предусматривают минимальное расстояние от верхней макушки модели до окончания штанги в один метр.

Пульт управления запуском представляет собой обыкновенную коробку размерами 80x90x180 мм, изготовить ее можно самостоятельно из фанеры толщиной 2,5 - 3 мм. На верхней панели (ее лучше сделать съемной) устанавливают сигнальную лампочку, блокировочный ключ и кнопку пуска. На ней можно смонтировать вольтметр или амперметр. Электрическая схема пульта управления запуском изображена на рисунке 7.

В качестве источника тока в пульте управления применяют аккумуляторы или другие элементы питания. В нашем кружке многие годы используют для этой цели четыре сухих элемента типа КБС напряжением 4,5 V, соединив их параллельно в две батареи, которые, в свою очередь, соединяют между собой последовательно. Такого питания хватает для запуска модели ракет в течение всего спортивного сезона. Это около 250 - 300 пусков.

Для подачи электропитания от пульта управления к воспламенителю желательно применять медные многожильные провода диаметром не менее 0,5 мм с влагостойкой изоляцией. Для надежного и быстрого соединения на концах проводов устанавливают штепсельные разъемы. В местах соединения воспламенителя крепят "крокодилы". Длина токоподводящих проводов должна быть свыше 5 м.

Воспламенитель (электрозапал) двигателей моделей ракет - это спираль из 1 - 2 витков или отрезок проволоки диаметром 0,2 - 0,3 мм длиной 20 - 25 мм. Материалом для воспламенителя служит нихромовая проволока, обладающая большим сопротивлением. Электрозапал вставляют непосредственно в сопло МРД. При подаче тока на спираль (электрозапал) выделяется большое количество тепла, так необходимого для воспламенения топлива двигателя. Иногда, для усиления начального теплового импульса, спираль покрывают пороховой мякотью, предварительно обмакнув ее в нитролак.

При запуске моделей ракет необходимо строго соблюдать меры безопасности. Вот некоторые из них. Старт моделей производится только дистанционно, пульт управления запуском размещается на расстоянии не менее 5 м от модели. Для предотвращения непроизвольного воспламенения МРД блокировочный ключ пульта управления должен находиться у ответственного за старт. Только с его разрешения по команде "Ключ на старт!" делается трехсекундный предстартовый отсчет в обратном порядке, оканчивающийся командой "Пуск!".

Смотрите другие статьи раздела .

Читайте и пишите полезные

Эта модель ракеты состоит из двух частей, которые отделяются друг от друга в воздухе. Собственно говоря, это две модели ракеты, посаженные одна на другую.

При старте работает двигатель нижней модели ракеты, поэтому она называется первой ступенью 1. В воздухе, когда заряд двигателя первой ступени сгорит до конца, выполнившая свою задачу первая ступень нашей модели отделяется и падает вниз. Одновременно с этим начинает работать двигатель второй ступени 2; она, продолжая Движение, поднимается гораздо выше. Посмотри на рис. Ты видишь, что каждая из ступеней мало чем отличается от моделей ракет, известных тебе по опыту постройки предыдущих моделей. Поэтому мы обратим твое внимание лишь на особенности, ранее не встречавшиеся.

Во - первых, обе ступени соединены между собой бумажным кольцом (рис.), приклеенным к нижней ступени и надетым на хвостовую часть второй ступени. Для надежного соединения это кольцо должно иметь высоту не менее 40 мм.

Ступени разъединяются в воздухе под влиянием газов, выходящих из сопла двигателя первой ступени. Чтобы это произошло, хвостовую часть двигателя второй ступени помещают впритык к первой части двигателя первой ступени. Когда заряд двигателя первой ступени догорит до конца, пламя через отверстие в картонном пыже поджигает заряд двигателя второй ступени. При подгонке кольца, объединяющего ступени, надо добавиться отсутствием люфтов и вместе с тем свободного разъединения: сила давления газов на торец первой ступени должна легко преодолевать трение кольца.

Во - вторых, обрати внимание на двигатель первой ступени: канал в его заряде должен быть длинным. У нашей модели он не доходит до конца заряда (картонного пыжа) всего на 10 - 12 мм (рис.). У двигателя второй ступени, даже при одинаковой длине заряда, это расстояние может равняться 20 - 24 мм.

Ты должен помнить, что сила тяги ракетного двигателя зависит от быстроты сгорания заряда. В той части заряда, где есть канал, площадь горения и быстрота сгорания больше, чем в "глухой" части без сверления. Когда пламя выходит до конца канала, площадь горения сильно сокращается, тяга уменьшается и модель ракеты начинает уходить от вертикали вбок ("заваливает"), иногда переходя в почти горизонтальный полет. Чтобы этого не случилось, применяют на первой ступени заряды с удлиненным каналом.

Приступая к постройке модели двухступенчатой ракеты, внимательно рассмотри чертеж ее (см. рис.), проверь, все ли ясно, подготовь необходимый инструмент, материалы и приспособления.

Каждую из ступеней делай отдельно и тщательно пригони их друг к другу, проверь, легко ли они разделяются. Сделав парашют, уложи его в корпус второй ступени, словом, добейся того, чтобы каждая деталь новой модели ракеты была сделана очень хорошо. Краску клади тонким слоем: много краски - много весу, а для модели ракеты это лишнее!

Когда части модели ракеты будут готовы, собери ее целиком и, если нужно, исправь обнаруженные недостатки.

