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LA MODÉLISATION
Nous construisons des modèles de fusées. Conseils pour un modéliste
Annuaire / Équipement de radiocommande J'ai construit mon premier modèle de fusée en octobre 1961, étudiant du premier séminaire pour les dirigeants des clubs d'aviation de la région de Moscou. Son organisateur était Nikolai Nikolaevich Ukolov, alors chef de la station régionale de Moscou pour les jeunes techniciens. Et les cours ont été dirigés par Viktor Fedorovich Eskov - chef du laboratoire du SYUT central de Russie. Nous, un groupe d'environ 30 personnes, avons fabriqué une fusée basée sur un modèle volant en 3-4 heures. Nous avons immédiatement reçu un bon matériel méthodologique à la fois sur les modèles et sur les moteurs. A cette époque, les modèles de moteurs de fusée (MRD) étaient fabriqués par nous-mêmes: des cartouches de chasse en carton ordinaires de calibres 12 et 16 étaient remplies d'un mélange de poudre avec du charbon, du soufre et du nitrate dans un dispositif spécial.
En bref sur ces premiers modèles. Sur un mandrin d'un diamètre de 21 mm, un corps de papier à dessin a été collé en deux couches. Sa longueur est d'environ 400 mm. Des stabilisateurs étaient découpés dans de l'étain et soudés à deux ceintures (arceaux) fixées dans la partie inférieure du boîtier. Le carénage de la tête a été tourné sur un tour en bois. Ce premier séminaire a été un bon point de départ pour le développement de la modélisation des fusées et de l'espace. La littérature appropriée a commencé à être publiée, et pas seulement dans la capitale. En avril 1962, de grandes compétitions régionales de modèles de fusées ont eu lieu près de Moscou, auxquelles ont participé environ 180 personnes. Au cours des années suivantes, la géographie des centres de missiles s'est élargie. Ils ont été rejoints par Krasnodar, Perm, Kharkov, Simferopol, Ivanovo, Yaroslavl et d'autres villes. Malheureusement, à la fin des années 1990, l'intérêt pour la modélisation des fusées a sensiblement diminué dans le pays. Cela est dû au fait qu'un grand nombre d'établissements d'enseignement complémentaire ont été fermés - clubs et stations pour jeunes techniciens. Mais ils étaient principalement engagés dans la modélisation de fusées. Au cours des sept ou huit dernières années, la situation s'est progressivement améliorée, car les enfants ont besoin d'attention et de soins. Cet article ouvre une sorte d'école de modélisation de fusées sur les pages de notre magazine. Nous espérons que les publications sur ce sujet contribueront à promouvoir la connaissance de la technologie des fusées et de l'espace auprès des jeunes, des écoliers, et leur permettront de fabriquer et de lancer leur première fusée. Le mot "fusée" est entré dans notre lexique il y a une cinquantaine d'années, et aujourd'hui n'importe quel garçon de trois ou quatre ans le connaît. Et non seulement sait, mais imagine ce que cela signifie. Avant de parler de fusées miniatures, clarifions ce qu'est un modèle de fusée, considérons les exigences de base pour la construction et le lancement de modèles de fusée. Le modèle de fusée volante est entraîné par un moteur-fusée et s'élève dans les airs sans utiliser la force de levage aérodynamique des surfaces d'appui (comme un avion), il dispose d'un dispositif de retour au sol en toute sécurité. Le modèle est composé principalement de papier, de bois, de plastique destructible et d'autres matériaux non métalliques. Une variété de modèles de fusées sont des modèles d'avions fusées, qui assurent le retour au sol de leur partie planeur par une planification durable utilisant des forces aérodynamiques qui ralentissent la chute.
