在航天模型活動中,模型火箭必須借助專用的發(fā)射架起飛。它不僅是模型火箭發(fā)射的輔助工具,也決定了在規(guī)定時間內(nèi)模型火箭發(fā)射能否成功。
傳統(tǒng)模型火箭發(fā)射架一般由發(fā)射導(dǎo)管、上部固定盤、底座和三腳架組成。
導(dǎo)管為3根,使用直徑4mm左右的碳管制作,每兩根相隔120°沿圓周豎立,中間留有直徑41mm的圓柱空間放置模型火箭。上部固定盤的大小根據(jù)模型火箭定向片的最大尺寸確定,直徑是120-140mm,其以120°度均分的三個支點與導(dǎo)管相連。導(dǎo)管的下部固定在底座上,底座則固定在三角架上。這幾部分都能拆卸,便于攜帶。
在使用傳統(tǒng)發(fā)射架時,選手要先把模型火箭從頂部放入發(fā)射架,然后在它底部裝好發(fā)動機(jī)的點火頭,才能進(jìn)行發(fā)射。
這類發(fā)射架存在以下幾個缺陷:
1.如果選手比較矮,夠不著發(fā)射架的頂部,很難將模型火箭安裝到位甚至根本無法裝入。
2.安裝點火頭時,選手須一手提起模型火箭,一手從其底部往上把點火頭插入發(fā)動機(jī)噴口,容易“頂歪”或“不到位”,造成“點火不成功”。
3.如果“點火不成功”需要更換點火頭時,步驟較多,浪費時間,造成比賽超時。
我讀中學(xué)后,每年暑假都會協(xié)助教練指導(dǎo)小隊員,開展航天模型的制作和比賽。在活動中,我發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)發(fā)射架的上述問題,于是提出了一些改進(jìn)意見,并在教練的幫助下,利用電腦繪制了設(shè)計圖,制作了一款新穎的模型火箭發(fā)射架,通過實際比賽使用,效果良好。
這款新型模型火箭發(fā)射架主要的改動有:改變了原來必須從頂部安裝的方式,可以從底部安放模型火箭;發(fā)射架底座改成旋轉(zhuǎn)式的,并將發(fā)射導(dǎo)管和底部點火頭進(jìn)行了分離;原來的“單一點火頭”改為“三個點火頭”,便于及時更換。
發(fā)射架底座
改進(jìn)后的底座采用旋轉(zhuǎn)式設(shè)計,分上下兩個同心圓面、用5個彈珠模式鎖定。在底座外側(cè),每相隔120°,都裝有一個發(fā)動機(jī)點火助推器。助推器為半圓球形結(jié)構(gòu),直徑12.6mm,有利于把發(fā)動機(jī)點火瞬間產(chǎn)生的推力集中起來,為模型火箭提供一個輔助的反推力,提高模型火箭的發(fā)射高度。此外,點火助推器兩側(cè)打有兩個小孔,以把點火頭的兩根導(dǎo)線引出,便于接通電源,并保證點火頭能固定在點火助推器中間。這樣當(dāng)模型火箭發(fā)射時,點火頭自然就會插入發(fā)動機(jī)噴口中,避免了點火頭安裝不到位的情況。
底座的點火助推器由原來的一個改成3個(根據(jù)需要,數(shù)量還可更多)。一旦第一個點火頭失靈,可立刻將基座轉(zhuǎn)動至第二個繼續(xù)發(fā)射,縮短了發(fā)射時間。
而在使用常規(guī)發(fā)射裝置時,若點火頭失靈,則必須取出模型火箭,移除原來的點火頭并更換新的。該操作不僅浪費了大量時間,而且會影響參賽選手的心理狀態(tài)。本人就有過在比賽過程中因為點火頭與發(fā)動機(jī)問題,一連兩次發(fā)射失敗,手忙腳亂地替換了3次點火頭后才成功發(fā)射的經(jīng)歷。
發(fā)射導(dǎo)管
當(dāng)發(fā)射架底座轉(zhuǎn)到一定位置時,可以先把模型火箭從底部裝入發(fā)射導(dǎo)管,然后再旋轉(zhuǎn)發(fā)射架底座,既解決了發(fā)射架高度帶來的不便,裝填時也更為快捷省力。
經(jīng)過改進(jìn)的發(fā)射架,方便了小隊員的訓(xùn)練和比賽,而在這一過程中,我自己也收獲了許多——把書本上學(xué)到的知識運用到了實際中。
張翀睿,現(xiàn)就讀于蘇州外國語學(xué)校,從小學(xué)開始參加航模訓(xùn)練,在2013年全國青少年航空航天模型錦標(biāo)賽中獲得P5B-2亞軍,2012年參加航天模型世錦賽獲得S9A自旋轉(zhuǎn)翼模型火箭團(tuán)體第五。他平時喜歡科技實踐活動,發(fā)明的“上下坡能平衡的折疊式殘疾輪椅”被評為江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。endprint