Подготовку модели к запуску советуем выполнить в такой последовательности. Прежде всего вставь двигатель верхней ступени в корпус, положи сверху на него два - три шарика смятой бумаги, уложи поверх них парашют (предварительно сложенный для этой цели) и, наконец, надень головку модели ракеты. Вторая ступень собрана. Повернув ее головкой вниз, ты увидишь канал двигателя второй ступени. Насыпь в него смеси, применяемой для изготовления стопина, или молотого черного пороха. Не переворачивая модель, установи на нее первую ступень и вставь двигатель первой ступени. Вот, собственно и все: модель к полету готова! А как запустить ее, ты уже знаешь. Установи модель на направляющей, введи в канал двигателя первой ступени фитиль или спираль электрического запала. Теперь тебе остается нажать пусковую кнопку или поджечь фитиль. Модель ракеты стремительно ринется ввысь, оставив белый след и небольшое быстро тающее облачко внизу. А спустя несколько секунд, ты услышишь хлопок, увидишь высоко над головой раскрывшийся парашют, опускающий груз вниз.

Полет модели ракеты заканчивается. Понаблюдай и подумай, все ли получилось хорошо, что и как следовало бы улучшить, чтобы следующая твоя модель, быть может уже твоей собственной конструкции, показала лучший результат.

Чтобы помочь тебе двигаться вперед, совершенствовать свои модели ракет, мы помещаем здесь чертежи, фотографии и рисунки десяти лучших моделей, построенных ракетомоделистами Московской области. Среди них ты найдешь шесть одноступенчатых, две двух - и одну трех - ступенчатые модели ракет (рис.).

Обратите внимание на различие в размерах, конструкции отдельных частей и двигателей, их расположение и т. п. Заметь, что среди одноступенчатых есть модель ракеты, имеющая "связку" из четырех двигателей. Все они начинают работать одновременно, и, таким образом, тяга у этой модели получается в четыре раза больше, чем у обычной, конечно, при одинаковых двигателях. Эту модель ракеты на соревнованиях наблюдали в течение 90 сек. Со старта, а потом она исчезла из поля зрения судей.

Одноступенчатая модель ракеты (см. рис.), совершила пять полетов длительностью 128, 180, 110, 180 и 17 сек.

Двухступенчатая модель (см. рис.) находилась в воздухе 252 сек. Она интересна тем, что имеет прибор для записи величины скоростного напора.
Еще дольше пробыла в воздухе (см. рис.) трехступенчатая модель ракеты - 420 сек.
Ну, а теперь дадим тебе несколько советов, которых рекомендуем обязательно придерживаться.

Советы начинающему.

Строя модели ракет и особенно составляя смеси для двигателей, строго придерживайся описаний. Помни: пока у тебя нет опыта, не следует вносить изменений в конструкцию моделей, построенных другими и успешно летавших. Состав смеси менять нельзя; иногда небольшие изменения в соотношении компонентов могут сильно изменить характер горения, привести к взрыву и т. п. Особенно недопустимо вводить новые компоненты.

В точности старайся придерживаться указаний по измельчению компонентов, изготовлению компонентов, изготовлению смеси, набивке гильз и другим техническим деталям.

Запуск моделей производи только с использованием пусковых устройств, позволяющих поджигать смесь дистанционно, т.е. на расстоянии. Для малых моделей ракет оно должно быть не менее 10м.

Для запуска выбирай тихую погоду и открытое место, вдали от строений, линий связи и электропередач, деревьев и кустарников, реки или других водоемов. Проследи, чтобы рядом с пусковым устройством не было ничего легковоспламеняющегося - сухой травы и т. п. Имей под руками небольшое ведро с песком.

Снабжай свои модели парашютами: они позволяют сохранить корпуса моделей ракет, приборы невредимыми.

Иногда хочется чего-то странного. Вот, недавно меня потянуло на ракетомоделизм. Так как я строю ракеты на нубовском уровне, для меня ракета состоит из двух частей – двигателя и корпуса. Да, я знаю, что все намного сложнее, но даже с таким подходом ракеты летают. Естественно, вам интересно, как делается двигатель.

Хочу предупредить, что если вы соберетесь повторить то, что написано в этой статье, то будете делать это на свой страх и риск. Я не гарантирую точность или безопасность предложенной методики.

Для корпуса двигателя я использую толстостенные ПВХ трубы диаметром 3/4 дюйма. Трубы такого диаметра относительно дешевы и широкодоступны. Лучше всего трубы режутся специальными ножницами. Я очень много намучался, пытаясь резать такие трубы электролобзиком – всегда получалось очень криво.

Трубу я размечаю так:

Все размеры в дюймах. кто не знает, размер в дюймах нужно умножить на 2.54 и получится размер в сантиметрах. Эти размеры я нашел в замечательной книге

Там есть и куча других конструкций. Верхний кусок двигателя (который пустой) я не делаю. Там должен быть вышибной заряд для парашюта, мне пока далеко до этого.

Отрезанный кусок трубы вставляется в специальную приспособу. Покажу все приспособы сразу, дабы не возникало вопросов:

Длинная палка играет роль “пестика” Ей утрамбовывается глина и топливо. Вторая деталька – это кондуктор. Он служит для того, чтобы просверлить сопло точно по центру двигателя. Вот их чертежи:

Сверло используется длинное – длинной 13см. Его как раз хватает для того, чтобы просверлить канал через все топливо.

Теперь нужно замешивать топливо. Я использую стандартную “карамельку” – сахар и селитра в соотношении 65 селитры/35сахара. Плавить карамель я не хочу – занятие это рискованное, да и не стоит это того геморроя. Я не пытаюсь вытянуть из топлива все возможное. Это ведь любительское ракетостроение. Я просто смешиваю сахарную пудру и селитру в порошках:

Забиваем порошок по разметку. Бить нужно довольно сильно.

