الإعلانات
أتذكر ، عندما كنت في المدرسة الثانوية ، أن أحد مشاريع متجري المفضلة كان عندما قمنا بتصميم وتصنيع وبناء ثم إطلاق صاروخ نموذجي فعلي. الفكرة برمتها لتعديل معايير التصميم المختلفة لتحقيق ارتفاع أعلى أو سرعة أكبر هو حقًا الكثير من المرح ، ناهيك عن طريقة رائعة لتدريس الفيزياء والهندسة بطريقة عملية.
نحن نحب صنع النماذج هنا في MUO. لهذا قمنا بتغطية قصص مثل صنع تخطيطات نموذج القطار كيفية إنشاء خطط تخطيط محاكاة نموذج القطار وتدريب التحكم مع جهاز الكمبيوتر الخاص بك قراءة المزيد وموارد الويب لصنع النماذج. إحدى مشكلات تعديل تصميم النموذج في العالم الحقيقي هي أنه لاختباره ، يجب عليك إعادة بناء صاروخ مع هذه المعلمات الجديدة ، قم بإجراء اختبار ، ثم عد إلى لوحة الرسم لمزيد من التحسين التصميم.
ماذا لو كان بإمكانك استخدام جهاز كمبيوتر لمحاكاة إطلاق صاروخ نموذجي ، مع القدرة على تعديل واختبار جميع التعديلات الممكنة التي يمكنك إجراؤها على تصميم الصاروخ الخاص بك؟ يوجد مثل هذا التطبيق فقط ، ويسمى OpenRocket.
بناء صواريخ اختبار في OpenRocket
OpenRocket هو تطبيق قائم على Java ، لذا يجب تشغيله على معظم الأنظمة الأساسية التي تم تثبيت محرك Java فيها. عند تشغيله لأول مرة ، سترى مدى وضوح أن من أنشأ هذا التطبيق كان باني صاروخ نموذجي. يأتي التطبيق مزودًا بجميع المكونات والمواد وحتى العلامات التجارية للمحركات والموديلات التي ستدخل في تصميم الصواريخ النموذجي.
تصميم صاروخ نموذج محاكاة الخاص بك
عند تشغيل التطبيق لأول مرة ، ستحتاج إلى تسمية تصميمك وتقديم اسمك كمصمم. تحتوي النافذة الرئيسية على عدة أجزاء رئيسية ، بما في ذلك شجرة التصميم إلى أعلى اليسار ، وجزء تحديد المكونات إلى أعلى اليمين ، وشاشة عرض التصميم في الأسفل.
يمكنك العمل من خلال تصميم كل مكون في التصميم باختيار المكون في الجزء العلوي من الشاشة ، ثم ملء جميع معلمات التصميم في شاشة التكوين التي تفتح لـ عليه. ستقوم بتعيين الطول والأقطار وسماكة الجدار وحتى المواد التي يتكون منها هذا المكوّن ونوع اللمسات النهائية التي سيحتوي عليها.
أثناء تصميم كل مكون ، سترى رمزين يقعان على طول الجسم ، مما سيظهر لك مركز جاذبية الصاروخ (CG) ومركز الضغط (CP). ستنتقل من خلال تعيين معلمات التصميم لمخروط الأنف والجسم والانتقال. بعد ذلك ، يمكنك أيضًا تعيين الملحقات التي ستضيفها ، مثل المظلة.
كما ترى هنا ، تتيح لك شجرة التصميم التنقل عبر التصميم الخاص بك بطريقة سريعة وسهلة ، حتى تتمكن من تعديل الأشياء لكل مكون دون الحاجة إلى البحث عنه في التصميم الرئيسي نافذة او شباك.
بالحديث عن نافذة التصميم الرئيسية ، فإنه يظهر لك جميع "الإحصائيات" الحالية التي تتماشى مع التصميم الحالي الخاص بك. سترى CG ، CP ، الطول والعرض. بالإضافة إلى ذلك ، ستمنحك الكتلة والقطر الحاليين ، وسترى أي تحذيرات متعلقة بالتصميم من مشكلات البرامج في الركن الأيمن السفلي من نافذة التصميم. انتبه جيدًا لهذه التحذيرات لأنها تشير إلى بعض عيوب التصميم التي ربما تكون قد قمت بها.
إلى جانب المنظر الجانبي للصاروخ ، يمكنك أيضًا النقر لرؤية العرض الخلفي أيضًا. ستظهر لك طريقة عرض التصميم هذه جميع الأقطار الداخلية والخارجية للجسم وكتلة المحرك.
