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MODELLIEREN
Wir bauen Modelle von Raketen. Tipps für einen Modellbauer
Verzeichnis / Funksteuerungsausrüstung Mein erstes Raketenmodell baute ich im Oktober 1961 als Student des ersten Seminars für Leiter von Luftfahrtclubs in der Region Moskau. Ihr Organisator war Nikolai Nikolajewitsch Ukolow, der damalige Leiter der Moskauer Regionalstation für junge Techniker. Und die Kurse wurden von Viktor Fedorovich Eskov geleitet – dem Leiter des Labors der Zentralen SYUT Russlands. Wir, eine Gruppe von etwa 30 Personen, haben in 3-4 Stunden eine Rakete nach einem Flugmodell gebaut. Wir erhielten sofort gutes methodisches Material sowohl zu Modellen als auch zu Motoren. Damals wurden Modellraketentriebwerke (MRDs) von uns selbst hergestellt: Gewöhnliche Jagdpatronen aus Pappe der Kaliber 12 und 16 wurden in einem speziellen Gerät mit einer Pulvermischung aus Kohle, Schwefel und Nitrat gefüllt.
Kurz über diese ersten Modelle. Auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 21 mm wurde ein Zeichenpapierkörper in zwei Lagen aufgeklebt. Seine Länge beträgt etwa 400 mm. Stabilisatoren wurden aus Zinn geschnitten und an zwei Riemen (Reifen) angelötet, die im unteren Teil des Gehäuses befestigt waren. Die Kopfverkleidung wurde auf einer Drehbank aus Holz gedreht. Dieses erste Seminar war ein guter Ausgangspunkt für die Entwicklung der Raketen- und Weltraummodellierung. Nicht nur in der Hauptstadt wurde entsprechende Literatur veröffentlicht. Im April 1962 fanden in der Nähe von Moskau große regionale Wettbewerbe im Raketenmodellbau statt, an denen etwa 180 Personen teilnahmen. In den folgenden Jahren erweiterte sich die Geographie der Raketenzentren. Zu ihnen gesellten sich Krasnodar, Perm, Charkow, Simferopol, Iwanowo, Jaroslawl und andere Städte. Leider ging Ende der 1990er Jahre das Interesse am Raketenmodellbau im Land merklich zurück. Dies ist darauf zurückzuführen, dass zahlreiche Weiterbildungseinrichtungen geschlossen wurden – Vereine und Stationen für junge Techniker. Sie beschäftigten sich jedoch hauptsächlich mit dem Raketenmodellbau. In den letzten sieben bis acht Jahren hat sich die Situation allmählich verbessert, da Kinder Aufmerksamkeit und Fürsorge benötigen. Dieser Artikel eröffnet eine Art Raketenmodellierungsschule auf den Seiten unseres Magazins. Wir hoffen, dass Veröffentlichungen zu diesem Thema dazu beitragen, das Wissen über Raketen- und Weltraumtechnologie bei Jugendlichen und Schülern zu fördern und ihnen die Herstellung und den Start ihrer ersten Rakete zu ermöglichen. Das Wort „Rakete“ kam vor etwa fünfzig Jahren in unseren Wortschatz und heute kennt es jeder Junge im Alter von drei oder vier Jahren. Und weiß nicht nur, sondern stellt sich vor, was es bedeutet. Bevor wir über Miniaturraketen sprechen, klären wir zunächst, was ein Raketenmodell ist, und berücksichtigen die Grundvoraussetzungen für den Bau und den Start von Raketenmodellen. Das Flugmodell der Rakete wird von einem Raketentriebwerk angetrieben und steigt in die Luft, ohne den aerodynamischen Auftrieb der Auflageflächen zu nutzen (wie ein Flugzeug), es verfügt über eine Vorrichtung zur sicheren Rückkehr zum Boden. Das Modell besteht hauptsächlich aus Papier, Holz, zerstörbarem Kunststoff und anderen nichtmetallischen Materialien. Bei einer Vielzahl von Raketenmodellen handelt es sich um Modelle von Raketenflugzeugen, die die Rückkehr ihres Gleitteils zum Boden durch nachhaltige Planung mittels aerodynamischer Kräfte sicherstellen, die den Fall verlangsamen.