Забивка топлива и заглушки ничем не отличается. Кажется, что по топливу стучать опасно, но карамелька трудно воспламеняется даже от спички. Естественно, базовые меры предосторожности соблюдать стоит – не склонятся над двигателем, работать в защитной маске, итп.

Последние 5мм заглушки я оставляю для термоклея. Я несколько раз пробовал сделать ракету без заглушки из термоклея, верхнюю пробку вырывало давлением. Термоклей обладает отличной адгезией к пластику и не успевает расплавится при горении двигателя.

Сверлим сопло через кондуктор:

Топливо очень плохо сверлится – сахар плавится и липнет на сверло, поэтому его приходится часто вытаскивать и счищать налипшее топливо. Проверяем сопло:

Заливаем последние 5мм трубки и ее торец термоклеем

Все, двигатель готов. Вот так выглядит двигатель на статических испытаниях. К сожалению, видео не показательно – в этом двигателе канал был просверлен на половину, и фотоаппарат не правильно записал звук. В реале “рев” двигателе очень громкий и серьёзный, а не такой игрушечный как на записи.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Цели и задачи.

Цели: используя современные знания, информацию из Интернета, доступные конструкционные материалы, воспроизвести моделирование, изготовление, запуск ракеты. Получить наиболее полное представление об особенностях конструкции, возможностях и использования и отличиях различных типов ракет с жидкостными и твёрдотопливными ракетными двигателями, которые используются для запусков в околоземное и космическое пространство.

Смоделировать, сконструировать и произвести запуск ракеты.

Задачи:

Изучить историю ракетомоделирования.

Изучить от чего зависит полёт ракеты.

Изучить формулу Циолковского и её смысл для ракет.

Изучить аэродинамическое сопротивление и способы его уменьшения.

Изучить устойчивость ракеты в полёте.

Изучить строение двигателя и корпуса ракеты.

Изучить c пособы спасения ракеты от столкновения с землёй.

Что же такое ракетомоделирование?

Ракетомоделирование, являющее ранее частью авиамодельного спорта, уже достаточно долгое время является самостоятельным видом спорта.

Ракетомоделирование - это изготовление рабочих моделей ракет, которые используют движущую силу небольших ракетных двигателей на твёрдом топливе и поднимаются на высоту более 100 метров. После окончания работы двигателя, модель спускается на землю с помощью разнообразных систем спасения (стримерная лента, парашют, ротошут, крыло) В процессе запуска моделей используются уменьшенные аналоги твердотопливных реактивных двигателей. Особенность ракетного двигателя в том, что он движется вперёд, отталкиваясь не от воздуха, как это делают, к примеру, вертолёт или самолёт, а благодаря эффекту тяги ракетного двигателя. Этот эффект основан на третьем законе Ньютона, по которому тело движется вперёд, отталкивая назад часть своей массы.

Ракетомодельный спорт - это технический вид спорта, в котором участники соревнуются в конструировании, изготовлении, организации запуска и пилотировании (для радиоуправляемых) моделей ракет и ракетопланов.

История и современность ракетомоделирования.

Как отдельный вид спорта ракетомодельный спорт существует с 70-ых годов 20 века. В качестве технического вида спорта в настоящее время широко распространен в России, странах СНГ и Восточной Европы. В мировом масштабе широкого распространения не получил. В СССР ракетомодельный спорт официально существует с 1961 года. Ракетомоделирование возникло и приобрело популярность сразу, как только стало известно о запуске первых искусственных спутников Земли, а особенно после полётов в космическом пространстве советских лётчиков-космонавтов. С этого момента начались попытки построить действующие модели ракет. Модель ракеты состояла из приспособления для плавного снижения (парашют, крылья), а также имела способность после смены ракетных двигателей вновь запускаться в воздух. Корпус модели был изготовлен из неметаллических материалов и состоял из трёх ступеней, каждый из которых снижался на своём парашюте. Изначально они были не совершенны, имели достаточно примитивный самодельный ракетный двигатель. В советское время ракетомодельный спорт был очень сильно развит, в каждом районе каждого города существовали клубы, станции, дома юных техников, именно в них зарождались будущие спортсмены. Инициатором организованных форм развития ракетомоделирования стала Московская областная станция юных техников, которая в апреле 1962 года провела первые в Советском Союзе областные ракетомодельные состязания. С этого момента ракетомоделирование приобрело массовый характер. В каждой школе, в каждой внешкольной организации существуют группы юных умельцев, которые пробуют построить и запустить в воздух модели ракет. Ракетомоделирование - это не просто увлечение, оно даёт большую пользу, влияя на общее и техническое развитие будущего инженера-конструктора. Чуть позже многочисленные организации были объединены в Федерацию ракетомодельного спорта СССР (с 1993 года - России).

Сегодня смоделировать и запустить ракету на высоту 100-150 метров можно, если сконструировать и изготовить её самостоятельно или купить уже готовую модель. В нашей стране проводятся научные фестивали, где можно продемонстрировать свои разработки в ракетном моделировании и запустить ракету в небо. В других странах также существуют организации по ракетному моделированию, которые тоже устраивают ежегодные фестивали и соревнования.

Имена тех, кто начал космический век.

Николай Иванович Кобальчич - пришёл к мысли использовать силу взрыва для полёта человека.

Константин Эдуардович Циолковский - основоположник современной ракетной техники и космонавтики.

Юрий Васильевич Кондратюк - доказал возможность полёта в мировые пространства на ракете.

