第一篇:3dmax模型制作教案
第一講:CAD圖紙的整理 1. CAD識(shí)圖
打開CAD圖紙,帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)建筑的平面,北立面,男立面,東立面,西立面。
平面
南立面
北立面
西立面
東立面 2. 整理CAD圖紙的整理
對(duì)CAD圖紙進(jìn)行簡(jiǎn)化處理只保留建筑的主樣條線即可,刪掉一些尺寸標(biāo)住,軸線,室內(nèi)家具,這樣可以減少系統(tǒng)內(nèi)存的占用量,從而提高操作的速度,同時(shí)還可以使我們更加清楚的了解建筑的結(jié)構(gòu)。
整理后
南立面
北立面
立面整理
3. 導(dǎo)圖和對(duì)圖
建筑模型的導(dǎo)圖和對(duì)圖都是在3ds Max軟件中完成 的,掌握3ds Max軟件的操作是制作建筑表現(xiàn)的一個(gè)基本技能。
導(dǎo)圖:
1、打開3ds Max 9軟件,選擇菜單命令File→Import [文件→導(dǎo)入],在彈出的Select File to Import [選擇要導(dǎo)入的文件]。
導(dǎo)入“平面.dwg”文件
2、單擊打開按鈕,會(huì)彈出AutoCAD DWG/DXF Import Options 對(duì)話框,然后進(jìn)行設(shè)置。
導(dǎo)入圖紙?jiān)O(shè)置
3、單擊OK按鈕,導(dǎo)入完成。
4、系統(tǒng)默認(rèn)顯示的是4個(gè)試圖,為了使操作區(qū)域更大,可以最大化試圖,導(dǎo)入的CAD圖先不要移動(dòng)它,依次對(duì)其進(jìn)行全選,成組,坐標(biāo)歸零和凍結(jié)操作。選擇菜單命令Edit→Select All [編輯→全選],選擇場(chǎng)景中所有的物體,在選擇菜單命令Groud→Groud [組→成組],將組命令為“平面”
平面成組
5、右鍵單擊工具攔的選擇并移動(dòng)按鈕,在彈出的Move Transform Type-In[移動(dòng)變換輸入]對(duì)話框中,在坐標(biāo)微調(diào)器上單擊鼠標(biāo)右鍵,可以看到坐標(biāo)值全部歸零。
坐標(biāo)歸零
6、為了防止操作失誤,我們將導(dǎo)入的CAD文件凍結(jié),選擇“平面”物體,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的右鍵菜單中選擇Freeze Selection [凍結(jié)當(dāng)前選擇]。
對(duì)圖:對(duì)圖的前提是一定要看懂圖紙。對(duì)圖是制作中非常關(guān)鍵的一步,直接影響到最終 的制作效果,如果對(duì)圖出現(xiàn)錯(cuò)誤,那么制作出的模型肯定是錯(cuò)誤的,通過對(duì)圖也可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)師提供的資料是否完整和準(zhǔn)確,在對(duì)圖過程中發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)和設(shè)計(jì)師溝通。這個(gè)過程也可以使制作者更進(jìn)一步看懂圖紙
1、導(dǎo)入“南立面”將其成組,坐標(biāo)歸零。
2、導(dǎo)入“南立面”后單擊空格鍵將其鎖定,然后使用捕捉和移動(dòng)工具將其與導(dǎo)入的平面對(duì)齊。
3、將南立面沿X軸旋轉(zhuǎn)90度,然后在前視圖中使用捕捉和移動(dòng)工具將南立面的下沿與平面對(duì)齊。
對(duì)齊前
對(duì)齊后
4、切換到頂視圖,為了工作方便,我們可以將南立面放在平面的后面,然后將其凍結(jié)。
5、然后導(dǎo)入“西立面”文件,然后使用旋轉(zhuǎn)工具將西立面的屋頂指向平面。
6、切換到左視圖,移動(dòng)西立面使西立面下沿和平面位置對(duì)齊。切換到頂視圖,移動(dòng)并凍結(jié)西立面。
7、按照上述操作對(duì)其他里面進(jìn)行導(dǎo)圖和對(duì)圖操作,北立面放在平面的南邊,東立面放在平面的西側(cè)。
第二講:建筑模型的制作
將圖紙導(dǎo)入到3ds Max中后,接下來開始制作建筑模型,制作的順序是從整體到局部,一般按照墻體—窗框—玻璃—細(xì)節(jié)的順序制作。一般南立面在前視圖中制作,西立面在左視圖中制作,北立面在后視圖中制作,東立面在右視圖中制作。墻體的制作:
1、在3ds Max中,隱藏北立面,東立面,西立面,并凍結(jié)南立面和平面。單機(jī)主工具欄的二維捕捉按鈕,在創(chuàng)建面板中單擊圖標(biāo),進(jìn)入二維圖形面板,選擇樣條線里的Rectange[矩形],在前視圖中按照墻輪廓?jiǎng)?chuàng)建5個(gè)矩形,如圖所示
創(chuàng)建5個(gè)墻體矩形
2、選擇其中的一個(gè)矩形切換到修改面板,為其添加Edit Spline[編輯樣條線]修改器,然后單擊Attach【附加】按鈕,拾取其他矩形,將其結(jié)合城一個(gè)物體,如圖所示。
轉(zhuǎn)換成樣條線
附加其他4個(gè)矩形
3、選中物體進(jìn)入修改面板,為其添加Extrude【擠出】修改器,將Amount【數(shù)量】值設(shè)置為240mm。
使用擠出修改器
4、切換到頂視圖,選擇物體,按空格鍵,將其鎖定,按F6鍵,鎖定Y軸方向,移動(dòng)物體到平面的相應(yīng)位置。
移動(dòng)墻體
5、接下來為墻體指定材質(zhì),按照CAD標(biāo)出的材質(zhì)為墻體制作材質(zhì),單擊工具欄Material Editor按鈕,選中第一個(gè)材質(zhì)球,為了方便觀察,可以調(diào)節(jié)材質(zhì)球的顏色,單擊Assign Material to Selection【將材質(zhì)指定給選定對(duì)象】按鈕,為墻體指定材質(zhì)。
材質(zhì)面板
以同樣的方法作出另外的墻體,如圖所示
南立面墻體
窗框的制作:
1、單擊工具欄上的二維捕捉按鈕,進(jìn)入創(chuàng)建面板,選擇樣條線的Rectangle【矩形】,在前視圖中按照窗框的外輪廓?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)矩形。
創(chuàng)建矩形
2、選中該物體,進(jìn)入修改面板,選中spline【線】,進(jìn)入子層級(jí),應(yīng)用outline【輪廓】,數(shù)值設(shè)置為50mm,進(jìn)入修改面板,為其添加Extrude【擠出】修改器,并將Amount【數(shù)量】值設(shè)置為50mm。
Outline數(shù)值設(shè)置為50mm
3、進(jìn)入修改面板,為其添加Edit Mesh【編輯網(wǎng)格】修改器,選擇Face【面】子對(duì)象層級(jí),框選窗框的面并鎖定,單擊工具欄上的二維捕捉按鈕,打開捕捉,按F5鍵,切換到X軸,按住Shift鍵,移動(dòng)并復(fù)制所選的部分,在彈出的Clone Part of Mesh【克隆部分網(wǎng)格】對(duì)話框中選擇Clone To Element【克隆到元素】,單擊OK按鈕,移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的位置后按空格鍵取消鎖定。選擇Vertex【點(diǎn)】子對(duì)象層級(jí)選中頂端的點(diǎn)移動(dòng)到相應(yīng)的位置,使用同樣的方法,可以制作水平方向的窗框。完成整個(gè)窗框的制作。
使用Edit Mesh修改器
選擇Face子對(duì)象層級(jí)
選擇克隆到元素
完成窗框的制作
4、切換至頂視圖,選中窗框物體,按F6 鍵鎖定y軸方向,移動(dòng)其至墻體的正中央,如圖式
移動(dòng)至墻體的正中央
玻璃的制作:
1、進(jìn)入創(chuàng)建面板,單擊樣條線里面的Rectangle【矩形】,創(chuàng)建一個(gè)和窗框同樣大小的矩形,進(jìn)入修改面板,為其添加Edit Mesh【編輯網(wǎng)格】修改器,生成一個(gè)單面的物體,切換至頂視圖,移動(dòng)其至窗框的正中央。
2、為玻璃制作材質(zhì),Diffuse【漫反射】選擇RGB(17,81,97),過濾色選擇RGB(6.30.36)不透明度設(shè)置為50%,Specular Level【高光級(jí)別】設(shè)置為105,Glossiness【光澤度】設(shè)置為45.玻璃材質(zhì)的設(shè)置參數(shù)
3、按照同樣的方法做出其他的玻璃。完成墻體和玻璃的制作,如圖所示