Es gibt 12 Kategorien von Raketenmodellen – für Flughöhe und -dauer, Kopiermodelle usw. Davon acht Meisterschaften (für offizielle Wettbewerbe). Für Sportraketenmodelle ist das Startgewicht begrenzt – es sollte nicht mehr als 500 g betragen, für eine Kopie – 1000 g, die Treibstoffmasse in den Triebwerken – nicht mehr als 125 g und die Anzahl der Stufen – nicht mehr als drei. Das Startgewicht ist das Gewicht des Modells mit Motoren, Rettungssystem und Nutzlast. Eine Modellraketenstufe ist ein Teil des Rumpfes, der einen oder mehrere Raketenmotoren enthält und dazu bestimmt ist, sich im Flug zu trennen. Der Teil des Modells ohne Motor ist keine Bühne. Die Abstufung der Struktur wird im Moment der ersten Bewegung des startenden Motors bestimmt. Um ein Raketenmodell zu starten, sollten nur Industriemodell-Feststoffmotoren (MREs) verwendet werden. Die Struktur muss über Flächen oder Vorrichtungen verfügen, die das Modellflugzeug auf einer vorgegebenen Startbahn halten. Es ist unmöglich, ein Raketenmodell vom Motor zu lösen, wenn es nicht in einer Bühne eingeschlossen ist. Es ist erlaubt, das Triebwerksgehäuse von Modellraketenflugzeugen abzuwerfen, die mit einem Fallschirm (mit einer Kuppel mit einer Fläche von mindestens 0,04 m²) oder auf einem Gürtel mit Abmessungen von mindestens 25 x 300 mm abgesenkt werden. In allen Phasen des Modells und beim Trennen von Teilen wird eine Vorrichtung benötigt, die den Sinkflug verlangsamt und die Sicherheit der Landung gewährleistet: Fallschirm, Rotor, Flügel usw. Der Fallschirm kann aus beliebigen Materialien bestehen und zur besseren Beobachtung eine helle Farbe haben. Das zum Wettbewerb eingereichte Raketenmodell muss mit mindestens 10 mm hohen Kennzeichnungen versehen sein, die aus den Initialen des Konstrukteurs und zwei Ziffern bestehen. Ausgenommen sind Nachbildungen, deren Erkennungszeichen mit den Merkmalen des kopierten Prototyps übereinstimmen. Jedes fliegende Raketenmodell (Abb. 1) besteht aus den folgenden Hauptteilen: Körper, Stabilisatoren, Fallschirm, Führungsringe, Bugverkleidung und Motor. Lassen Sie uns ihren Zweck erklären. Der Körper dient zur Aufnahme des Fallschirms und des Motors. Daran sind Stabilisatoren und Führungsringe befestigt. Um das Modell im Flug zu stabilisieren, werden Stabilisatoren benötigt, und um den freien Fall abzubremsen, ist ein Fallschirm oder ein anderes Rettungssystem erforderlich. Mit Hilfe von Führungsringen wird das Modell vor dem Start auf der Stange montiert. Um dem Modell eine gute aerodynamische Form zu verleihen, beginnt der obere Teil des Rumpfes mit einer Kopfverkleidung (Abb. 2). Der Motor ist das „Herz“ des Raketenmodells, er erzeugt den nötigen Schub für den Flug. Für diejenigen, die sich dem Raketenmodellbau anschließen und mit eigenen Händen ein funktionsfähiges Modell eines Flugzeugs namens Rakete bauen möchten, bieten wir mehrere Muster solcher Produkte an. Ich muss sagen, dass Sie für diese Arbeit verfügbares Material und ein Minimum an Werkzeugen benötigen. Und natürlich wird es das einfachste einstufige Modell für einen Motor mit einem Impuls von 2,5 - 5 n.s. sein. Basierend auf der Tatsache, dass gemäß dem FAI Sporting Code und unseren „Wettbewerbsregeln“ der Mindestdurchmesser des Gehäuses 40 mm beträgt, wählen wir den passenden Dorn für das Gehäuse aus. Dafür eignet sich ein gewöhnlicher Rundstab oder ein Rohr mit einer Länge von 400 - 450 mm. Dies können Bestandteile (Röhren) eines Staubsaugerschlauchs oder ausgediente Leuchtstofflampen sein. Doch im letzteren Fall sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich – schließlich bestehen die Lampen aus dünnem Glas. Betrachten Sie die Technologie zum Bau der einfachsten Raketenmodelle. Das Hauptmaterial für die Herstellung einfacher Modelle, das für Anfängerdesigner empfohlen wird, ist Papier und Schaumstoff. Rümpfe und Führungsringe werden aus Zeichenpapier geklebt, ein Fallschirm oder ein Bremsband wird aus Langstapel- oder farbigem (Krepp-)Papier ausgeschnitten. Stabilisatoren, Kopfverkleidung und Clip unter dem MRD bestehen aus Schaumstoff. Zum Kleben empfiehlt es sich, PVA-Kleber zu verwenden. Der Modellbau sollte beim Körper beginnen. Bei den ersten Modellen ist es besser, es zylindrisch zu machen. Lassen Sie uns vereinbaren, ein Modell für den MRD 5-3-3-Motor mit einem Außendurchmesser von 13 mm zu bauen (Abb. 3). In diesem Fall muss zur Befestigung im hinteren Teil ein Clip mit einer Länge von 10 - 20 mm geschliffen werden. Wichtige geometrische Parameter des Modellkörpers sind der Durchmesser (d) und die Dehnung (X), die das Verhältnis der Länge des Körpers (I) zu seinem Durchmesser (d) darstellt: X = l/d. Die Dehnung der meisten Modelle für einen stabilen Flug mit Heck sollte etwa 9 – 10 Einheiten betragen. Auf dieser Grundlage bestimmen wir die Größe des Papierrohlings für das Gehäuse.