Цандер Фридрих Артурович - сделал первые расчёты, относящиеся к области космических путешествий.

Сергей Павлович Королёв - изобрёл первый спутник.

Юрий Алексеевич Гагарин - стал первым кто полетел в космос.

Терешкова Валентина Владимировна - первый космонавт-женщина. И единственная женщина совершившая полёт одна, без экипажа.

Леонов Алексей Архипович — первый человек, который вышел в открытый космос 18 марта 1965 года. Продолжительность первого выхода составила 23 минуты.

Анато́лий Я́ковлевич Соловьёв - российский космонавт ему принадлежит рекорд по числу выходов в открытый космос. Он совершил 16 выходов общей продолжительностью более 78 часов. Суммарный налет Соловьева в космосе составил 651 сутки.(см. приложение 1.)

Виды ракет в ракетомодельном спорте.

Модели ракет подразделяются на 12 категорий:

S1 — модели ракет на высоту полёта.
S2 — модели ракет на высоту полёта со стандартным грузом.
S3 — модели ракет на продолжительность полёта с парашютом.
S4 — модели планеров с ускорителем на продолжительность полёта.
S5 — модели-копии ракет на высоту полёта.
S6 — модели ракет на продолжительность полёта с лентой.
S7 — модели-копии ракет на реализм полёта.
S8 — модели ракетных планеров на продолжительность полёта.
S9 — модели ракет на продолжительность полёта с ротором.
S10 — модели ракет на продолжительность полёта с «мягким крылом».
S11 — модели-копии ракетопланов и космических кораблей.
S12 — модели ракет для троеборья на продолжительность полёта.

От чего зависит полёт ракеты?

Понятие силы тяги двигателя и её определение.

Как можно, хотя бы упрощённо, представить себе процесс образования тяги?

Для этого воспользуемся такой моделью. Допустим, что каждую секунду из камеры под действием упругих сил давление расширяющегося газа выбрасывается масса рабочего тела. На рисунке она обозначена буквой m . Изобразим газ, находящийся в камере в виде сжатой пружины. Распрямляясь, пружина давит одним концом на “массу” m , а другим - на переднюю стенку камеры. Сила, действующая со стороны пружины на камеру, не что иное, как тяга R . Точно такая же сила действует на рабочее тело, которое под её действием получает некоторую скорость W (её называют скоростью истечения газа из двигателя). На основе законов физики легко доказывается, что сила тяги R равна произведению секундного расхода массы газа m на скорость его движения W . Чтобы правильно использовать законы, выраженные формулой тяги, проведём её анализ. Из формулы сразу же видно, что увеличить тягу двигателя можно 2 путями: увеличивая секундный расход массы топлива или повышая скорость истечения газов. Какой же из этих 2 путей наболее выгоден? Очевидно, 2, поскольку он не связан с увеличением запаса топлива на ракете. А как можно увеличить скорость истечения газов из двигателя? Один из способов - увеличение коэффициента полезного действия. Сама конструкция двигателя должна быть такой, чтобы топливо использовалось наиболее эффективно.

Формула Циолковского и её смысл для ракет.

А можно ли найти конечную скорость ракеты? Интересно, что это был первый вопрос, которой задал себе Циолковский. Он поставил перед собой задачу: определить конечную скорость ракеты. Правда, сначала для идеальных, наземных условий. Он предположил, что ракета летит в безвоздушном пространстве, вдали от Земли, других планет и звёзд, то есть вне гравитационных полей, создаваемых небесными телами. Циолковский решил эту задачу уже в 1897 году. Формула, выведенная Циолковским, устанавливает связь между скоростью самой ракеты, скоростью истечения газов из сопла ракетного двигателя, массами ракеты на старте и в конце активного участка полёта. Ныне эта формула носит имя Циолковского и является краеугольным камнем всей современной космонавтики. Зависимость, устанавливаемая формулой Циолковского, графически изображена на рисунке. Буквой V к обозначена идеальная конечная скорость ракеты, обозначение для скорости истечения W нами уже применялось, а буквами M o и M к отмечены начальная и конечная массы ракеты. Здесь же, на графике, приведена и сама формула Циолковского в показательном виде. В формуле буквой е обозначена постоянная величина - иррациональное число, широко используемое в математике и равное примерно 2,72 . Что же позволяет выяснить формула Циолковского? Посмотрим на график. Если после сгорания топлива масса ракеты уменьшится вдвое, то конечная скорость станет равной трём четвертям от скорости истечения газов. Когда отношение масс достигнет 10, то конечная скорость в 2,3 раза превысит скорость истечения, а при M o / M к = 100 отношение V к / W = 4,6 (последней точки на графике нет, её можно получить расчётным путём). Чтобы наглядно представить, какими должны быть ракеты с указанным соотношением масс, заметим, что отношение масс M o / M к = 2 соответствует отношению массы бутылки с водой и без неё, M o / M к = 10 - отношению масс полного и пустого ведра, а цифре 100 соответствует отношение массы мешка с картошкой и без неё. Отношению M o / M к является конструктивным параметром ракеты.

Формула Циолковского:

{\displaystyle V} V — конечная скорость летательного аппарата, которая для случая маневра в космосе при орбитальных манёврах и межпланетных перелётах часто

именуется характеристической скоростью.

{\displaystyle I} I — удельный импульс ракетного двигателя (отношение тяги двигателя к секундному расходу массы топлива);

{\displaystyle M_{1}} M 1 — начальная масса летательного аппарата (полезная нагрузка + конструкция аппарата + топливо);

{\displaystyle M_{2}} M 2 — конечная масса летательного аппарата (полезная нагрузка + конструкция аппарата).