Il existe 12 catégories de modèles de fusées - pour l'altitude et la durée du vol, les modèles de copie, etc. Parmi ceux-ci, huit championnat (pour les compétitions officielles). Pour les modèles sportifs de fusées, le poids de départ est limité - il ne doit pas dépasser 500 g, pour une copie - 1000 g, la masse de carburant dans les moteurs - pas plus de 125 g et le nombre d'étages - pas plus de trois. Le poids au lancement est le poids du modèle avec les moteurs, le système de sauvetage et la charge utile. Un étage de fusée miniature est une partie de la coque contenant un ou plusieurs moteurs de fusée, conçue pour se séparer en vol. La partie du modèle sans moteur n'est pas une scène. Le pas de la structure est déterminé au moment du premier mouvement du moteur de démarrage. Pour lancer un modèle de fusée, seuls les modèles industriels de moteurs à combustible solide (MRE) doivent être utilisés. La structure doit avoir des surfaces ou des dispositifs qui maintiennent le modèle réduit sur une trajectoire de décollage prédéterminée. Il est impossible qu'un modèle de fusée soit libéré du moteur s'il n'est pas enfermé dans un étage. Il est permis de laisser tomber le carter moteur des modèles réduits d'avions-fusées qui sont abaissés par parachute (avec un dôme d'une superficie d'au moins 0,04 m²) ou sur une ceinture d'au moins 25x300 mm. A toutes les étapes du modèle et des pièces de séparation, il faut un dispositif qui ralentit la descente et assure la sécurité de l'atterrissage : parachute, rotor, aile, etc. Le parachute peut être fait de n'importe quel matériau et, pour la commodité de l'observation, avoir une couleur vive. Le modèle de fusée soumis au concours doit comporter des marques d'identification composées des initiales du concepteur et de deux chiffres d'une hauteur d'au moins 10 mm. Les exceptions sont les modèles de copie dont les marques d'identification correspondent aux marques du prototype copié. Tout modèle de fusée volante (Fig. 1) comporte les pièces principales suivantes : corps, stabilisateurs, parachute, anneaux de guidage, carénage avant et moteur. Expliquons leur but. Le corps sert à loger le parachute et le moteur. Des stabilisateurs et des anneaux de guidage y sont fixés. Des stabilisateurs sont nécessaires pour stabiliser le modèle en vol, et un parachute ou tout autre système de sauvetage est nécessaire pour ralentir la chute libre. À l'aide d'anneaux de guidage, le modèle est installé sur la barre avant le départ. Pour donner au modèle une bonne forme aérodynamique, la partie supérieure de la coque commence par un carénage de tête (Fig. 2). Le moteur est le "cœur" du modèle de fusée, il crée la poussée nécessaire au vol. Pour ceux qui souhaitent se joindre à la modélisation de fusées, pour fabriquer de leurs propres mains un modèle de travail d'un avion appelé fusée, nous proposons plusieurs échantillons de ces produits. Je dois dire que pour ce travail vous aurez besoin de matériel disponible et d'un minimum d'outils. Et, bien sûr, ce sera le modèle à un étage le plus simple pour un moteur avec une impulsion de 2,5 à 5 n.s. Partant du constat que selon le Code Sportif FAI et nos "Règles de Compétition" le diamètre minimum du boîtier est de 40 mm, nous sélectionnons le mandrin approprié pour le boîtier. Une tige ou un tube rond ordinaire de 400 à 450 mm de long lui convient. Il peut s'agir de composants (tubes) d'un tuyau d'aspirateur ou de lampes fluorescentes qui ont fait leur temps. Mais dans ce dernier cas, des précautions particulières sont nécessaires - après tout, les lampes sont en verre fin. Considérez la technologie de construction des modèles de fusées les plus simples. Le matériau principal pour la fabrication de modèles simples recommandés pour les concepteurs débutants est le papier et la mousse. Les coques et les anneaux de guidage sont collés à partir de papier à dessin, un parachute ou une bande de frein est découpée dans du papier à longues fibres ou coloré (crêpe). Les stabilisateurs, le carénage de tête, le clip sous le MRD sont en mousse. Pour le collage, il est souhaitable d'utiliser de la colle PVA. Le modélisme doit commencer par le corps. Pour les premiers modèles, il vaut mieux le rendre cylindrique. Convenons de construire un modèle pour le moteur MRD 5-3-3 avec un diamètre extérieur de 13 mm (Fig. 3). Dans ce cas, pour sa fixation dans la partie arrière, il faudra meuler un clip de 10 - 20 mm de long. Les paramètres géométriques importants du corps du modèle sont le diamètre (d) et l'allongement (X), qui est le rapport de la longueur du corps (I) à son diamètre (d) : X = l/d. L'allongement de la plupart des modèles pour un vol stable avec la queue devrait être d'environ 9 à 10 unités. Sur cette base, nous déterminons la taille du papier vierge pour le boîtier.