南立面墻體和玻璃
細(xì)節(jié)的制作:
1、欄桿的制作,如圖所示。
頂樓欄桿
2、雨棚的制作,如圖所示
雨棚
3、臺(tái)階的制作,如圖所示
臺(tái)階
同樣方法做出西立面,北立面,東立面,做好的模型如圖所示
西立面
北立面
東立面
完整的模型
第三講:為模型制作材質(zhì)貼圖
1、選擇模型,打開所有的組。
2、清空所有的材質(zhì),如圖所示
清空材質(zhì)球
3、點(diǎn)擊【從物體吸取材質(zhì)】吸取“墻體1”的材質(zhì)。如圖所示
吸取“墻體1”的材質(zhì)
4、點(diǎn)擊【按材質(zhì)選擇】,彈出Select Objects【選擇物體】對(duì)話框,點(diǎn)擊【選擇】按鈕。
選擇物體
5、點(diǎn)擊【漫反射】后邊的,彈出Material/Map Browser【材質(zhì)/貼圖瀏覽器】,選擇Bitmap【位圖】,選擇貼圖所在的文件夾,選中要應(yīng)用的貼圖,單擊打開按鈕。
選擇位圖
選中要應(yīng)用的貼圖
6、點(diǎn)擊進(jìn)入修改面板,添加UVW Map【UVW貼圖】修改器,在Parameters【參數(shù)】中選擇Box【長(zhǎng)方體】,Length【長(zhǎng)】、Width【寬】、Height【高】都設(shè)置為600mm
添加UVW Map修改器
選擇Box
長(zhǎng)、寬、高設(shè)置為600
7、同樣方法制作出其他物體的材質(zhì),材質(zhì)完成如圖所示
第四講:渲染出圖
1、確定相機(jī)
1、右擊【最大化視圖切換】,點(diǎn)擊Layout【布局】選項(xiàng),選擇兩個(gè)視圖顯示。這樣我們可以左邊是視圖觀察相機(jī)的視角,右邊的視圖內(nèi)調(diào)整相機(jī)的位置。
使用兩個(gè)視圖顯示
2、進(jìn)入創(chuàng)建面板,點(diǎn)擊置,如圖所示
相機(jī),選擇Target【目標(biāo)】相機(jī),調(diào)整相機(jī)位
相機(jī)的位置
2、為建筑制作燈光
燈光,選擇Target Direct【目標(biāo)平行光】,調(diào)整燈光的位
1、進(jìn)入創(chuàng)建面板,點(diǎn)擊置,如圖所示。
頂視圖
前視圖
2、燈光的參數(shù)設(shè)置如下:Shadows【陰影】選擇Vray Shadows【Vray 陰影】,Multiplier【倍增值】設(shè)置為1.0,聚光區(qū)和衰減區(qū)分別設(shè)置為81、158.陰影和倍增值
聚光區(qū)和衰減區(qū)
3、渲染器設(shè)置
1、在Common【公用】選項(xiàng)Assign Randerer【指定渲染器】?jī)?nèi)的Production【產(chǎn)品級(jí)】選擇Vray 渲染器
選擇Vray渲染器
2、設(shè)置Output Size【輸出尺寸】,按具體不同的建筑輸出尺寸也不相同,這里就設(shè)置為Width【寬】設(shè)置為1200,Height【高】設(shè)置為960.輸出尺寸
2、bal Switches選項(xiàng),勾掉Default Lights【默認(rèn)燈光】,具體設(shè)置如圖所示。
Vray Global Switches設(shè)置
3、Vray Image sampler 具體設(shè)置如圖所示。
Vray Image sampler設(shè)置
4、Vray Environment 具體設(shè)置如圖所示
Vray Environment設(shè)置
5、Vray Indirect illumination(GI)設(shè)置如圖所示
Indirect illumination(GI)設(shè)置
6、Vray Irradiance map 設(shè)置如圖所示
Vray Irradiance map 設(shè)置
7、,點(diǎn)擊Render【渲染】按鈕,渲染出圖如圖所示
第二篇:制作太陽系模型教案
14、做太陽系模型
教學(xué)目標(biāo):
1.知道組成太陽系的星體以及八大行星的排列順序并能按一定比例制作簡(jiǎn)易太陽系模型。
2.意識(shí)到收集、整理和交流資料是科學(xué)學(xué)習(xí)的一種方式。
3.學(xué)會(huì)與他人合作,并能在合作中發(fā)揮自己的作用。
教學(xué)重難點(diǎn):會(huì)按比例做好太陽系模型,能解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的小問題。教學(xué)準(zhǔn)備:
制作材料:太陽系圖片、多媒體資料、制作任務(wù)分配表、八大行星數(shù)據(jù)表、計(jì)算器、泡沫底板、橡皮泥、卷尺、大頭釘?shù)取=虒W(xué)時(shí)數(shù):一課時(shí) 教學(xué)過程:
一、制作之前的準(zhǔn)備
1、談話:同學(xué)們,上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了太陽系的組成和八顆行星的大小與距離太陽的遠(yuǎn)近。多媒體展示太陽系圖片引起回憶舊知識(shí),激發(fā)興趣。
2.提問:如果我們根據(jù)已經(jīng)掌握的太陽系資料做個(gè)太陽系模型,應(yīng)做好哪些方面的準(zhǔn)備?
3.學(xué)生發(fā)言。
4.師總結(jié):需要一個(gè)平面,可以用橡皮泥制作星球、用細(xì)鐵絲固定,要弄清楚行星的位置和大小。
5、生小組內(nèi)用計(jì)算機(jī)按比例縮小算出八大行星的直徑和距離太陽的遠(yuǎn)近。
二、學(xué)生制作太陽系模型。
1、師發(fā)材料,學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)分工制作太陽系模型。
2.學(xué)生以小組為單位分別開始制作太陽系模型,教師深入各小組進(jìn)行指導(dǎo)。
三、成果展示
1、把各小組做好的太陽系模型放到前臺(tái),全班同學(xué)輪流觀看。
2、小結(jié):說一說在建太陽系模型的過程中你們有什么體會(huì)或發(fā)現(xiàn)?
第三篇:下期 模型火箭制作教案
模型火箭制作
第一節(jié)
概
述
模型火箭的設(shè)計(jì)和制作是研制模型火箭的兩大支柱。模型火箭制作分單件制作和批量制作,前者多為個(gè)人行為的手工制作,后者則由廠家采取模具和機(jī)械加工;前者用料多為紙板、木料和塑料板;后者主要使用紙張和塑料制品。
一枚制作精良的模型火箭,不僅是一件得心應(yīng)手的體育用品或科普器材,而且也應(yīng)是一件可供欣賞的精美工藝品。這就要求制作者除具備有關(guān)模型火箭的設(shè)計(jì)和制作工藝知識(shí)外,還應(yīng)具有藝術(shù)鑒賞、藝術(shù)創(chuàng)作和實(shí)際操作能力。
上一章,我們?cè)谥v解模型火箭飛行原理的基礎(chǔ)上,介紹了模型火箭的零部件設(shè)計(jì)方法;本章將著重介紹手工制作單件模型火箭的材料、工具和具體零部件的加工方法。
第二節(jié) 材料和工具
一、模型火箭的常用材料
根據(jù)《FAI 運(yùn)動(dòng)規(guī)則,4d部分,航天模型》規(guī)定,用作模型火箭的材料必須是非金屬,除發(fā)動(dòng)機(jī)的卡鉤外,不得使用任何金屬材料及其制品。
(一)紙和紙板
紙是一種由植物纖維、礦物纖維、動(dòng)物纖維、化學(xué)纖維或它們的混合物組成的均勻柔軟薄片;具有較高挺度的某些紙則叫做紙板。
用來零星制做模型火箭的主要是折疊盒紙板,它具有良好的耐劃性和折疊性能;此外還有折疊盒白紙板和涂布折疊盒紙板,這兩種紙板都有良好的印刷性能,并可以刷涂料。紙板可以制做頭錐、箭體筒段和尾翼,尤適宜于制做箭體筒段(紙管)。紙適宜于用卷管機(jī)進(jìn)行批量生產(chǎn),常用的紙有銅版紙和牛皮紙。
(二)輕木
輕木是一種具備輕質(zhì)量和高強(qiáng)度的木材,盡管其密度不是最低,但其強(qiáng)度卻相當(dāng)高,即具有較高的比強(qiáng)度(物質(zhì)的強(qiáng)度與其密度之比,單位:焦耳/千克)。輕木有良好的加工性能。因此,長(zhǎng)期以來,輕木一直是制做模具(木模)的基本材料。同樣,輕木也是制作模型火箭尾翼和頭錐的好材料。
國內(nèi)用作模型火箭的輕木主要有泡桐、杉和紅白松等。商家通常將木料裁成不同厚度的板材供應(yīng)。
(三)塑料