Аэродинамическое сопротивление и способы его уменьшения.

При подъеме модели ракеты у нее есть друзья и враги. Разгоняет ракету сила тяги, а препятствуют разгону две силы: сила притяжения Земли и сила аэродинамического (дословно: воздушно-силового) сопротивления. Велики ли силы, тормозящие ракету? Силен ли враг?

Обратимся к космической технике. Установлено, что при выведении космического аппарата на круговую орбиту, высота которой 500 км , потери скорости вследствие аэродинамического торможения составляют 0,4 км/сек , а гравитационные потери (потери, вызванные действием силы притяжения Земли) — 1,1 км/сек . Как видим, потери значительные.

Еще большие потери сопутствуют полету модели, особенно потери аэродинамические: полет космической ракеты лишь частично происходит в плотных слоях атмосферы (напомним, что 75% всей массы атмосферы содержит десятикилометровый нижний ее слой), а полет модели полностью совершается в плотной среде.

Расчеты показывают, что у модели ракеты потери высоты, вызванные аэродинамическим сопротивлением, могут быть равны, а иногда и больше гравитационных. Поэтому моделисту особенно важно изучить «воздушного» противника, чтобы успешно бороться с ним.

Какова же природа аэродинамического сопротивления?

Сопротивление, которое воздействует на модели ракет и сами ракеты, на самолеты, автомобили, корабли, — в общем, на все, что передвигается в жидкой или газообразной среде, — создается двумя силами: трением и давлением.

Сопротивление трения возникает благодаря «вязкости» среды, в которой происходит движение. Двигаясь в атмосфере, тело «сдвигает» слои воздуха, очень близко прилегающие к его поверхности. Напряжение сдвига появляется потому, что частицы воздуха на самой поверхности движутся вместе с телом, а на сравнительно небольшом расстоянии от тела воздух неподвижен. В этом отношении сопротивление трения подобно тем силам, которые возникают, например, при скольжении какого-нибудь предмета по столу.

Сопротивление давления возникает потому, что воздушная среда обладает инерцией, мерой которой служит ее масса или массовая плотность. Когда тело движется в атмосфере, частицы воздуха должны расступаться, освобождая пространство для тела. При этом они ускоряются и в соответствии с физическими законами Ньютона оказывают противодействие движущемуся телу. В результате такого противодействия и возникает сопротивление давления. Как мы видим, силы давления играют большую роль в создании аэродинамического сопротивления. Аэродинамическое сопротивление ракет и моделей рассчитывают по формуле:

Q — полное аэродинамическое сопротивление;

r — массовая плотность воздуха;

V — скорость полета;

S — площадь наибольшего поперечного сечения (миделя) ракеты.

Буквами c x в формуле обозначен безразмерный поправочный коэффициент, называемый коэффициентом лобового аэродинамического сопротивления. Итак, лобовое сопротивление модели или ракеты будет тем больше, чем плотнее среда, в которой происходит полет (чем больше массовая плотность воздуха r). Сопротивление также очень сильно зависит от скорости полета: если, например, скорость увеличивается вдвое, то сопротивление возрастает вчетверо, при тройном увеличении скорости сопротивление возрастает в 9 раз!

Особое внимание моделисту следует обратить на коэффициент лобового сопротивления — именно с помощью этого коэффициента можно в значительной мере повлиять на величину аэродинамической тормозящей силы, а значит, и на летные свойства модели.

Для одноступенчатой модели коэффициент аэродинамического сопротивления будет где-то около 0,4 — 0,5. Коэффициент лобового сопротивления характеризует важное качество летящего тела — его обтекаемость. Идеально обтекаемое тело имеет закругленную головную часть, продолговатое «туловище», плавно переходящее в удлиненную, сильно сужающуюся хвостовую часть.

Обтекаемая форма была бы наилучшей и для модели ракеты. К сожалению, мы не можем точно следовать мудрым указаниям природы: закругленную головную часть и продолговатый корпус сделать еще можно, но вот для кормовой части ракеты сужающаяся, сходящая на нет форма не подойдет: если сделать хвост ракеты такой формы, то негде будет разместить двигатель, обеспечивающий продвижение ракеты вперед.

Устойчивость ракеты в полёте.

Тяга ракеты направлена вдоль оси симметрии, сила тяжести в соответствии с законами механики приложена в центре тяжести (центре масс) и действует в направлении центра Земли, а аэродинамическая сила соответствует набегающему потоку ветра. Точка приложения силы Р называется центром давления. Для движения вдоль заданной траектории ракета должна быть устойчивой. Движение ракеты вдоль траектории устойчиво в том случае, когда действующие на нее силы и моменты непрерывно сохраняют равновесие и направляют ракету на первоначальную траекторию полета.
Для сохранения устойчивости тела (не только ракеты), движущегося в воздухе, его центр тяжести должен находиться впереди центра давления (считая от головной части). Это основное условие очень важно для безопасного старта и полета ракеты. Если центр тяжести будет расположен позади центра давления, то ракета, выведенная из равновесия случайным возмущением, не возвратится на первоначальную траекторию полета.
Насколько быстро ракета возвратится в состояние равновесия, зависит от расстояния е между центрами тяжести и давления. Величина е должна быть не меньше 0,5 D, однако лучше, если это расстояние равно диаметру корпуса ракеты.
Каким на практике должно быть соотношение продольных поверхностей ракеты для выполнения условия устойчивости, показано на рис. 2. Полная длина ракеты в среднем должна составлять от 16 до 20 D (где D—диаметр ракеты). Площадь поверхности стабилизаторов Р2=(0,8—1,0) Р1 (где Р1—площадь поверхности корпуса).