Si nous prenons un mandrin d'un diamètre de 40 mm, nous calculons la largeur de la pièce à l'aide de la formule de circonférence: B \u8d? La largeur de la pièce s'est avérée être d'environ 10 mm. Pour ceux qui ne sont pas encore familiarisés avec la géométrie, les enfants de deuxième ou de troisième, nous pouvons recommander un autre moyen simple. Prenez un mandrin, enroulez-le deux fois avec un fil ou une bande de papier, ajoutez 8 à 10 mm et découvrez quelle sera la largeur du flan pour le corps. Il convient de garder à l'esprit que le papier doit être disposé avec des fibres le long du mandrin. Dans ce cas, il se tord bien, sans plis. Nous calculons la longueur de la pièce par la formule: L = ?d ou arrêtez-vous à la taille de 380 -400 mm. Parlons maintenant du collage. Après avoir enroulé une fois le papier vierge autour du mandrin, nous enduisons le reste du papier avec de la colle, le laissons sécher un peu et l'enveloppons une seconde fois. Après avoir lissé la couture, nous plaçons le mandrin avec le corps près de la source de chaleur, par exemple, au niveau du radiateur, après séchage, nous nettoyons la couture avec du papier de verre fin. Nous fabriquons des bagues de guidage de la même manière. Nous prenons un crayon rond ordinaire et enveloppons une bande de papier de 30 à 40 mm de large en quatre couches. Nous obtenons un tube qui, après séchage, est découpé en anneaux de 10 à 12 mm de large. Par la suite, nous les collons au corps. Ce sont des bagues de guidage pour démarrer le modèle. La forme des stabilisateurs peut être différente (Fig. 4). Leur but principal est d'assurer la stabilité du modèle en vol. La préférence peut être donnée à celle dans laquelle une partie de la zone est située derrière la coupe de la partie arrière (inférieure) de la coque. Après avoir choisi la forme souhaitée des stabilisateurs, nous fabriquons son gabarit à partir de papier épais. Selon le gabarit, nous découpons des stabilisateurs dans une plaque en plastique mousse de 4 à 5 mm d'épaisseur (le plastique en mousse de plafond peut être utilisé avec succès). Le plus petit nombre de stabilisateurs est de 3. Après les avoir empilés les uns sur les autres dans un sac, nous les coupons avec deux épingles et, en les tenant avec les doigts d'une main, nous traitons le long des bords avec une lime ou une barre avec papier de verre collé. Ensuite, nous arrondissons ou aiguisons tous les côtés des stabilisateurs (après avoir préalablement démonté l'emballage), sauf celui avec lequel ils seront attachés au corps. Ensuite - nous collons les stabilisateurs sur le PVA au fond du boîtier et couvrons les côtés avec de la colle PVA - cela lisse les pores de la mousse. Nous tournons le carénage de la tête en mousse plastique (de préférence de qualité PS-4-40) sur un tour. Si cela n'est pas possible, il peut également être découpé dans un morceau de mousse et traité avec une lime ou du papier de verre. De même, nous faisons un clip sous le MRD et le collons dans le bas du corps. En tant que système de sauvetage du modèle, qui assure son atterrissage en toute sécurité, nous utilisons un parachute ou une bande de freinage. Le dôme est découpé dans du papier ou de la soie fine. Pour les premiers départs, le diamètre du dôme doit être choisi de l'ordre de 350 - 400 mm - cela limitera le temps de vol - car vous souhaitez conserver votre premier modèle comme souvenir. Après avoir attaché les suspentes à la voilure, on range le parachute (Fig. 6). Après avoir fabriqué tous les détails du modèle, nous l'assemblons. Nous connectons le carénage de tête avec un fil de caoutchouc (amortisseur) à la partie supérieure du corps du modèle de fusée. Nous