塑料是具有可塑性高分子的化合物。工程上常用的塑料有熱塑性和熱固性兩類,熱塑性 塑料具有遇熱熔融、冷后變硬的特點(diǎn),并且這一過程可以反復(fù)多次,因此很適合用來制做模型火箭。ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚氯乙烯、聚苯乙烯等都是熱塑性塑料,商家有板材供應(yīng)。其中,ABS塑料具有良好的綜合性能、容易加工、尺寸穩(wěn)定,是制作模型火箭的常用材料。而ABS板則是手工制作箭體筒段和尾翼的好材料。
(四)復(fù)合材料
最常用的復(fù)合材料是玻璃鋼,它是以玻璃纖維或玻璃布浸漬環(huán)氧樹脂纏繞或敷設(shè)而成的制品。大尺寸的模型火箭常采用玻璃纖維或玻璃布浸漬環(huán)氧樹脂纏繞而成。另一種復(fù)合材料是碳纖維(布)/樹脂,即以碳纖維或碳布浸漬樹脂纏繞或敷設(shè)成的制品。
二、制作模型火箭的常用工具 工業(yè)上制做模型火箭有專用機(jī)器和工具。
對(duì)于手工制做模型火箭的愛好者來說,可以參照航空模型選用加工工具。常用工具有:工作臺(tái)板、30?模型刀、45?模型刀、折斷式壁紙刀、手鋸、鋼絲鋸、什錦銼、微型臺(tái)鉆或手鉆、直尺、圓規(guī)、砂紙、膠紙帶、502膠、毛刷等。
上述工具可以根據(jù)需要選用。
第三節(jié) 模型火箭結(jié)構(gòu)和制作
圖4.1所示為典型的模型火箭結(jié)構(gòu),它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且飛行速度較快(相對(duì)于航空模型)。因此制作模型火箭必須認(rèn)真細(xì)致,火箭總體必須做到軸對(duì)稱,表面光滑。為此,模型火箭的各零部件必須精細(xì)加工,例如4片尾翼應(yīng)做到形狀、大小、厚薄一樣,而且必須 相對(duì)火箭軸線對(duì)稱均布。否則,火箭飛行軌跡會(huì)發(fā)生偏離。另外火箭的質(zhì)心位置應(yīng)盡可能地靠前,以便使壓心在質(zhì)心的后面,保證火箭穩(wěn)定飛行。所以,對(duì)于頭錐,可以選用密度大一點(diǎn)的材料;對(duì)于尾段和尾翼,則應(yīng)選用密度小一些的材料,且厚度要盡可能地薄。
圖4.1 典型的模型火箭結(jié)構(gòu)
一、箭體筒段
箭體筒段(筒體)是模型火箭的主要零件,它支撐、裝載著模型火箭的其它零部件,其外徑即模型火箭的直徑。通常使用銅版紙或紙板制做箭體筒段。工業(yè)生產(chǎn)箭體筒段以紙為原料,用卷管機(jī)卷壓成型,或螺旋卷繞,或平行卷繞;手工生產(chǎn)則多通過芯模將紙或紙板卷制成型(圖4.2)。此外,也可用輕木片卷壓成型、用玻璃布或玻璃纖維纏繞/浸漬環(huán)氧樹脂成型。但目前市場(chǎng)上大量銷售的箭體筒段多采用薄壁塑料管材,直徑較大的箭體筒段則采用玻璃纖維/環(huán)氧樹脂管。
圖4.2 紙管成型工藝
正式比賽用模型的箭體筒段常采用玻璃鋼或碳纖維/樹脂制品。
四凱模型火箭公司生產(chǎn)的箭體筒段外徑有以下幾個(gè)規(guī)格:φ
19、φ
22、φ
35、φ90毫米等。
二、頭錐
工業(yè)生產(chǎn)頭錐,通常采用塑料,以注塑或吹塑成型法制造,其尺寸精確,表面光潔。手工制作頭錐可采用輕木塊車旋或削制而成,或以紙板制作。用紙板制作,型面難以做到卵形,通常只能做成圓錐形。頭錐應(yīng)有一段圓柱,圓柱外徑略小于箭體內(nèi)徑,以便將頭錐的圓柱插入箭體筒段的前端(參見圖4.1)。木制頭錐應(yīng)以砂紙打磨光滑,以利減小氣動(dòng)阻力和便于噴涂涂料。
三、尾段
尾段是用來安裝發(fā)動(dòng)機(jī)和尾翼的。但手工制做模型火箭時(shí),最好將尾段與箭體筒段做成一體。尾段一般采用塑料,以注塑方法制造,但應(yīng)設(shè)法使壁厚盡量減薄,以免尾段質(zhì)量過大,使模型火箭質(zhì)心后移。工業(yè)生產(chǎn)的尾段可以做成船形,即其底部直徑小于箭體筒段直徑,這樣有利于減小底部阻力。
四、尾翼 尾翼是用來穩(wěn)定模型火箭飛行的,一般采用3或4片尾翼,且其中性平面應(yīng)通過火箭軸線,并對(duì)稱、均勻分布于尾段周圍。工業(yè)生產(chǎn)尾翼一般采用塑料壓制或注塑成型。手工制作尾翼可以采用輕木片、紙板或ABS塑料片,劃線后用模型刀或壁紙刀切割,注意:各尾翼大小、厚薄應(yīng)一致。由于希望模型火箭的質(zhì)心在壓心之前,因此要求尾翼盡可能輕。而紙板的密度較低,但剛性小;輕木密度也低,剛性比紙板好,而且可以削制得很薄,氣動(dòng)阻力小,因此以輕木制做尾翼最佳。木制尾翼應(yīng)注意木紋方向與尾翼前緣平行,以便增加尾翼強(qiáng)度,延長(zhǎng)使用壽命(圖4.3)。除紙尾翼和光滑塑料外,尾翼表面應(yīng)以砂紙磨光,并使其前緣打磨成圓弧形,后緣打磨成刀口狀(即機(jī)翼橫剖面呈流線形),以利減小氣動(dòng)阻力,參見圖4.4。
圖4.3 尾翼木紋方向
圖4.4 尾翼剖面
五、發(fā)動(dòng)機(jī)固定架 圖4.5 發(fā)動(dòng)機(jī)固定架
發(fā)動(dòng)機(jī)固定架的作用,是使安裝在箭體筒段內(nèi)的模型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)得以固定,確保模型火箭在發(fā)射、飛行和回收過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)脫離箭體。由于常用模型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的外形基本相同,而模型火箭直徑各不相同,為便于更換發(fā)動(dòng)機(jī),所以需要采用發(fā)動(dòng)機(jī)固定架。固定架通常由套管、固定環(huán)和卡鉤組成(圖4.5)。套管和固定環(huán)一般采用紙板制作,套管長(zhǎng)度通常為發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度的70%左右,視發(fā)動(dòng)機(jī)后端伸出套管的長(zhǎng)度而定。一般地,發(fā)動(dòng)機(jī)安裝后應(yīng)露出10~20毫米,以便更換。固定環(huán)的寬度應(yīng)盡量小,以減輕其質(zhì)量。采用尾段的模型火箭,尾段本身就含有套管和固定環(huán)。如果沒有尾段,而箭體筒段內(nèi)徑大于18毫米,將套管(視情況帶或不帶固定環(huán))以502膠固定在筒段后端,注意筒段端面與套管端面平齊。如果筒段內(nèi)徑為18毫米,等于發(fā)動(dòng)機(jī)名義外徑,則可在筒段后段兩尾翼間的側(cè)面安上卡鉤,發(fā)動(dòng)機(jī)即可直接置于筒段內(nèi)。卡鉤一般做成兩端折成90°的小鉤,鉤長(zhǎng)約4毫米,卡鉤的兩鉤之間的長(zhǎng)度等于發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度加1~2毫米,參見圖4.5。
六、導(dǎo)向管
導(dǎo)向管又叫做發(fā)射管,通常采用紙管制做,其尺寸見第三章第三節(jié)五小節(jié)。粘接導(dǎo)向管時(shí),一定要注意導(dǎo)向管與箭體平行;如果采用兩個(gè)導(dǎo)向管,則一定要保證兩個(gè)導(dǎo)向管位于同一直線上,粘接時(shí)可以用一根平直的導(dǎo)向桿定位。這一點(diǎn)非常重要,否則,可能發(fā)生一個(gè)導(dǎo)向管套上了,另一個(gè)套不上;或者,雖然都套上了,但火箭在導(dǎo)向桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)因二導(dǎo)向管稍許錯(cuò)位而發(fā)生顫振,火箭出桿后會(huì)發(fā)生翻滾現(xiàn)象。發(fā)射架的導(dǎo)向桿的平直度也至關(guān)重要,它也會(huì)影響火箭起飛和飛行的穩(wěn)定性。
對(duì)于如圖3.26所示的帶有大直徑載荷艙的模型火箭,其導(dǎo)向管不能直接粘接在箭體筒 段上,在筒段與導(dǎo)向管之間應(yīng)增加一個(gè)矩形支座,以便導(dǎo)向管內(nèi)側(cè)面與載荷艙外柱面相切,確保火箭在導(dǎo)向桿上自由運(yùn)動(dòng)。
如果采取導(dǎo)軌式發(fā)射架,則不需要導(dǎo)向管。
七、回收裝置
常用的回收裝置是降落傘,是用來使模型火箭緩慢降落的裝置,以減輕火箭接觸地面時(shí)的撞擊力,延長(zhǎng)火箭的使用壽命。降落傘由傘布、傘繩和彈性繩組成。一般的高度和留空模型采用塑料薄膜(如一次性餐桌布)制做傘布,按設(shè)計(jì)要求剪裁;然后以壓敏膠紙粘接傘繩;最后按設(shè)計(jì)要求將傘繩與彈性繩連接在一起。對(duì)于大型模型火箭,最好用薄絲綢或尼龍綢做傘布,傘繩與傘布以針線縫合牢靠。