Существуют два метода позволяющие с достаточной точностью определить центр давления: расчетный и практический.
Рассмотрим практический метод.
При использовании практического метода нужно вырезать из картона силуэт данной модели в натуральную величину. Путем уравновешивания находится центр тяжести этой плоской фигуры, который и будет искомым центром давления модели.

Для определения центра тяжести готовой модели ее нужно подвесить. Варьируя положение точки подвеса, можно достичь такого положения, при котором модель сохраняет равновесие.

В этой точке (точнее, в центре соответствующего сечения модели) и будет находиться ее центр тяжести.
Количество стабилизаторов, их размер и форму определяют опытным путем. На практике принято считать, что хорда стабилизатора должна составлять от 1,5 до 2 диаметров модели. Часто используют кольцевые стабилизаторы, ширина которых в среднем равняется 0,5 диаметра кольца. Стабилизаторы этого типа эффективны при больших диаметрах кольца (не менее двух диаметров корпуса модели). Малые кольцевые стабилизаторы незначительно улучшают устойчивость модели.
После установки двигателя в ракету, перед запуском желательно проверить балансировку модели и при необходимости откорректировать её, догрузив в головной обтекатель пластилина

Двигатель ракеты.

Посмотрите, как выглядит настоящий ракетный двигатель. Его краткое обозначение РД - 107, а устанавливался он на первый ступени прославленной советской ракеты “Восток”.

А вот и карамельный двигатель для ракетной модели, его размер, вес, тяга в сотни тысяч раз меньше чем у РД-107. Но не только размеры отличают оба двигателя, двигатель модели полностью другой - это двигатель на твёрдом топливе, такие двигатели сокращённо называют РДТТ - ракетные двигатели твёрдого топлива.

Карамельный двигатель можно сделать в домашних, для этого нам понадобится:

1.Смесь сахара и калиевой селитры в соотношении 2 к 1.

2.Вода, примерно столько же, сколько сахара.

3.ПВХ труба длиной 12 см.

4.Пробка из дерева.

Последовательность действий:

1.Смешать сахар с калиевой селитрой в соотношении 2 к 1.

2.Высыпать эту смесь на сковороду и добавить воды столько же, сколько сахара.

3.Ждать пока вода выпарится.

4.Трубу ПВХ перекрыть с одной стороны пробкой.

5.Залить смесь в трубу.

6.Подождать пока смесь застынет.

7.Проделать отверстие в застывшей массе.

8.Провести туда фитиль.

Наш двигатель готов, для нашей ракеты понадобится 3 двигателя.

Корпус ракеты.

1.Труба ПВХ длиной 25см.

2. 3 крыла из картона.

3. 3 карамельных двигателя.

4.Обтекатель, крышка от дезодоранта.

5.Пластилин, для придания обтекателю формы конуса и для утяжеления обтекателя.

6.Горячий клей для соединения деталей.

7.Парашют, для приземления ракеты.

8.Резинка для скрепления обтекателя, парашюта, ПВХ трубы.

Способы спасения ракеты от столкновения с землёй.

Есть 3 группы устройств замедляющих снижение ракеты:

1.Устройства, использующие для замедления спуска силу аэродинамического сопротивление.

2.Устройства, использующие аэродинамическую подъёмную силу.

3.Устройства, использующие для посадки реактивную силу двигателя.

Самый простой и распространенный способ 1 группы - парашют. Основной его плюс в том, что в упакованном виде он занимает мало места, а при необходимости быстро разворачивается, образуя купол значительной площади. Самая главная часть парашюта - купол. Именно он создаёт аэродинамическое сопротивление, достаточное для его замедленного снижения.

Сопротивление, создаваемое парашютом можно увеличить, взяв купол большей площади. Круглый парашют прост в изготовлении. Его единственный недостаток это - неустойчивое снижение в воздухе, это легко устраняется, если проделать в центральной части купола отверстие.

Длина строп тоже имеет значение, оптимальная длина строп должна составлять 0,8 - 1 купола в раскрое.

Заключение.

СТРОИТЬ И ЛЕТАТЬ, ЛЕТАТЬ И СТРОИТЬ!

Эти слова Королёва служили девизом для всех ракетостроителей. Не только мечтать, но и строить, летать великие слова Королёва, эти слова воплощены в моделях первого Всесоюзного конкурса, особенно в моделях летающих - моделях ракет, ракетопланов, носителей и космических аппаратов.

Так пусть же эти крылатые слова главного конструктора космических ракет и кораблей послужат девизом всем, для кого ракетостроение и ракетомоделирования открывает путь в космос.

Математические расчёты.

Приложение1.

Николай Иванович Кобальчич (1853-1881).

Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935).

Юрий Васильевич Кондратюк (1897-1942).

Цандер Фридрих Артурович (1887-1933).

Королёв Сергей Павлович (1907-1966).

Гагарин, Юрий Алексеевич (1934-1968).

Терешкова Валентина Владимировна (1937) .

Леонов Алексей Архипович (1934).

Соловьёв, Анатолий Яковлевич (1948).

Список литературы.

1.Википедия (Ракетомодельный спорт).

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ракетомодельный_спорт

2.Станция юных техников (Ракемоделирование).

http://sut-m.ru/raketomodelirovanie.html

3.Википедия (Ракетомоделизм) .