بمجرد أن تشعر بالرضا من أن لديك تصميمًا يعمل بشكل جيد ، فقد حان الوقت لتشغيله من خلال المحاكي. للقيام بذلك ، كل ما عليك فعله هو النقر على "محاكاة الطيران"في أعلى نافذة التطبيق.
القيام برحلات محاكاة
في هذه المرحلة ، حان الوقت للجزء الرائع. اختبر تصميمك لمعرفة مستوى أدائه والبيانات التي تحصل عليها فيما يتعلق بمسار الرحلة والسرعة والارتفاع والمزيد. لإنتاج محاكاة دقيقة ، حاول تقدير المعلمات البيئية لمنطقة الاختبار الحقيقية الخاصة بك ، وقم بتضمينها في "شروط الإطلاقزر ". أضف سرعة الرياح ، وإحداثيات GPS لموقعك ، وحتى أبعاد قضيب الإطلاق. كل هذه الأشياء يمكن أن يكون لها تأثير على النتائج المرجوة.
ستحتاج أيضًا إلى استخدام نافذة تكوينات المحرك لتحديد المحرك الذي تريد استخدامه في الصاروخ الخاص بك والمكان الذي تريد وضعه فيه (أو عليها). كما ذكرت سابقًا ، يأتي OpenRocket محملاً مسبقًا بجميع الشركات المصنعة للمحركات وتصميمات المحرك القياسية. من الواضح أن المحرك الذي تختاره سيؤثر أيضًا على محاكاة رحلتك ، لذا تأكد من اختيار المحرك الذي تستخدمه في العالم الحقيقي.
عندما تكون مستعدًا لتشغيل المحاكاة ، انقر على بيانات الرسم علامة التبويب ، تأكد من تحديد تكوين المخطط الذي تريد الاتجاه إليه - مثل الحركة الرأسية أو مسار الرحلة الفعلي - ثم انقر فوق "تشغيل المحاكاة ". ثم انقر فوق رحلة مؤامرة لرؤية بياناتك.
من الواضح أن مؤامرة الملف الجانبي هي أوضح مؤشر على سلوك صاروخك. سترى بالضبط مقدار الارتفاع الذي حققه الصاروخ ، وسترى أيضًا مسار الطيران المكافئ بما في ذلك المسافة المقطوعة ، وموقع الذروة ، واشتعال المظلة.
بالطبع ، سيؤدي النقر على أي من المعلمات الأخرى في القائمة المنسدلة إلى منحك الكثير من البصيرة في جميع البيانات من الرحلة. يمكنك رؤية كل شيء على شكل حركة رأسية مقارنة بإشعال المحرك والإرهاق والاستقرار والسحب وغير ذلك الكثير. هذه كلها نقاط بيانات لن تتمكن أبدًا من الحصول عليها من رحلة تجريبية حقيقية في حالة الهواة.
يتيح لك تخطيط هذه الرحلات التجريبية ومعرفة ما يمكنك من البيانات التوصل إلى تصميمات أكثر كفاءة وفعالية تحقق نتائج الإطلاق التي تريدها حقًا. جماله هو أنه يمكنك تطوير تصميم صاروخ نموذجي مثالي باستخدام جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، دون الحاجة إلى قضاء الكثير من الوقت والمال في الخروج بنماذج أولية. يمكنك السماح لجهاز الكمبيوتر الخاص بك بعمل النماذج الأولية ، ويمكنك بعد ذلك إسناد مشروعك الحقيقي على المعلمات النهائية من المحاكي.
هل أنت في بناء صواريخ نموذجية؟ هل تعتقد أن OpenRocket قد يساعدك على وضع تصميم أفضل؟ جربه ور ماذا تفكر! شارك تجاربك وأفكارك في قسم التعليقات أدناه.
ائتمانات الصورة: صاروخ نموذجي عبر Shutterstock
ريان حاصل على درجة البكالوريوس في الهندسة الكهربائية. لقد عمل 13 عامًا في هندسة الأتمتة ، و 5 سنوات في مجال تكنولوجيا المعلومات ، وهو الآن مهندس تطبيقات. محرر إداري سابق لـ MakeUseOf ، وقد تحدث في المؤتمرات الوطنية حول تصور البيانات وقد ظهر في التلفزيون والإذاعة الوطنية.