剪裁降落傘傘布的方法如下:取正方形傘料,以其對(duì)角線的交點(diǎn)為尖點(diǎn),對(duì)折、再對(duì)折、┅┅,疊成8角、16角形;或者對(duì)折后,再3折,而后對(duì)折、再對(duì)折、┅,疊成6角、12角、24角形;以最短折疊邊為半徑,以尖點(diǎn)為圓心,用剪刀剪去邊角,展開后就得到所需要的降落傘布。
傘繩采用不易打結(jié)的滌綸線繩,或以壓敏膠紙粘貼,或以線縫(綢或尼龍傘),比賽用降落傘的傘繩最少為3根,多不限。
第四節(jié) 模型火箭組裝和裝飾
一、模型火箭組裝
(一)安裝尾翼
如果有尾段,先將尾段粘502膠插入筒體后端;然后將尾翼插進(jìn)尾段的翼槽中,注意:尾翼后緣(或最后點(diǎn))應(yīng)在垂直火箭軸線的同一平面內(nèi)。最簡(jiǎn)單的校驗(yàn)辦法是:將火箭直立在工作臺(tái)板上,用三角板的直角邊檢查,看它是否與臺(tái)面垂直。經(jīng)過校正后,以502膠固定之。
如果沒有尾段,則尾翼直接粘接于箭體筒段上。為保證尾翼中性平面通過火箭軸線并均布于箭體周圍,可采取以下方法粘接尾翼:
首先等分箭體筒段后段,已知筒段外徑為2R,若3等分筒段,則以 R量取;若4等分筒段,則以 R量取。或以下法等分筒段:
以一紙帶卷于箭體筒段后段一周,在紙帶未重疊的一段(其長(zhǎng)度等于筒段周長(zhǎng))內(nèi),按尾翼數(shù)均分之(3等分或4等分);然后再卷到箭體筒段后段上,在筒段上標(biāo)上等分標(biāo)記。
參見圖4.6,在箭體筒段上劃出粘接尾翼的(與筒段軸平行的)直線。
在工作臺(tái)板上以圓規(guī)畫若干同心圓,最小圓直徑等于箭體筒段外徑,按尾翼數(shù),將圓分成3等分或4等分,通過圓心畫等分線,并適當(dāng)延長(zhǎng)。
將箭體筒段立于工作臺(tái)板上,使筒段與最小圓周重合,并且使筒段上的等分線與工作臺(tái) 板上的等分線相對(duì)應(yīng),將尾翼根部和后緣分別對(duì)準(zhǔn)筒段和工作臺(tái)板上的直線,以502膠在翼根處粘接尾翼(圖4.7)。如果尾翼為大后掠角,尾翼后緣超出筒段后端面,則應(yīng)于筒段內(nèi)套一圓柱體,使筒段后端面抬高到尾翼后緣超出的距離,然后如前法粘接尾翼。為了加強(qiáng)尾翼的粘接強(qiáng)度,可于尾翼根部與筒段結(jié)合處涂一點(diǎn)快干膠,待干后,將其修整平滑。為了減少筒段與尾翼間的氣動(dòng)干擾,在翼根與筒段接合處,充以填料,并打磨成光滑的圓弧狀;或以截面呈圓弧形的長(zhǎng)條(長(zhǎng)度等于翼根弦長(zhǎng))粘貼于翼根與筒段接合處,參見圖3.29。
圖4.6 在箭體筒段上劃線
圖4.7 在工作臺(tái)板上安裝尾翼
(二)安裝回收裝置和頭錐
將降落傘上的彈性繩較短的一頭系在頭錐上;另一頭貼在2.5×40毫米的醫(yī)用膠布上,并用訂書釘將彈性繩與膠布訂在一起;然后將膠布貼到箭體筒段內(nèi)壁面,膠布最外端距筒段端面約40毫米。
將降落傘按要求折疊(詳見第六章第二節(jié))后,置于箭體筒段內(nèi)。將頭錐的圓柱段插入箭體筒段。
二、外表處理和裝飾
雖然各零部件在制做時(shí)都進(jìn)行了必要的打磨和清理,但在組裝過程中難免會(huì)沾上灰塵和異物,在裝飾前應(yīng)該進(jìn)行一次清理,必要時(shí)還要打磨。如果發(fā)現(xiàn)在非分離部位有縫隙,應(yīng)以填料涂抹后再磨光。
表面清理后,即可進(jìn)行裝飾,自制模型火箭一般需要噴涂涂料,如果有塑料件,不可使用硝基涂料,最好使用油漆。顏色根據(jù)個(gè)人愛好選擇或進(jìn)行調(diào)配,但應(yīng)做到美觀大方,色澤協(xié)調(diào)。底層最好噴涂白漆,如果漆干以后,色澤不勻,可適當(dāng)打磨后再噴涂一層白漆。待干后,噴涂色漆,如果以多種顏色組合,則應(yīng)先涂淺色漆,而后涂深色漆;噴涂第二道漆時(shí).應(yīng)將第一道漆用紙包裹住。每次涂漆,都應(yīng)待上一次漆干以后進(jìn)行,并視情況,確定要不要進(jìn)行打磨。有條件時(shí),最好使用帶噴槍的漆筒進(jìn)行噴漆。如果制作者有繪畫才能,可以在白紙上繪制圖案,貼在箭體適當(dāng)位置,然后罩一層透明涂料(清漆)。
模型火箭的發(fā)射和飛行
第一節(jié)
概述
模型火箭發(fā)射是模型火箭飛行的第一步,發(fā)射不了的模型火箭就談不上飛行,發(fā)射需具備一定的條件,包括場(chǎng)地和發(fā)射設(shè)備等。
設(shè)計(jì)并制作完畢的模型火箭,需要進(jìn)行飛行試驗(yàn),以驗(yàn)證火箭設(shè)計(jì)的正確性和制作工藝的好壞。在確定模型火箭方案時(shí),最好先用紙,制作一個(gè)簡(jiǎn)單的模型進(jìn)行試飛,以驗(yàn)證模型設(shè)計(jì)的可行性,然后進(jìn)行模型正式設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該估算模型的質(zhì)量,確定模型的質(zhì)心和壓心位置。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行選材、制作。對(duì)制作好的模型應(yīng)稱重和測(cè)質(zhì)心,以了解制成的模型與設(shè)計(jì)的模型之間存在的差異,并盡可能設(shè)法消除它們之間的差異。
對(duì)已經(jīng)檢驗(yàn)的模型火箭進(jìn)行實(shí)際試飛,以了解其飛行性能。如果試飛結(jié)果不佳,則應(yīng)查找原因,排除不利因素后,再行試飛。在飛行穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,再設(shè)法減輕模型質(zhì)量,以提高模型的飛行高度,但是必須保持模型的質(zhì)心與壓心相互位置的正確關(guān)系。
下面主要介紹發(fā)射模型火箭前的準(zhǔn)備工作、發(fā)射程序,以及現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障時(shí)的處理方法。
在這里,我們還需要特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),就是要十分重視模型火箭發(fā)射和飛行的安全問題。
第二節(jié) 發(fā)射準(zhǔn)備
一、發(fā)射場(chǎng)地
發(fā)射和飛行模型火箭必須要有發(fā)射場(chǎng)地。選擇發(fā)射場(chǎng)地是很有講究的。
一般的發(fā)射和飛行需要選擇一個(gè)開闊的場(chǎng)地或草坪,如操場(chǎng)、足球場(chǎng),但要遠(yuǎn)離大樹、電力線、高大的建筑物,而且發(fā)射場(chǎng)地不能有干枯的植被和堆積的易燃物,盡量避開飛機(jī)和其它飛行器飛行的空域。發(fā)射區(qū)的大小,視飛行項(xiàng)目、使用的發(fā)動(dòng)機(jī)總沖大小和回收方式而定。對(duì)于采用C型以內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)的模型火箭,場(chǎng)地較大時(shí)可選用降落傘回收,場(chǎng)地較小時(shí)宜采取飄帶回收;對(duì)于助推或火箭/滑翔機(jī)則要求場(chǎng)地足夠大。此外還要考慮風(fēng)向的影響,最好選在一個(gè)無風(fēng)或者微風(fēng)的天氣,這樣外界對(duì)于模型火箭的飛行影響會(huì)小一些。另外,火箭發(fā)射方向應(yīng)逆風(fēng),以免降落時(shí)飄得太遠(yuǎn)。
圖6.1 發(fā)射場(chǎng)示意圖
比賽用的發(fā)射場(chǎng)地,應(yīng)該符合國際航空聯(lián)合會(huì)頒布的有關(guān)規(guī)定。要求足夠大的場(chǎng)地,以便劃分出發(fā)射區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)、回收區(qū)、跟蹤觀測(cè)區(qū)和觀看區(qū)等(圖6.1和6.2)。最理想的比賽場(chǎng)地是類似高爾夫球場(chǎng)那樣的開闊草地。
