Simular la construcción y el lanzamiento de un cohete modelo con OpenRocket

Recuerdo, cuando estaba en la secundaria, que uno de mis proyectos de tienda favoritos fue cuando diseñamos, fabricamos, construimos y luego lanzamos un modelo de cohete real. La idea de ajustar diferentes parámetros de diseño para lograr una mayor altitud o una mayor velocidad es realmente muy divertida, por no mencionar una excelente manera de enseñar física e ingeniería de una manera práctica..

Nos encanta hacer modelos aquí en MUO. Es por eso que hemos cubierto historias como hacer diseños de trenes modelo Cómo crear planes de diseño de trenes modelo simulados y controlar el tren con su PC Cómo crear planes de diseño de trenes modelo simulados y entrenar con su PC Lea más y recursos web para hacer modelos. Un problema con ajustar un diseño de modelo en el mundo real es que para probarlo, debe reconstruir un cohete con esos nuevos parámetros, hacer un lanzamiento de prueba y luego regresar al tablero de dibujo para mejorar aún más su diseño..

¿Qué pasaría si pudiera usar una computadora para simular el lanzamiento de un cohete modelo, con la capacidad de modificar y probar todas las posibles alteraciones que puede realizar en el diseño de su cohete? Existe una aplicación de este tipo, y se llama OpenRocket.

Construyendo cohetes de prueba en OpenRocket

OpenRocket es una aplicación basada en Java, por lo que debería ejecutarse en la mayoría de las plataformas que tienen el motor Java instalado. Cuando lo lances por primera vez, verás lo obvio que es que quien creó esta aplicación fue un ávido constructor de cohetes modelo. La aplicación viene surtida con todos los componentes, materiales e incluso marcas y modelos de motores que incluirían un diseño de cohete típico.

Diseñando tu modelo simulado Rocket

Cuando inicie la aplicación por primera vez, deberá nombrar su diseño y proporcionar su nombre como diseñador. La ventana principal tiene varios paneles principales, incluido el árbol de diseño en la parte superior izquierda, el panel de selección de componentes en la parte superior derecha y la pantalla de diseño en la parte inferior.

Puede trabajar a través del diseño de cada componente del diseño seleccionando el componente en la parte superior de la pantalla y luego completando todos los parámetros de diseño en la pantalla de configuración que se abre. Asignará longitud, diámetros, grosor de pared e incluso de qué material está hecho ese componente y qué tipo de acabado de panel tendrá.

A medida que diseñe cada componente, verá los dos símbolos ubicados a lo largo del cuerpo que le mostrarán el centro de gravedad (CG) y el centro de presión (CP) del cohete. Pasarás por la asignación de parámetros de diseño para el cono de la nariz, el cuerpo y la transición. Luego, incluso puedes asignar los accesorios que agregarás, como un paracaídas..

Como puede ver aquí, el árbol de diseño le permite navegar a través de su diseño de una manera rápida y fácil, para que pueda modificar las cosas para cada componente sin tener que buscarlo en la ventana principal de diseño.

Hablando de la ventana de diseño principal, le muestra toda la corriente “estadísticas” que van de acuerdo con su diseño actual. Verás el CG, CP, largo y ancho. Además, le dará la masa y el diámetro actuales, y verá cualquier advertencia de diseño que el software emita en la esquina inferior derecha de la ventana de diseño. Preste mucha atención a estas advertencias, ya que indica algunos defectos de diseño que podría haber cometido..

Junto con la vista lateral del cohete, también puede hacer clic para ver la vista posterior también. Esta vista de diseño le mostrará todos los diámetros interior y exterior del cuerpo y el bloque del motor.

Una vez que esté satisfecho de tener un diseño que funcionará bien, es hora de ejecutarlo a través del simulador. Para hacer eso, todo lo que tienes que hacer es hacer clic en el “Simulaciones de vuelo” pestaña en la parte superior de la ventana de la aplicación.

Realización de vuelos simulados

En este punto, es hora de la parte fresca. Pruebe su diseño para ver qué tan bien se desempeña y qué datos recupera hasta la trayectoria de vuelo, la velocidad, la altitud y más. Para producir una simulación precisa, intente estimar los parámetros ambientales de su área de prueba real e inclúyalos en la “Condiciones de lanzamiento” botón. Agregue la velocidad del viento, las coordenadas GPS de su sitio e incluso las dimensiones de su barra de lanzamiento. Estas cosas pueden tener un impacto en los resultados deseados..

También deberá utilizar la ventana de configuraciones del motor para seleccionar qué motor desea utilizar en su cohete y dónde desea colocarlo (o ellos). Como mencioné anteriormente, OpenRocket viene precargado con todos los fabricantes de motores estándar y diseños de motores. Obviamente, el motor que elija también afectará la simulación de su vuelo, así que asegúrese de elegir el motor que usa en el mundo real..

Cuando esté listo para ejecutar la simulación, haga clic en Trazar datos pestaña, asegúrese de seleccionar la configuración de la trama que desea marcar, como el movimiento vertical o la trayectoria de vuelo real, y luego haga clic en “Ejecutar simulación”. Luego haga clic en Trama de vuelo para ver tus datos.

Obviamente, el gráfico de perfil lateral es la indicación más clara del comportamiento de su cohete. Verá exactamente cuánta altitud alcanzó su cohete, y también verá la trayectoria de vuelo parabólica, incluida la distancia recorrida, la ubicación del pico y el encendido del paracaídas..

Por supuesto, hacer clic en cualquiera de los otros parámetros en la lista desplegable le dará una gran cantidad de información sobre todos los datos del vuelo. Puede ver todo desde un movimiento vertical en comparación con el encendido y el desgaste del motor, la estabilidad, el arrastre y mucho más. Estos son todos los puntos de datos que nunca podría obtener de un vuelo de prueba del mundo real en una situación de aficionado.

Trazar estos vuelos de prueba y aprender lo que pueda de los datos le permite crear diseños más eficientes y potentes que logren los resultados de lanzamiento que realmente desea. La belleza de esto es que puedes desarrollar un modelo perfecto de diseño de cohete usando tu computadora, sin la necesidad de gastar mucho tiempo y dinero en crear prototipos. Puede dejar que su computadora haga la creación de prototipos, y luego puede basar su proyecto real en los parámetros finales del simulador.

¿Te gusta construir cohetes modelo? ¿Crees que OpenRocket podría ayudarte a armar un mejor diseño? Pruébalo y ve lo que piensas! Comparte tus experiencias y pensamientos en la sección de comentarios a continuación.

Créditos de la imagen: Modelo Rocket Via Shutterstock

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