Ракетомоделирование
Этот вид моделизма стал особенно широко развиваться с 1957 г., после запуска на околоземную орбиту советского искусственного спутника Земли. Конструкторы любительских ракет, используя достижения большой ракетной техники, строили свои модели из металла и устанавливали на них двигатели, работающие на твердом или жидком топливе. Но это были несовершенные конструкции, и запускать их было опасно. Лишь в 60-х гг., когда промышленность стала выпускать специальные модельные двигатели, малое ракетостроение стало безопасным и доступным занятием.
В 1975 г. при Федерации авиамодельного спорта СССР был создан Комитет ракетного моделизма, который стал методическим и организационным центром малого ракетостроения. В кружках ДОСААФ, на станциях юных техников, во Дворцах и Домах пионеров ракетно-космическим моделизмом занимается около 150 тыс. школьников. Ежегодно проводятся на ВДНХ СССР всесоюзные конкурсы «Космос».
Классы моделей ракет
По определению Международной подкомиссии при ФАИ — руководящего и контролирующего органа ракетомоделистов — действующей любительской ракетой можно назвать модель, которая движется в воздухе под действием силы тяги, а не аэродинамических сил.
Модели ракет, так же как и их прототипы, отличаются друг от друга по длине, калибру (наибольшему диаметру), удлинению (отношению длины к диаметру), числу двигательных установок (одноступенчатые или многоступенчатые) и назначению
По назначению все известные типы моделей ракет можно условно разделить на 4 основные группы: наглядные пособия, модели-игрушки, экспериментальные (с двигателем и без двигателя) и спортивные модели.
Наглядные пособия, или, как их еще называют, масштабные модели,— это копии настоящих ракет в уменьшенном масштабе. Их можно разделить на подгруппы: силуэтные, картонные и деревянные макеты и полностью масштабные модели.
Самые простые в изготовлении — силуэтные модели ракет. Они не летают, поэтому их в основном используют в учебных целях. Обычно силуэтные модели состоят из 2 плоских стенок — контуров и 3 перегородок — шпангоутов.
Картонные и деревянные макеты предназначены в основном для учебных целей. Они дают представление не только о размерах и пропорциях ракеты, в них уже просматривается форма ракеты-прототипа. Наиболее близки к прототипам полностью масштабные модели. По точности исполнения и по сходству с оригиналом они более совершенны,— фактически это миниатюрные копии настоящих ракет.
Представление о теории полета ракеты моделист получает, когда начинает строить модели, которые условно называются экспериментальными.
У самых простых экспериментальных моделей ракет (моделисты их иногда называют карандашными) двигателей нет. Их выстреливают из резиновой рогатки, которую моделисты называют катапультой. Катапульту располагают вертикально, прикрепляют к деревянному основанию, и получается уже простейшая пусковая установка. С такой установки модель можно запускать даже с расстояния, если .оборудовать ее дистанционной системой зажигания. С такими ракетами можно проводить несложные исследования: запускать их под разными углами и по разным траекториям, определять наилучшие полетные характеристики модели. На ракеты, выстреливаемые из катапульты, иногда устанавливают автоматические устройства, позволяющие им спускаться на парашюте.
Все эти ракеты собственного двигателя не имеют и в полете не управляемы. Но у них, как и у настоящих ракет, есть стабилизаторы, которые помогают им сохранить необходимую устойчивость в полете.
Более сложны в изготовлении и регулировании модели ракет, оборудованные простейшими самодельными двигателями. Горючим для таких двигателей может быть целлулоид, легковоспламеняющаяся кинопленка и даже вода.
Классификация спортивных моделей ракет. По определению ФАИ, спортивной моделью ракеты считается изготовленная из неметаллических материалов модель, которая поднимается в воздух за счет тяги, создаваемой модельным ракетным двигателем, без использования аэродинамических подъемных сил. Причем спортивная ракета должна обязательно иметь устройство для ее безопасного возвращения на землю.
К модельному ракетному двигателю (МРД) требования особые: на спортивных моделях разрешается использовать только двигатели промышленного производства, работающие на твердом топливе.
Ракетно-космический моделизм в школе
Школьными программами пока еще не предусмотрены уроки ракетно-космического моделизма. Если уроки астрономии обязательны, то уроки ракетно-космической техники проводятся как дополнительные, факультативные. Ясно, что ученики, профессиональная деятельность которых будет протекать уже в XXI веке, должны быть всесторонне подготовлены во всех областях науки и техники, в том числе и в передовой отрасли — ракетно-космической. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствуют об огромной пользе ракетного моделизма применительно к школьным занятиям. Он способствует более легкому восприятию трудных проблем, например механики, аэродинамики, математики, геометрии, помогает проводить исследования по радиотехнике, химии. Под ракетным моделизмом понимается не только конструирование и запуск моделей ракет, но также использование результатов проведенных исследований. Конструирование ракет со сложным оборудованием, например с телеметрической аппаратурой, может служить классическим примером сотрудничества многочисленных специалистов, которое приводит к их разностороннему я быстрому профессиональному росту. То же самое относится к юным моделистам.
Разработка модели ракеты проводится в три этапа:
1. Проектирование летающей модели ракеты. Проводится совместно конструктором, расчетчиком, материаловедом и чертежником.
2. Процесс изготовления. Изготовлеиием занимаются те, кто любит и умеет работать своими руками, умеет пользоваться инструментом, обрабатывать клеем и лаком различные материалы и четко выдерживать весовые соотношения, определяемые условиями проектирования.
3. Запуск модели ракеты. Последовательность операций по запуску модели выполняется целым коллективом на старте. Для успешного осуществления запуска необходимо знакомство с основами метеорологии, геодезии, методами измерения времени, траектории и высоты полета, и многими другими дисциплинами. При подготовке к старту и во время полета необходимо тщательно контролировать работу оборудования, а также систем измерения и регистрации.
Ракеты могут быть большими и сложными летательными аппаратами, как, например, те, которые доставили на околоземную орбиту космонавтов Ю. Гагарина, Д. Гленна и их последователей. Ракеты могут быть также миниатюрными, как, например, те, что используются для фейерверков на народных празднествах.
Все ракеты, как самые малые промышленного производства или сконструированные любителями, так и большие, изготовление которых связано с большими затратами сил и средств, имеют одну общую черту — они основаны на принципе реактивного движения.