準(zhǔn)備區(qū)和發(fā)射區(qū)處于觀眾區(qū)和回收區(qū)之間,以保證模型火箭的飛行軌跡不經(jīng)過準(zhǔn)備區(qū)和 觀眾區(qū)的上空。發(fā)射區(qū)應(yīng)避開樹木、電線和高大的建筑物,它是運(yùn)動(dòng)員發(fā)射模型的專用場(chǎng)地。觀看區(qū)是供觀眾及裁判觀看比賽的場(chǎng)地,應(yīng)避免朝陽以利于觀察。在準(zhǔn)備區(qū)為模型火箭的發(fā)射做最后的準(zhǔn)備,在此將回收系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)組裝到位。準(zhǔn)備區(qū)應(yīng)與發(fā)射區(qū)相鄰并保持一定的距離。回收區(qū)是模型火箭要降落的區(qū)域,應(yīng)盡可能地大。
A-標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射架;B-控制臺(tái);C-預(yù)埋電線;D-安全審核;E-成績(jī)統(tǒng)計(jì);F-準(zhǔn)備區(qū);G-觀眾席;H-發(fā)射場(chǎng)辦公室;I-機(jī)房;J-中心電臺(tái)
圖6.2 標(biāo)準(zhǔn)的模型火箭國際賽場(chǎng)
二、發(fā)射架
發(fā)射架是支持模型火箭并且引導(dǎo)其按規(guī)定方向飛行的裝置。導(dǎo)桿式發(fā)射架除了底座和導(dǎo)向桿外,還有一個(gè)導(dǎo)流盤。它用來防止發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的高溫燃?xì)鉄龎陌l(fā)射架下的塑料件和附近的易燃物。發(fā)射架的3個(gè)支腳應(yīng)能保證發(fā)射架和模型火箭有足夠的穩(wěn)定性。圖6.3所示為常用的導(dǎo)桿式發(fā)射架。
發(fā)射時(shí)可以根據(jù)風(fēng)力及回收?qǐng)龅氐拇笮∵m當(dāng)調(diào)整導(dǎo)向桿的方向,使模型火箭迎風(fēng)發(fā)射,這樣可以減小回收的距離。發(fā)射裝置的朝向應(yīng)在與垂直線成30°的半倒錐角的范圍之內(nèi)變化,以避免橫向發(fā)射,危及地面的目標(biāo)。
圖6.3 導(dǎo)桿式發(fā)射架
一般情況下,要使用專業(yè)廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射架。如果發(fā)射小形模型火箭,發(fā)射者可以使用直徑為4毫米的金屬桿插在木塊上與地面構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)易的發(fā)射架,導(dǎo)向桿長(zhǎng)度不小于700毫米。導(dǎo)向桿應(yīng)該光滑而且筆直,以模型火箭上的導(dǎo)向管套入后能自由滑動(dòng)為宜。如果導(dǎo)向桿不直,就有可能影響火箭出桿后的飛行穩(wěn)定性。發(fā)射前還應(yīng)該檢查一下火箭的導(dǎo)向管與導(dǎo)向桿的配合,將火箭置于發(fā)射架上,以手指輕輕抓住火箭筒段前端,沿導(dǎo)向桿向上提拉,檢查移動(dòng)是否順暢,是否有阻澀現(xiàn)象。如果導(dǎo)向桿生銹,需用砂紙打磨光滑,再用軟紙擦拭干凈。
發(fā)射架除常用的導(dǎo)桿式發(fā)射架外,還有導(dǎo)軌式發(fā)射架、發(fā)射塔等。導(dǎo)軌式發(fā)射架用三根或四根金屬圓管作導(dǎo)軌,內(nèi)側(cè)面分布圓略大于箭體直徑,箭體不需要導(dǎo)向管(圖6.4)。這種發(fā)射架適合用于正式比賽,也可用于發(fā)射大型模型火箭。
發(fā)射塔是依據(jù)真實(shí)的火箭發(fā)射塔縮比設(shè)計(jì)而成的,配上模擬發(fā)射控制臺(tái)就能使發(fā)射者產(chǎn)生身臨其境的感受。它更適合于在游樂場(chǎng)等地方使用。
三、發(fā)動(dòng)機(jī) 在模型火箭飛行前,應(yīng)該先從廠家提供的發(fā)動(dòng)機(jī)系列中挑選適合該模型火箭的發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)于正式比賽則應(yīng)該根據(jù)有關(guān)規(guī)定選用發(fā)動(dòng)機(jī)。選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)是,發(fā)動(dòng)機(jī)的總沖的大小和延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短要使火箭慣性飛行至最高點(diǎn)時(shí),其延時(shí)劑剛好燃燒完畢,彈射劑及時(shí)打開回收裝置為宜。
模型火箭的飛行高度在很大程度上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的總沖大小。模型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的類別就是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的總沖來區(qū)分的。對(duì)于大多數(shù)模型火箭愛好者來說,合適的發(fā)動(dòng)機(jī),是根據(jù)發(fā)射者試飛自己的火箭來確定的。當(dāng)然,在試飛以前,發(fā)射者應(yīng)根據(jù)自己箭體的質(zhì)(重)量、性能,選擇適當(dāng)類別的發(fā)動(dòng)機(jī),必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行高度估算。
一般情況下發(fā)動(dòng)機(jī)是放在塑料袋內(nèi)密封儲(chǔ)存的。不使用時(shí)別開封,更不要使發(fā)動(dòng)機(jī)與水或者其他液體接觸,以防止受潮而失效。
四、回收裝置
根據(jù)《模型火箭安全規(guī)則》,模型火箭必須帶有回收裝置,以確保其降落的安全性。通常情況下,所使用的回收裝置是降落傘和飄帶。
對(duì)于降落傘,大家都很熟悉。模型火箭上使用的降落傘一般是圓形或正多邊形的,市售降落傘多呈六角形,六個(gè)角上分別系有傘繩。降落傘的傘面多為塑料薄膜或絲綢。
圖6.5 降落傘的折疊方法圖示
現(xiàn)在,我們介紹一下,裝傘的方法。裝傘前,先要在筒體內(nèi)塞入一個(gè)棉紙團(tuán)(充當(dāng)阻燃物,以防止高溫燃?xì)鈱⒔德鋫銦龎?,其松緊程度以剛好堵住箭體筒段的內(nèi)孔為宜。一般市售模型火箭的降落傘,可按圖6.5所示步驟進(jìn)行折疊,最后在折疊成圓柱狀的傘端,包上一小塊棉紙,再裝入筒體內(nèi)。為確保降落傘順利推出筒體,可于綿紙團(tuán)和折疊好的降落傘外,撒上適量滑石粉。對(duì)于參加比賽用的降落傘,一般面積較大,所以更應(yīng)注意其折疊方法。以6根傘繩的降落傘為例:以傘心為頂點(diǎn),以一傘繩接點(diǎn)與傘心連線為一邊,折疊平整;以相鄰傘繩接點(diǎn)與傘心連線為另一邊,折疊平整后,對(duì)折覆蓋到上面;再以其相鄰傘繩接點(diǎn),與傘心連線為一邊,折疊平整后,再對(duì)折覆蓋到上面;照此順序折疊,折成斜三角形;然后參照?qǐng)D6.5的第二步,沿傘半徑方向折成3或4疊,再卷成圓柱狀;只是傘繩不要繞在傘外,而是將卷成圓柱狀的傘的無繩端,用阻燃軟紙包住后,裝入箭體筒段;最后將傘繩以波浪形放入筒體內(nèi)。比賽時(shí), 為了延長(zhǎng)留空時(shí)間,可將彈性繩的連接點(diǎn)固結(jié)在箭體筒段的質(zhì)心處(外表面),使之水平下降。以延長(zhǎng)留空時(shí)間(圖6.6)。
飄帶式回收裝置較降落傘受氣流的影響要小,而且降落速度快,回收的半徑也要小得多。一般情況下,將飄帶折疊成圓柱形裝入筒體內(nèi)。同樣道理,需要塞綿紙團(tuán)和在折疊好的飄帶外包一小塊綿紙,并撒上適量滑石粉。比賽時(shí),為了延長(zhǎng)留空時(shí)間,應(yīng)該注意飄帶折疊方法,一般折疊成鋸齒狀或弓形(圖6.7),弓形是在鋸齒形基礎(chǔ)上,再沿鋸齒中間折疊一下就成。與降落傘留空模型一樣,飄帶的彈性繩連接點(diǎn),也要固結(jié)在箭體筒段的質(zhì)心處(外表面),如圖6.8所示。
6.7 飄帶的折疊方法
此外,需要注意的是:降落傘長(zhǎng)時(shí)間裝在箭體內(nèi)容易老化變硬,造成折痕,在裝傘前有必要用滑石粉對(duì)降落傘進(jìn)行揉搓,以減少折痕的產(chǎn)生。
五、點(diǎn)火系統(tǒng)
點(diǎn)火系統(tǒng)包括點(diǎn)火裝置(電點(diǎn)火頭)和點(diǎn)火控制裝置。根據(jù)使用場(chǎng)合和發(fā)射方式,點(diǎn)火控制裝置有如下幾種形式:點(diǎn)火控制器、齊發(fā)發(fā)射裝置、發(fā)射控制儀和模擬發(fā)射控制臺(tái)等。其主要作用是引燃電點(diǎn)火頭,使發(fā)動(dòng)機(jī)正常點(diǎn)火、工作。