attachons les extrémités des lignes du dôme de parachute en un seul faisceau et le fixons au milieu de l'amortisseur. Ensuite, peignez les modèles dans des couleurs vives et contrastées. Le poids de départ du modèle fini avec le moteur MRD 5-3-3 est d'environ 45 à 50 g.Les premières compétitions de durée de vol peuvent avoir lieu avec de tels modèles. Si l'espace pour les lancements est limité, nous vous recommandons de choisir une bande de frein de 100x10 mm comme système de sauvetage. Les départs sont spectaculaires et dynamiques. Après tout, le temps de vol sera d'environ 30 s et la livraison des modèles est garantie, ce qui est très important pour les "fusées" eux-mêmes. Le modèle de fusée pour les vols de démonstration (Fig. 7) est conçu pour être lancé avec un moteur plus puissant avec une impulsion totale de 20 n.s. Elle peut également transporter une charge utile sur sa planche - tracts, fanions. Le vol d'un tel modèle est en soi spectaculaire : le lancement ressemble au lancement d'une vraie fusée, et le lâcher de tracts ou de fanions multicolores ajoute au spectacle.
Nous collons le boîtier à partir de papier à dessin épais en deux couches sur un mandrin d'un diamètre de 50-55 mm, sa longueur est de 740 mm. Nous avons découpé les stabilisateurs (il y en a quatre) dans une plaque en mousse plastique de 6 mm d'épaisseur. Après avoir arrondi les trois côtés (sauf le plus long - 110 mm), nous recouvrons leurs surfaces latérales de deux couches de colle PVA. Ensuite, sur leur côté long, que nous attachons ensuite au corps, nous réalisons une rainure avec une lime ronde - pour un ajustement parfait des stabilisateurs à la surface ronde. Nous collons le tube de guidage de manière connue sur un mandrin rond (crayon), le coupons en anneaux de 8 à 10 mm de large et le fixons au PVA sur le corps. Nous tournons le carénage de la tête sur un tour à mousse. À partir de là, nous fabriquons également un clip sous le MRD d'une largeur de 20 mm et le collons dans le fond du boîtier. Nous enduisons la surface extérieure du carénage de tête deux ou trois fois avec de la colle PVA pour éliminer les rugosités. Nous le connectons à la partie supérieure du corps avec une bande élastique, pour laquelle une bande élastique en lin ordinaire de 4 à 6 mm de large convient. Le dôme de parachute d'un diamètre de 600 à 800 mm est découpé dans de la soie fine, le nombre de lignes est de 12 à 16. Nous connectons les extrémités libres de ces fils avec un nœud en un seul faisceau et fixons au milieu de l'amortisseur. À l'intérieur du boîtier, à une distance de 250 à 300 mm de la coupe inférieure du papier, nous collons un treillis de papier épais ou de rails, ce qui ne permet pas au parachute et à la charge utile de tomber au bas du modèle au moment de décollage, violant ainsi son centrage. Le remplissage de la charge utile dépend entièrement de l'imagination du concepteur du modèle. Le poids de départ du modèle est d'environ 250 à 280 g. Appareil de démarrage Un équipement de lancement fiable est essentiel pour le lancement et le vol en toute sécurité du modèle. Il se compose d'un dispositif de démarrage, d'une commande de démarrage à distance, de conducteurs d'alimentation et d'un allumeur. Le dispositif de lancement doit assurer le déplacement du modèle jusqu'à ce que la vitesse nécessaire à un vol en toute sécurité le long de la trajectoire prévue soit atteinte. Les dispositifs mécaniques intégrés au lanceur et aidant au lancement sont interdits par le Règlement de Compétition des modèles réduits de fusées du Code Sportif. Le dispositif de démarrage le plus simple est une tige de guidage (goupille) d'un diamètre de 5 à 7 mm, qui est fixée dans