Nehmen wir einen Dorn mit einem Durchmesser von 40 mm, dann berechnen wir die Breite des Werkstücks nach der Formel für den Umfang: B =? Die Breite des Werkstücks betrug ca. 8 mm. Für diejenigen, die sich mit Geometrie noch nicht auskennen, Kinder in der zweiten oder dritten Klasse, können wir einen anderen einfachen Weg empfehlen. Nehmen Sie einen Dorn, umwickeln Sie ihn zweimal mit einem Faden oder einem Papierstreifen, fügen Sie 8 - 10 mm hinzu und ermitteln Sie die Breite des Rohlings für den Körper. Es ist zu beachten, dass das Papier mit Fasern entlang des Dorns angeordnet werden muss. In diesem Fall lässt es sich gut drehen, ohne zu knicken. Wir berechnen die Länge des Werkstücks nach der Formel: L = ?d oder stoppen bei der Größe 380 -400 mm. Nun zum Kleben. Nachdem wir das leere Papier einmal um den Dorn gewickelt haben, bestreichen wir den Rest des Papiers mit Klebstoff, lassen es etwas trocknen und wickeln es ein zweites Mal ein. Nachdem wir die Naht geglättet haben, platzieren wir den Dorn mit dem Körper an der Wärmequelle, zum Beispiel am Heizkörper, nach dem Trocknen reinigen wir die Naht mit feinem Schleifpapier. Auf ähnliche Weise stellen wir Führungsringe her. Wir nehmen einen gewöhnlichen runden Bleistift und wickeln in vier Lagen einen 30 - 40 mm breiten Papierstreifen darauf. Wir erhalten eine Röhre, die nach dem Trocknen in 10 - 12 mm breite Ringe geschnitten wird. Anschließend kleben wir sie an den Körper. Es handelt sich um Führungsringe zum Starten des Modells. Die Form der Stabilisatoren kann unterschiedlich sein (Abb. 4). Ihr Hauptzweck besteht darin, die Stabilität des Modells im Flug zu gewährleisten. Der Vorzug kann demjenigen gegeben werden, bei dem sich ein Teil des Bereichs hinter dem Ausschnitt des hinteren (unteren) Teils des Rumpfes befindet. Nachdem wir die gewünschte Form der Stabilisatoren ausgewählt haben, erstellen wir eine Schablone aus dickem Papier. Gemäß der Vorlage schneiden wir Stabilisatoren aus einer 4–5 mm dicken Schaumstoffplatte aus (Deckenschaumstoff kann erfolgreich verwendet werden). Die kleinste Anzahl an Stabilisatoren beträgt 3. Nachdem wir sie in einer Tüte übereinander gestapelt haben, schneiden wir sie mit zwei Stiften ab und bearbeiten sie mit den Fingern einer Hand entlang der Kanten mit einer Feile oder einer Stange geklebtes Schleifpapier. Dann runden oder schärfen wir alle Seiten der Stabilisatoren (nachdem wir das Paket zuvor zerlegt haben), mit Ausnahme derjenigen, mit der sie an der Karosserie befestigt werden. Als nächstes kleben wir die Stabilisatoren auf das PVA im Boden des Gehäuses und bedecken die Seiten mit PVA-Kleber – er glättet die Poren des Schaums. Wir drehen die Kopfverkleidung aus Schaumstoff (vorzugsweise Klasse PS-4-40) auf einer Drehmaschine. Sollte dies nicht möglich sein, kann es auch aus einem Stück Schaumstoff herausgeschnitten und mit einer Feile oder Schleifpapier bearbeitet werden. In ähnlicher Weise machen wir einen Clip unter dem MRD und kleben ihn in die Unterseite des Körpers. Als Rettungssystem für das Modell, das eine sichere Landung gewährleistet, verwenden wir einen Fallschirm oder ein Bremsband. Die Kuppel ist aus Papier oder dünner Seide ausgeschnitten. Für die ersten Starts sollte der Durchmesser der Kuppel in der Größenordnung von 350 – 400 mm gewählt werden – dadurch wird die Flugzeit begrenzt – denn Sie möchten Ihr erstes Modell als Andenken behalten. Nachdem wir die Leinen an der Kappe befestigt haben, verstauen wir den Fallschirm (Abb. 6). Nachdem wir alle Details des Modells hergestellt haben, montieren wir es. Wir verbinden die