點(diǎn)火控制器是最常用的單發(fā)點(diǎn)火控制裝置,由電源(5號(hào)電池4節(jié))、導(dǎo)線、安全鍵、通路指示燈和按鈕等組成。點(diǎn)火控制器的使用方法是這樣的:發(fā)射前先拔下安全鍵,由發(fā)射者保管;將控制器的導(dǎo)線與電點(diǎn)火頭的導(dǎo)線連接好,然后待所有人員撤離后,將安全鍵插入控制器的插孔,電路指示燈亮,表示線路已經(jīng)接通,可以點(diǎn)火發(fā)射了,按下按鈕即可。如果電路指示燈不亮,則應(yīng)該逐項(xiàng)檢查電池是否安裝到位、電線是否接觸良好、點(diǎn)火頭是否接通等等。如果電路系統(tǒng)正常而不能點(diǎn)火,則應(yīng)該更換點(diǎn)火頭。還有一些應(yīng)該注意的問題,我們將在“安全檢查”部分講解。點(diǎn)火控制器的優(yōu)點(diǎn)是體積小,便于攜帶,操作簡(jiǎn)便,適宜于野外單件操作。
齊發(fā)發(fā)射器是一種可同時(shí)發(fā)射多枚模型火箭的點(diǎn)火控制裝置。它由電源、控制盒、安全鍵和多路點(diǎn)火導(dǎo)線組成。其使用方法與點(diǎn)火控制裝置基本相同;不同的是,電源外接點(diǎn)火線路由“單路”變成了“多路并連”而已。使用時(shí)不能讓任何一路點(diǎn)火導(dǎo)線短路。發(fā)射前要檢測(cè)電源能量是否充足(外接電源建議使用12伏特蓄電池)。這種裝置的特點(diǎn)是增加了模型火箭發(fā)射的趣味性和觀賞性。
發(fā)射控制儀是一種多功能的點(diǎn)火控制裝置,可按選定的時(shí)間間隔依次自動(dòng)發(fā)射多枚模型火箭,同時(shí)還可以采用“一路多接”的方式進(jìn)行齊發(fā)和間隔齊發(fā)。其主要組成部分有電源、控制電路和點(diǎn)火線路,操作時(shí)按操作說明書進(jìn)行。其具有倒計(jì)時(shí)、線路檢測(cè)、發(fā)射間隔調(diào)整等多種功能。
模擬發(fā)射控制臺(tái)采用220伏特電源,具有發(fā)射塔控制、仿真語音系統(tǒng)、倒計(jì)時(shí)、點(diǎn)火、外接音響和控制指揮輸入接口等多種功能。適合科學(xué)普及教育和娛樂場(chǎng)所使用。
第三節(jié)
安全檢查
模型火箭發(fā)射前的各種準(zhǔn)備工作做完以后,還要對(duì)發(fā)射的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的安全檢查。只有在確信發(fā)射不會(huì)對(duì)人員或周圍的環(huán)境造成任何危害時(shí),才能進(jìn)行發(fā)射。此項(xiàng)檢查包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)射架、回收裝置、模型的可飛性、點(diǎn)火系統(tǒng)及發(fā)射場(chǎng)地等幾個(gè)方面。
一、發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)安全檢查分如下幾部分:
檢查發(fā)動(dòng)機(jī)是否出自國家注冊(cè)廠家的正規(guī)產(chǎn)品。不應(yīng)該用假冒偽劣產(chǎn)品。
檢查發(fā)動(dòng)機(jī)是否受潮。主要是檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體和噴管是否受潮;受潮的發(fā)動(dòng)機(jī)不能使用。
檢查發(fā)動(dòng)機(jī)是否受到嚴(yán)重?cái)D壓;嚴(yán)禁使用殼體出現(xiàn)裂紋、噴管受損的發(fā)動(dòng)機(jī)。在大量使用發(fā)動(dòng)機(jī)及比賽前,要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能及可靠性進(jìn)行抽檢。
二、發(fā)射架
發(fā)射架穩(wěn)定性檢查。包括發(fā)射架整體的穩(wěn)定性、導(dǎo)向桿的穩(wěn)定程度,導(dǎo)向桿和底座是否連接牢固;導(dǎo)向桿是否光滑等。
在無風(fēng)的環(huán)境中,導(dǎo)向桿與地面的夾角不應(yīng)小于60?。如果有風(fēng),導(dǎo)向桿應(yīng)朝著迎風(fēng)方向作適當(dāng)調(diào)整。
三、回收裝置
檢查彈性繩與降落傘(飄帶)繩、頭錐和箭體筒段連接是否牢固,以保證回收過程中,回收裝置不會(huì)與箭體脫離。
檢查降落傘(飄帶)折疊得是否正確,要按說明書的規(guī)定去做。
檢查綿紙團(tuán)松緊是否合適及降落傘(飄帶)的防護(hù)情況,以保證回收裝置不會(huì)被燒環(huán)。
四、模型的可飛性
穩(wěn)定性檢查。模型要從結(jié)構(gòu)上保證有足夠的穩(wěn)定性,或者說模型的整體應(yīng)符合穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。
尾翼檢查。尾翼應(yīng)該粘接牢固,翼面光滑且與箭體軸線平行,幾個(gè)尾翼均勻分布在尾段的圓周上。
導(dǎo)向管檢查。導(dǎo)向管應(yīng)粘接牢固,且與箭體軸線平行,如為兩個(gè)導(dǎo)向管,應(yīng)在一條直線上。
卡鉤檢查。卡鉤應(yīng)緊貼發(fā)動(dòng)機(jī)套管,有足夠的彈性,裝上發(fā)動(dòng)機(jī)后不應(yīng)晃動(dòng)。
五、點(diǎn)火控制裝置
首要的是點(diǎn)火控制裝置中的電池應(yīng)符合規(guī)定的電壓要求,安裝時(shí)接觸良好。兩個(gè)接線夾 短路后,插入安全鍵,這時(shí)通路檢查指示燈應(yīng)該亮。兩個(gè)接線夾應(yīng)該保持干凈,以確保其與點(diǎn)火頭接觸良好。
六、發(fā)射場(chǎng)地
檢查發(fā)射場(chǎng)地是否符合《模型火箭安全規(guī)則》中有關(guān)的規(guī)定和要求。這里我們需要特別講明的是:發(fā)射場(chǎng)地應(yīng)該足夠大,而且周圍無易燃、易爆物品,無高架電線、大樹、高大建筑物等。
第四節(jié)
模型火箭的發(fā)射程序
在組織模型火箭的發(fā)射活動(dòng)時(shí),特別是大型的發(fā)射活動(dòng)時(shí),應(yīng)該明確分工,并制定一套嚴(yán)格的發(fā)射程序。發(fā)射時(shí)嚴(yán)格按照發(fā)射程序組織發(fā)射,這樣既可以保證發(fā)射安全,又可以提高發(fā)射的成功率。
典型的模型火箭發(fā)射程序如下:
1)選擇發(fā)射場(chǎng)地。發(fā)射場(chǎng)地應(yīng)符合《模型火箭安全規(guī)則》有關(guān)的規(guī)定和要求。2)安置發(fā)射架。發(fā)射架應(yīng)平穩(wěn)地放置于地面,導(dǎo)向桿和發(fā)射架組合牢固、發(fā)射方向調(diào)整適當(dāng)。
3)安全檢查。按上一節(jié)所述安全事項(xiàng)進(jìn)行檢查,檢查合格后才能進(jìn)行下一步操作。4)組裝模型火箭。按照要求組裝回收裝置、電點(diǎn)火頭和發(fā)動(dòng)機(jī),將組裝好的模型火箭平穩(wěn)地安裝在發(fā)射架上。
5)連接點(diǎn)火線。拔下點(diǎn)火控制器的安全鍵,所有人員撤離到5米以外后,再接通點(diǎn)火線。6)點(diǎn)火發(fā)射。待所有人員撤離到安全區(qū)以后,插入安全鍵,這時(shí)通路指示燈亮,按指揮員的點(diǎn)火口令進(jìn)行點(diǎn)火發(fā)射。發(fā)射完畢,應(yīng)立即拔出安全鍵,以免造成下次使用時(shí)意外點(diǎn)火。
7)回收模型火箭。模型火箭在回收裝置的作用下安全落地后,由回收人員將箭體回收,以備再次使用。
第五節(jié) 發(fā)射高度和留空時(shí)間測(cè)量
進(jìn)行模型火箭正式比賽時(shí),有專用設(shè)備和專職人員進(jìn)行觀測(cè)記錄。平時(shí)我們自己進(jìn)行試飛時(shí),也需要大概估計(jì)一下模型火箭的飛行高度。這里,我們介紹兩種簡(jiǎn)單的,用目測(cè)估計(jì)高度的方法,它適用于沒有風(fēng)的天氣;以及用秒表測(cè)量時(shí)間的方法。