la plaque de démarrage. L'angle d'inclinaison de la flèche par rapport à l'horizon ne doit pas être inférieur à 60 degrés. Le lanceur place le modèle de fusée dans une certaine direction de vol et lui assure une stabilité suffisante au moment de quitter la broche de guidage. Il convient de noter que plus la longueur du modèle est grande, plus sa longueur doit être grande. Les règles prévoient une distance minimale d'un mètre entre le haut du modèle et l'extrémité de la barre. Le panneau de commande de lancement est une boîte ordinaire aux dimensions de 80x90x180 mm, vous pouvez le fabriquer vous-même en contreplaqué de 2,5 à 3 mm d'épaisseur. Sur le panneau supérieur (il est préférable de le rendre amovible), un voyant lumineux, une clé de verrouillage et un bouton de démarrage sont installés. Vous pouvez monter un voltmètre ou un ampèremètre dessus. Le circuit électrique du panneau de commande de lancement est illustré à la figure 7. Des piles ou d'autres piles sont utilisées comme source de courant dans le panneau de commande. Pendant de nombreuses années dans notre cercle, quatre piles sèches de type KBS avec une tension de 4,5 V ont été utilisées à cette fin, les connectant en parallèle en deux batteries, qui, à leur tour, sont connectées les unes aux autres en série. Cette offre est suffisante pour lancer un modèle de fusée pendant toute la saison sportive. Cela représente environ 250 à 300 lancements. Pour alimenter l'allumeur du panneau de commande, il est souhaitable d'utiliser des fils de cuivre toronnés d'un diamètre d'au moins 0,5 mm avec une isolation résistante à l'humidité. Pour une connexion fiable et rapide, des connecteurs enfichables sont installés aux extrémités des fils. Des crocodiles sont attachés aux points de connexion de l'allumeur. La longueur des fils porteurs de courant doit être supérieure à 5 m. L'allumeur (allumeur électrique) des moteurs de modèles de fusées est une spirale de 1 à 2 tours ou un morceau de fil d'un diamètre de 0,2 à 0,3 mm et d'une longueur de 20 à 25 mm. Le matériau de l'allumeur est un fil de nichrome, qui a une résistance élevée. L'allumeur électrique est inséré directement dans la buse MRD. Lorsque le courant est appliqué à la bobine (allumeur électrique), une grande quantité de chaleur est libérée, ce qui est si nécessaire pour enflammer le carburant du moteur. Parfois, pour renforcer l'impulsion thermique initiale, la spirale est recouverte de pulpe de poudre, préalablement trempée dans du nitrolac. Lors du lancement de fusées miniatures, les précautions de sécurité doivent être strictement respectées. En voici quelques uns. Les modèles ne sont lancés qu'à distance, le panneau de commande de lancement est situé à une distance d'au moins 5 m du modèle. Pour éviter tout allumage intempestif du MRD, la clé de blocage du pupitre de commande doit être conservée par la personne responsable du démarrage. Seulement avec sa permission à la commande "Key to start!" un compte à rebours de pré-démarrage de trois secondes est effectué dans l'ordre inverse, se terminant par la commande "Start!". Auteur : V.Rozhkov
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Commentaires sur l'article : Nicholas Ma petite-fille m'a demandé de fabriquer une fusée, mais je ne l'ai pas fait depuis 20 ans et j'ai beaucoup oublié. Quand j'ai regardé vos informations, je me suis souvenu de tout et j'en avais déjà fait 90%. Merci. invité Très intéressant! Camrón Merci pour l'article! Je suis actuellement engagé dans la modélisation d'avions et de fusées au DOSAAF ![[mdr]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/lol.gif){kind=small}
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