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ракетомоделизм

4.40 лет Аргументы и факты (10 самых известных космонавтов и их рекорды)

http://www.aif.ru/dontknows/10_samyh_izvestnyh_kosmonavtov_i_ih_rekordy

5.Кюч на старт - 7 статья.

http://www.airbase.ru/modelling/rockets/res/books/kns/kns7.htm

6. ХОББИ,МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

Познавательный сайт города Николаева

Устойчивость ракеты в полете http://hobby.nikolaev.com.ua/modules.php?name=Articles&file=view&articles_id=321

7.Википедия (Формула Циолковского)

https://ru.wikipedia.org/wiki/Формула_Циолковского

И звезды становятся ближе…

Предисловие

В связи с тем, что мой сын Матвей потихоньку подрастает, я стал все чаще задавать себе вопрос — «А чем увлекаются современные детишки 8-14 лет?». Иногда, встречая на улице группы детишек, только и слышишь, что «… я там десять монстров завалил, я там шахту захватил и.п.». Приходится признать, что компьютерные игры, это важная часть жизни современного ребенка. С этим практически невозможно бороться. Компьютеры становятся все доступнее, а компьютерные технологии все совершеннее.
По моему мнению, бесконтрольное увлечение компьютерными играми угрожает не только зрению и неокрепшей психике ребенка, мне кажется в этом кроется гораздо большая опасность — фантастические миры компьютерных игр заменяют детям реальность и лишают их собственного воображения, тяги к творчеству и изобретательству .

Кто пойдет в институты и будет создавать новые технологии? Кто построит корабли которые понесут нас к звездам? Кто откроет новые источники энергии? Если в детско-подростковом возрасте не получена тяга к технике, конструированию и изобретательству — то как она разовьется в человеке в дальнейшем? В 14-16 лет подростков уже интересуют «другие» проблемы…

Есть еще спортивные секции, музыкальные и художественные школы. Спорт, музыка и рисование — это тоже важно, но я сейчас хочу сказать о другом… Кто научит маленьких мужчин делать что-то своими руками? Кто позволит им испытать то чувство непередаваемого восторга от создания чего-то своими руками. Пусть это будет модель планера, или машинки, или схема из батарейки и лампочки — неважно. И это «что-то» обычно сразу несется папе и маме. Протягивая им в ладошках, покрытых порезами, пятнами клея и краски, свое творение — ребенок испытывает не только чувство гордости. Он начинает верить в самого себя, и эта вера помогает ему в дальнейшем справляться с жизненными трудностями.

Во время учебы в школе я посещал кружок ракетомоделизма. Мы строили не только модели ракет, но и разрабатывали модели космических станций, планетоходов, футуристических звездолетов и т.п. У нас была отличная практика — «защита» свои проектов перед товарищами. Порой засиживаясь до полуночи, мы до хрипоты в голосе доказывали друг другу преимущества термоядерного двигателя перед фотонным и т.п. Это было интересно и увлекательно и давало первые, важные навыки ведения аргументированных споров.

Я до сих пор помню имя руководителя нашего кружка — Александр Иванович Яловеженко . Днем он работал электриком, а между сменами и по выходным занимался с нами, мальчишками. Не так просто организовать ракетомодельный кружок за полярным кругом. Но благодаря его настойчивости и энтузиазму, у нас были и материалы и модельные ракетные двигатели, которые позволяли нам осуществлять пуски моделей ракет. Большое человеческое спасибо ему за потраченное на нас время и привитые навыки в т.ч. любовь к конструированию, созданию чего-то своими руками.

Но наибольшее влияние на меня, конечно, оказал мой папа. Я всегда восхищался его способностью с легкостью браться за любое дело и доводить его до конца. Он и сейчас является для меня примером настоящего мужчины. Я не знаю кем станет мой сын, но я постараюсь научить его правильно держать в руках молоток, паяльник и гаечный ключ, а также передать ему часть жизненного опыта который поможет ему в дальнейшем.

Поехали

Вот и я решил «тряхнуть стариной» и вспомнить свои навыки по созданию моделей ракет. Себе в помощь я взял Матвейку и выдал ему рабочий инструмент — ножницы и бумагу. И работа закипела! Ребенок со всей серьезностью отнесся к поставленной задаче и через пять минут у меня на столе уже была гора мелко нарезанной бумаги. На протяжении всего процесса сборки ракеты, длившегося неделю ребенок подходил ко мне по нескольку раз, снова просил ножницы и бумагу и задавал единственный вопрос — «Папа, акету сдеал?»

А папа еще не сделал, папа долго решал, что же он все таки хочет сделать… Обычно, модели ракет оборудуются парашютом или стримером для «мягкого» возвращения на землю. После завершения работы ракетного двигателя воспламеняется «замедлительный» заряд, который горит несколько секунд. После завершения горения срабатывает «вышибной» заряд, который и выталкивает парашют из ракеты. Но это слишком сложно и долго… Поэтому я решил сделать «невозвратные» модели ракет и снарядить их небольшим пиротехническим зарядом. Пусть «погибнут» красиво и весело:-).

Для изготовления ракеты, необходимо найти деревянную или любую другую оправку и склеить бумажный цилиндр. Для этого я использовал лист бумаги для рисования формата А3. Цилиндр просушивается и укрепляется изнутри 2-3 ребрами жесткости (это кружки из плотного картона с отверстием диаметром 5 мм посередине).
Ребра жесткости вклеиваются в цилиндр. Общая конструкция ракеты приведена на рисунке:

Затем из плотного картона, вырезаются 3 или 4 стабилизатора. Их форма может быть различной — треугольной, трапециевидной, полукруглой. Главное, чтобы они были не слишком маленькими и выглядели красиво:-). Стабилизаторы крепятся к корпусу ракеты при помощи двух полосок из плотной бумаги.