一、高度測(cè)量和計(jì)算* 其一,在發(fā)射場(chǎng)上,我們畫一個(gè)正三角形ABC,其單邊長(zhǎng)度最好等于或大于模型火箭的預(yù)期飛行高度,也可視場(chǎng)地大小確定。在C點(diǎn)放置發(fā)射架,在A和B點(diǎn)分別站立一名觀 測(cè)者,當(dāng)模型火箭從C點(diǎn)垂直起飛時(shí),A、B兩點(diǎn)的觀測(cè)者以喊話(包括用無線電)或旗語形式聯(lián)系,同時(shí)目測(cè)火箭飛行的最高點(diǎn)C’。各人自己估計(jì)自己的視角(火箭飛到最高點(diǎn)時(shí),視線與水平面的夾角)α(圖6.9)。這樣,我們就可以按下面的公式計(jì)算火箭的飛行高度
式中,h1和h2分別為A和B觀測(cè)到的高度,為二人觀測(cè)到的平均高度。之所以采取正三角形的原因,以便判斷兩名觀測(cè)者的視角差異,如果采用儀器觀測(cè),就可以依據(jù)場(chǎng)地采取任意三角形。
其二,在發(fā)射場(chǎng)上畫一根長(zhǎng)為模型火箭預(yù)期飛行高度兩倍的直線AB(其長(zhǎng)度以c表示),如果有風(fēng),直線應(yīng)與風(fēng)向平行,在直線中點(diǎn)M設(shè)立發(fā)射架。當(dāng)火箭垂直起飛時(shí),A、B兩點(diǎn)的觀測(cè)者,同樣以喊話等形式聯(lián)系,同時(shí)目測(cè)火箭的飛行最高點(diǎn)C,兩人各自估計(jì)自己的視角A和B。這樣,我們即可按下式
計(jì)算火箭的飛行高度(圖6.10)。
實(shí)際上,模型火箭不可能絕對(duì)垂直飛行,因此,前面的兩種計(jì)算模型火箭飛行高度的方法只能是近似的。
圖6.9 模型火箭飛行高度簡(jiǎn)測(cè)法1
圖6.10 模型火箭飛行高度簡(jiǎn)測(cè)法2 如果有兩架經(jīng)緯儀,則可分別設(shè)于A和B點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè),通過第三者以聲音或光學(xué)方法聯(lián)系,使兩架經(jīng)緯儀同時(shí)觀測(cè)到火箭飛行的最高點(diǎn),則用上述的方法,可以更加精確地計(jì)算出火箭的飛行高度。參照?qǐng)D6.9,我們將直線AB定為基線,一般取AB=c=300米,在A點(diǎn)和B點(diǎn)各設(shè)一臺(tái)經(jīng)緯儀。模型起飛后,兩臺(tái)經(jīng)緯儀跟蹤飛行的模型火箭,當(dāng)模型火箭達(dá)到最高點(diǎn)C’時(shí),記下每臺(tái)經(jīng)緯儀的方位角?和仰角?,?ACB=?=180?-(?1+?2),應(yīng)用幾何學(xué)方法可以計(jì)算出AC和BC的長(zhǎng)度分別為b和a(C點(diǎn)是C’點(diǎn)在地面的垂影):
以及A點(diǎn)測(cè)得高度h1和B點(diǎn)測(cè)得的高度h2: 及平均高度為
這與公式(6.1)~(6.3)是一樣的。國際比賽中,每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)取兩臺(tái)經(jīng)緯儀跟蹤飛行中的模型火箭,并指定最好的一組經(jīng)緯儀作為主要跟蹤裝置,首先使用其測(cè)量數(shù)據(jù)。計(jì)算高度時(shí),要求每個(gè)測(cè)量點(diǎn)根據(jù)跟蹤數(shù)據(jù)計(jì)算得到的高度,必須與兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)計(jì)算得到的高度相差不到10%。
二、留空時(shí)間測(cè)量
對(duì)于留空模型,模型飛行的總時(shí)間從模型在發(fā)射架上第一個(gè)動(dòng)作開始,直到其飛行結(jié)束為止。精確測(cè)量飛行時(shí)間采用精密計(jì)時(shí)計(jì)。平時(shí)飛行時(shí),可以采用秒表測(cè)量,測(cè)量者用目測(cè)觀看模型起飛,同時(shí)按下秒表,到模型觸地停止,即得模型飛行時(shí)間。通常,測(cè)量時(shí)間是有 限的,計(jì)時(shí)員只測(cè)到規(guī)定的時(shí)間,而不管模型還在繼續(xù)飛行。如果模型飛行時(shí)間小于最大測(cè)量時(shí)間,則測(cè)到模型落地為止。
正式比賽時(shí),視模型使用的發(fā)動(dòng)機(jī)大小和回收裝置不同,最大測(cè)量時(shí)間也不一樣。例如,使用A型模型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和飄帶回收的模型火箭,最大測(cè)量時(shí)間為180秒;使用D型發(fā)動(dòng)機(jī)和降落傘回收的模型火箭,最大測(cè)量時(shí)間為660秒。
第六節(jié)
發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)故障處理
在發(fā)射和飛行的過程中,由于種種原因,常常會(huì)出現(xiàn)一些故障。這就要求我們,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,做具體分析,并且及時(shí)診斷出問題的所在,給予排除。通常會(huì)遇到這么幾種故障:通電后發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火,模型飛離發(fā)射架后擺動(dòng)、傾斜、不開傘,或開傘后頭錐與箭體筒段分離,等等。
在模型火箭裝配完畢并正確地裝到發(fā)射架上,如果點(diǎn)火通電后不能使發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作,這時(shí),首先應(yīng)該檢查整個(gè)點(diǎn)火系統(tǒng)的接觸狀況是否良好;點(diǎn)火控制器所使用的電池是否符合要求,安裝是否到位;如果這些都沒有問題,就要檢查電點(diǎn)火頭,一般在發(fā)射場(chǎng)地,都采用更換電點(diǎn)火頭的方法來處理這種問題。如果電點(diǎn)火頭已經(jīng)引燃,說明電點(diǎn)火頭沒有插到位,或發(fā)動(dòng)機(jī)受潮。如果是前者,則重新插電點(diǎn)火頭時(shí)一定要將電點(diǎn)火頭與推進(jìn)劑藥柱接觸;如果是后者,則應(yīng)更換新開封的發(fā)動(dòng)機(jī)。
如果模型火箭點(diǎn)火起飛以后出現(xiàn)擺動(dòng)或者傾斜飛行,應(yīng)該對(duì)回收的箭體做仔細(xì)分析:首先,檢查模型火箭的尾翼安裝是否符合要求,是否有傾斜或分布不勻的現(xiàn)象。補(bǔ)救措施是更換合格尾段,或更換箭體。其次,檢查頭錐和箭體的配合是否過松,如果配合太松,火箭起飛后,頭錐就會(huì)在氣流的作用下偏斜。補(bǔ)救措施是在配合面之間墊適量的紙片,或更換配合較好的頭錐。
如果模型火箭正常起飛后不能正常開傘,應(yīng)對(duì)回收后的箭體,檢查其降落傘是否正確折疊(正確折疊的降落傘在箭體內(nèi)應(yīng)能自由移動(dòng))、綿紙團(tuán)是否堵得過緊或過松(太緊則摩擦力大,太松則走氣,易燒壞降落傘)。下一次組裝時(shí),應(yīng)該注意做好這方面的工作。
第四篇:《模型制作》教學(xué)大綱
《模型制作》教學(xué)大綱
一、課程基本信息
· 課程代碼:02319 · 課程英文名稱:Model Making· 授課對(duì)象:室內(nèi)設(shè)計(jì)技術(shù)專業(yè)學(xué)生 · 開課學(xué)期:第5學(xué)期 · 學(xué)分/學(xué)時(shí):4 /72 · 先修課程:無
· 教學(xué)方式:理論講授、課題討論及方案設(shè)計(jì) · 考核方式:模型制作 · 課程簡(jiǎn)介:
模型制作的課程主要將建筑師的創(chuàng)作意圖或已有的設(shè)計(jì)方案以及設(shè)計(jì)任務(wù)的要求(如面積、功能、高度、形式和風(fēng)格等),通過塑膠、紙張、木質(zhì)材料、金屬、涂料、成品及半成品等材料,利用各種手工及電動(dòng)工具、電腦雕刻設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確切割及粘接,并按比例制作出具有直觀表現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的三維實(shí)體,模型制作可根據(jù)制作深度基本分為初步模型(包括空間構(gòu)成模型、單體體塊模型,規(guī)劃初步模型)標(biāo)準(zhǔn)模型及展示模型三種。
二、課程教學(xué)目的與基本要求