Kopfverkleidung mit einem Gummifaden (Stoßdämpfer) mit dem oberen Teil des Körpers des Raketenmodells. Wir binden die Enden der Fallschirmleinen zu einem Bündel zusammen und befestigen es in der Mitte des Stoßdämpfers. Anschließend bemalen Sie die Modelle in leuchtenden Kontrastfarben. Das Startgewicht des fertigen Modells mit dem MRD 5-3-3-Motor beträgt ca. 45 – 50 g. Mit solchen Modellen können erste Flugdauerwettbewerbe durchgeführt werden. Wenn der Platz für Starts begrenzt ist, empfehlen wir die Wahl eines 100x10 mm großen Bremsbandes als Rettungssystem. Die Starts sind spektakulär und dynamisch. Immerhin beträgt die Flugzeit etwa 30 Sekunden und die Lieferung der Modelle ist gewährleistet, was für die „Raketenmänner“ selbst sehr wichtig ist. Das Raketenmodell für Demonstrationsflüge (Abb. 7) ist für den Start mit einem stärkeren Motor mit einem Gesamtimpuls von 20 n.s. ausgelegt. Sie kann auch eine Nutzlast auf ihrem Brett transportieren – Flugblätter, Wimpel. Der Flug eines solchen Modells ist an sich schon spektakulär: Der Start ähnelt dem Start einer echten Rakete, und das Abfeuern von Flugblättern oder bunten Wimpeln trägt zum Spektakel bei.
Wir kleben den Koffer aus dickem Zeichenpapier in zwei Lagen auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 50-55 mm, seine Länge beträgt 740 mm. Die Stabilisatoren (es sind vier davon) schneiden wir aus einer 6 mm dicken Schaumstoffplatte aus. Nachdem wir die drei Seiten abgerundet haben (mit Ausnahme der längsten - 110 mm), bedecken wir ihre Seitenflächen mit zwei Schichten PVA-Kleber. Anschließend machen wir an ihrer Längsseite, die wir dann an der Karosserie befestigen, mit einer Rundfeile eine Nut – für einen passgenauen Sitz der Stabilisatoren auf der runden Fläche. Wir kleben das Führungsrohr in bekannter Weise auf einen runden Dorn (Bleistift), schneiden es in 8-10 mm breite Ringe und befestigen es mit dem PVA am Körper. Wir drehen die Kopfverkleidung auf einer Schaumstoffdrehmaschine. Daraus fertigen wir auch einen Clip unter dem MRD mit einer Breite von 20 mm und kleben ihn in den Gehäuseboden. Wir bestreichen die Außenfläche der Kopfverkleidung zwei- bis dreimal mit PVA-Kleber, um Unebenheiten zu beseitigen. Wir verbinden es mit einem Gummiband mit dem Oberkörper, wofür ein gewöhnliches Leinengummiband mit einer Breite von 4 - 6 mm geeignet ist. Die Fallschirmkuppel mit einem Durchmesser von 600 - 800 mm ist aus dünner Seide geschnitten, die Anzahl der Leinen beträgt 12-16. Die freien Enden dieser Fäden verbinden wir mit einem Knoten zu einem Bündel und befestigen es in der Mitte des Stoßdämpfers. Im Inneren des Gehäuses kleben wir in einem Abstand von 250 - 300 mm vom unteren Schnitt des Papiers ein Gitter aus dickem Papier oder Schienen auf, das verhindert, dass der Fallschirm und die Nutzlast zum Zeitpunkt des Absturzes auf den Boden des Modells fallen Start und stört dadurch seine Zentrierung. Die Befüllung der Nutzlast hängt ganz von der Vorstellungskraft des Modellbauers ab. Das Ausgangsgewicht des Modells liegt bei ca. 250 – 280 g. Gerät starten Für den sicheren Start und Flug des Modells ist eine zuverlässige Startausrüstung unerlässlich. Es besteht aus einem Startgerät, einer Fernstartsteuerung, Leitern zur Stromversorgung und einem Zünder. Die Startvorrichtung muss die Bewegung des Modells bis zum Erreichen der für einen sicheren Flug entlang der vorgesehenen Flugbahn erforderlichen Geschwindigkeit gewährleisten. In den Werfer eingebaute mechanische Geräte, die den Abschuss unterstützen, sind durch die Wettkampfregeln für Modellraketen des Sportgesetzes verboten. Das einfachste