Обтекатель ракеты также изготавливается из бумаги. Можно выточить его из дерева (лучше бальсы) или использовать подходящий по форме и размеру пластиковый предмет. Для одной из ракет я воспользовался половинкой пластикового яйца.
В принципе, процесс изготовления ракеты достаточно несложен, но требует времени, аккуратности и главное — модельного ракетного двигателя. Для тех кто хочет сделать и запустить модель ракеты, но не имеет возможности её изготовить — можно приобрести её в интернет-магазине . Там же, вы можете купить модельные ракетные двигатели, стартовые устройства и другую необходимую мелочевку для запуска ракет.

Для своих ракет я использовал модельные ракетные двигатели промышленного изготовления МРД 20-10-4 (куплены по случаю в одном из магазинов для моделистов, несколько лет назад). Немного поясню, что означают эти цифры. 20 — это суммарный импульс тяги (в Ньютонах * секунду). 10 — это средняя тяга в Ньютонах. 4 — это время работы замедлительного заряда. Из этих цифр можно вычислить ориентировочное время работы двигателя. В нашем случае это 20/10 то есть приблизительно 2 секунды (на самом деле чуть больше, так как 10Н — это средняя тяга, а она не линейна во время работы двигателя).

Для запуска (воспламенения) двигателя в комплекте с ними идут электрозапалы. Это простое устройство, состоящее из нихромовой проволоки с нанесенным воспламенительным составом (лак и черный порох). Они не всегда обеспечивают 100% воспламенение двигателя, но я знаю, как с этим бороться. Для более удобного использования я снаряжаю их контактным проводом. В случае отказа, электрозапал легко будет заменить в полевых условиях.

Конструкция пиротехнического заряда

Пиротехнический заряд представляет собой толстостенный бумажный цилиндр, снаряженный пиротехническим составом и размещаемый в носовой части ракеты. Чтобы передать воспламенительный импульс от двигателя в головную часть ракеты я использовал огнепроводный шнур — т.н. стопин. Он изготавливается достаточно просто. Берется медицинский бинт шириной 4-5 см. и пропитывается в насыщенном растворе смеси нитрата калия и сахара (4:1). После пропитки, влажный бинт раскладывается на газете и хорошо натирается мелко размолотым дымным порохом (для увеличения скорости горения). После этого бинт скручивается. Получается шнур с диаметром 5-6 мм. Шнур высушивается в теплом месте (на батарее) в течение суток. После этого он готов к использованию.

Внимание!
У данного огнепроводного шнура очень высокая скорость горения — до 10 см. в секунду. Его нельзя использовать для воспламенения двигателей!!!

Пиротехнический заряд состоит из звездочек красного огня и разрывного заряда. Звездочки я применил промышленного изготовления, а в качестве «разрывного» заряда я использовал смесь перхлората калия с магнием (5:1). Эта смесь при воспламенении дает громкий хлопок и яркую вспышку. Можно использовать черный, дымный порох или . Общий вес заряда не должен превышать 20-30 грамм!

Внимание! Если у Вас нет опыта работы с пиротехническими составами — лучше отказаться от их изготовления в домашних условиях!!! Пиротехника это искусство, требующее хороших базовых знаний в области химии и физики, а также досконального соблюдения правил безопасности.

Для правильной «развесовки» ракеты без пиротехнического заряда, необходимо поместить в носовую часть небольшой кусочек пластилина весом 10-15 грамм.
Ракеты я раскрасил имеющимися в наличии аэрозольными красками и немного оклеил яркой цветной бумагой, чтобы было удобнее наблюдать за полетом при пасмурной погоде. В последнюю очередь, в двигатель ракеты вставляется электрозапал. Перед этим в сопло двигателя помещается немного дополнительного воспламенительного состава (можно воспользоваться мелко размолотой намазкой со спичек). Это обеспечит надежное воспламенение двигателя. Электрозапал фиксируется небольшим кусочком ваты. Ракета готова к запуску.

Запуск ракет

Для запуска моделей ракет необходимо найти открытую площадку без строений. Лучше если это будет поле или пустырь. На месте старта ракеты не должно быть легковоспламеняющихся веществ, травы и прочего мусора. Пусковую направляющую располагаем вертикально. Ракета одевается направляющими кольцами на пусковой штырь, до ограничителя. Подключаем провода к электрозапалу и ракета готова к старту!

Удаляемся на 15-20 метров от пусковой установки. Это — обязательное условие! Двигатель ракеты может взорваться при старте. Двигатели старые, топливо рассыхается, в нем появляются трещины — поэтому возможен взрыв. Даже для новых двигателей, в ракетомодельных кружках проводится процедура «отжига». Двигатели из разных партий испытываются на стенде. Иногда, бракованными бывают целые партии — сказываются условия транспортировки и хранения.

Наши ракеты мы решили запустить 31 января, когда установилась ясная и морозная погода без ветра. Местом запуска выбрали городской стадион. Стартовую площадку я организовал на огромном снежном комке. Для запуска ракет (дистанционного воспламенения электрозапала) я использовал небольшой 12в. аккумулятор. К сожалению, первая «безымянная» ракета взорвалась на старте (наверное она «обиделась» на нас, что ей не присвоили имя…). Я уж было подумал, что и вторую ракету ждет подобная судьба… Но вторая ракета — «Пупсень» показала отличный старт и превосходный, ровный полет завершившийся срабатыванием пиротехнического заряда. Ура!!! Можно считать, что наша «ракетная эпопея» закончилась победой. Мы сделали звезды чуть-чуть ближе…