模型制作是室內(nèi)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)課程開設(shè)目的是將室內(nèi)設(shè)計(jì)的理論與具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來,通過實(shí)驗(yàn)要求:
1、增強(qiáng)學(xué)生使用空間手段表達(dá)設(shè)計(jì)方案的能力;
2、提高學(xué)生對(duì)空間體量的感知力,促進(jìn)設(shè)計(jì)美學(xué)的把握能力;
3、通過對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練,提高學(xué)生的綜合能力。
三、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配
第一章 工具使用(12學(xué)時(shí))
第一節(jié) 了解工具性能
第二節(jié) 掌握各種工具的安裝和使用方法
本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)為了解工具性能及安裝和使用方法。
第二章 切割練習(xí)(12學(xué)時(shí))
第一節(jié) 熟悉材料特性及應(yīng)用范圍
第二節(jié) 掌握切割技巧,熟悉工具運(yùn)用
本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)為熟悉材料特性及應(yīng)用范圍,掌握切割技巧,熟悉工具運(yùn)用。
第三章 手工雕刻工具的使用(12學(xué)時(shí))
第一節(jié) 掌握模型制圖技巧
第二節(jié) 掌握手工雕刻工具的使用方法
本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)為掌握模型制圖技巧。
第四章 主體建筑物的制作(12學(xué)時(shí))
第一節(jié) 掌握各種材料的運(yùn)用
第二節(jié) 掌握粘合技巧
本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)為掌握各種材料的運(yùn)用,掌握粘合技巧。
第五章 環(huán)境制作(12學(xué)時(shí))
第一節(jié) 掌握底盤、地形、道路、環(huán)境小品及樹木的制作技巧
本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)為掌握底盤、地形、道路、環(huán)境小品及樹木的制作技巧。
第六章 建筑模型攝影(12學(xué)時(shí))
第一節(jié) 掌握燈光及拍攝角度的技巧
本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)為掌握燈光及拍攝角度的技巧。
四、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)
1、作業(yè)以期末沙盤模型完成考核
五、成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
該課程以百分制計(jì),平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)占30%,作業(yè)占30%,考試占40%,由任課教師評(píng)定,具體標(biāo)準(zhǔn)如下:
1、學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性;
2、是否按質(zhì)按量完成作業(yè);
3、是否掌握該課程的主要內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn);
4、作業(yè)是否具有創(chuàng)新性與實(shí)用性。
六、建議教材
(英)湯姆·波特(Tom Porter);(英)約翰·尼爾(John Neale),《建筑超級(jí)模型—實(shí)體設(shè)計(jì)的模擬》,北京;中國建筑工業(yè)出版社,2002年1月第一版。
七、參考文獻(xiàn)
郎世奇,《建筑模型設(shè)計(jì)與制作》,北京;中國建筑工業(yè)出版社,2013年1月第3版。
執(zhí)筆人:
教研室主任簽字:
學(xué)院負(fù)責(zé)人簽字:
第五篇:制作模型總結(jié)
組員:展示081:黃壹平14號(hào)
梁松喜20號(hào)
湯焰榮28號(hào) 指導(dǎo)老師:伊楊堅(jiān) 比例:1:50
材料:夾板、紙板、PVC方管、磨砂塑料板、有機(jī)玻璃、白乳膠、502膠水、雙面膠、U膠
模型成本:夾板(25元)、紙板(7元一張)、PVC方管(1元一條)、磨砂塑料板(0.9元一張)、有機(jī)玻璃(10元一張)
分工情況:
1)買材料:黃壹平
梁松喜
湯焰榮 2)計(jì)算比例:黃壹平
3)裁板:黃壹平
梁松喜
湯焰榮
4)零部件制作:黃壹平
梁松喜
湯焰榮 5)LOGO制作:湯焰榮 6)紙板裁剪:黃壹平
7)有機(jī)玻璃裁剪:梁松喜
湯焰榮 8)模型組裝:黃壹平
梁松喜
湯焰榮 9)攝影:黃壹平
作品制作過程:
組長(zhǎng)負(fù)責(zé)模型制作總過程監(jiān)工,同組員講述模型的結(jié)構(gòu)分析尺寸分析 比列的確定,接下來安排好步驟分工。內(nèi)容分別有:制作框架,剪裁有機(jī)玻璃,剪裁紙板、模型定型、修補(bǔ)模型材料的制作。剛開始用到的材料是運(yùn)用PVC方管來搭建模型框架,PVC方管在裁剪的時(shí)候要定好尺寸,并且固定好后才可以用戒刀裁出。接下來裁剪有機(jī)玻璃和紙板的時(shí)候,也是要定好尺寸,再用戒刀或鉤刀裁出。但是為了模型效果,需把紙板切成45度角,有機(jī)玻璃就用砂紙磨成45度角,銜接效果會(huì)比較好看。有機(jī)玻璃用502膠水把它給粘接上,由于膠水是屬于干燥性,所以用起來比較方便,干得會(huì)比較快,但是會(huì)出現(xiàn)一些腐蝕的現(xiàn)象,破壞有機(jī)玻璃表面的效果。紙板則是在原本建立好的框架上貼好雙面膠把它給黏住。
制作時(shí)遇到的問題:
1)在裁紙板時(shí),因?yàn)榘遢^厚,比較難裁,而且很難把邊裁平和裁直,經(jīng)常性把邊切斜了,令到組裝時(shí)接口不能很好地相接
2)在裁有機(jī)玻璃時(shí),因?yàn)橛袡C(jī)玻璃比較堅(jiān)硬,而且很難把邊裁平和裁直,會(huì)很容易把有機(jī)玻璃刮花,想讓連接上的效果好看時(shí),用砂紙磨成45度角很困難。3)在組裝模型時(shí),由于技術(shù)問題,連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多錯(cuò)誤,把手同模型粘在一起或者手粘滿502膠水的情況也會(huì)出現(xiàn)。
4)在組裝時(shí),有時(shí)候因?yàn)橛?jì)算出現(xiàn)了些許問題,令到裁出來的模板細(xì)了,要重新裁過
5)模型中有個(gè)標(biāo)志不是那么規(guī)則及其纖細(xì),在裁剪和粘貼時(shí)都造成了一定的難度
心得體會(huì):
剛開始制作的時(shí)候很興奮,即使是裁剪出了那么的一小塊形狀也會(huì)感覺很有成就感,但是日子長(zhǎng)的時(shí)候,疲憊和煩躁也會(huì)跟著來,現(xiàn)在回想起來,想要做出一個(gè)好的模型真的很困難。在其過程,一個(gè)人的努力是做不出來的,講究的是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的努力,這真的很重要。模型看似簡(jiǎn)單,但做起來不是想象中的那么簡(jiǎn)單,需要很多東西配合,那些小的細(xì)節(jié)處理要到位。如計(jì)算,模型的支撐,模型的比例……每一個(gè)細(xì)節(jié)都要做好,否則就會(huì)讓模型出現(xiàn)很多問題。要做好一個(gè)模型就要細(xì)心+耐心+用心。在整個(gè)過程中,我們從新認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性,懂得怎樣與別人合作去做好一件事,更懂得了有時(shí)候要做好一件事要人與人的通力合作。在整個(gè)過程中,學(xué)會(huì)用心去做好一件事,培養(yǎng)了自己的耐性,懂了有時(shí)候有些事情需要變通一下,不能一成不變。有時(shí)候還要聽取別人的意見,才能把事情做得更好。當(dāng)然在做模型當(dāng)中也有不少樂趣,使到同學(xué)與同學(xué)之間的感情增進(jìn)了不少,也促進(jìn)了我們的互相交流。