Startgerät ist eine Führungsstange (Stift) mit einem Durchmesser von 5 - 7 mm, die in der Startplatte befestigt wird. Der Neigungswinkel des Auslegers zum Horizont sollte nicht weniger als 60 Grad betragen. Der Werfer stellt das Raketenmodell in eine bestimmte Flugrichtung ein und verleiht ihm im Moment des Verlassens des Führungsstifts ausreichend Stabilität. Es ist zu beachten, dass je größer die Länge des Modells ist, desto größer sollte auch seine Länge sein. Die Regeln sehen einen Mindestabstand von einem Meter von der Oberseite des Modells bis zum Ende der Stange vor. Das Startkontrollpult ist eine gewöhnliche Box mit den Maßen 80x90x180 mm, Sie können es selbst aus 2,5 - 3 mm dickem Sperrholz herstellen. Auf der oberen Platte (besser abnehmbar) sind eine Signalleuchte, ein Sperrschlüssel und ein Startknopf angebracht. Sie können daran ein Voltmeter oder Amperemeter montieren. Der Stromkreis des Startkontrollpults ist in Abbildung 7 dargestellt. Als Stromquelle im Bedienfeld werden Batterien oder andere Akkus verwendet. Zu diesem Zweck werden seit vielen Jahren in unserem Kreis vier Trockenzellen vom Typ KBS mit einer Spannung von 4,5 V verwendet, die parallel zu zwei Batterien geschaltet werden, die wiederum in Reihe miteinander verbunden sind. Dieser Vorrat reicht aus, um während der gesamten Sportsaison ein Raketenmodell zu starten. Das sind etwa 250 – 300 Starts. Um den Zünder mit Strom vom Bedienfeld zu versorgen, empfiehlt es sich, Kupferlitzen mit einem Durchmesser von mindestens 0,5 mm und feuchtigkeitsbeständiger Isolierung zu verwenden. Für eine zuverlässige und schnelle Verbindung sind an den Enden der Leitungen Steckverbinder angebracht. An den Anschlusspunkten des Zünders sind Krokodile angebracht. Die Länge der stromführenden Leitungen muss mehr als 5 m betragen. Der Zünder (elektrischer Zünder) von Triebwerken von Raketenmodellen ist eine Spirale mit 1–2 Windungen oder ein Stück Draht mit einem Durchmesser von 0,2–0,3 mm und einer Länge von 20–25 mm. Das Material für den Zünder ist Nichromdraht, der einen hohen Widerstand aufweist. Der elektrische Zünder wird direkt in die MRD-Düse eingesetzt. Wenn Strom an die Spule (elektrischer Zünder) angelegt wird, wird eine große Wärmemenge freigesetzt, die zum Zünden des Motorkraftstoffs erforderlich ist. Um den anfänglichen Wärmeimpuls zu verstärken, wird die Spirale manchmal mit Pulverbrei bedeckt, der zuvor in Nitrolack getaucht wurde. Beim Abschuss von Modellraketen sind die Sicherheitsvorkehrungen strikt zu beachten. Hier sind einige davon. Modelle werden nur aus der Ferne gestartet, das Startkontrollpult befindet sich in einer Entfernung von mindestens 5 m vom Modell. Um ein unbeabsichtigtes Zünden des MRD zu verhindern, muss der Sperrschlüssel des Bedienfeldes beim Startverantwortlichen aufbewahrt werden. Nur mit seiner Erlaubnis auf den Befehl „Key to start!“ In umgekehrter Reihenfolge erfolgt ein dreisekündiger Countdown vor dem Start, der mit dem Befehl „Start!“ endet. Autor: W. Roschkow
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Kommentare zum Artikel: Nikolaus Meine Enkelin hat mich gebeten, eine Rakete zu bauen, aber ich habe das seit 20 Jahren nicht mehr gemacht und viel vergessen. Als ich mir deine Angaben ansah, erinnerte ich mich an alles und hatte es schon zu 90% geschafft. Vielen Dank. Gast Sehr interessant! Kamron Vielen Dank für den Artikel! Ich beschäftige mich derzeit mit Flugzeug- und Raketenmodellbau bei DOSAAF ![[Lol]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/lol.gif){kind=small}
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