Как я могу измерить тягу модели ракеты и получить другую статистику

Я собирал несколько двигателей Rocket-candy для развлечения и неофициально экспериментировал с различными конструкциями и технологиями.

Теперь я заинтересован в том, чтобы найти способ сравнить производительность разных двигателей, которые я делаю. Какие эксперименты на уровне хобби я мог бы провести и какие простые показатели я мог бы использовать, чтобы попытаться решить, является ли один движок «лучше» другого, или что вообще означает «лучше»?

Я просмотрел несколько видеороликов об испытаниях двигателя и экспериментировал, пытаясь использовать весы (или мою собственную пружину + линейку) для измерения тяги, но я не уверен, что это лучший способ записать данные или использовать это попытаться вычислить стандартные вещи, такие как импульс или ускорение ракеты. Как насчет того, чтобы пойти еще дальше и попытаться предсказать, какая ракета может подняться выше или поднять более тяжелый груз на ту же высоту?

И есть ли другие инструменты, которые я должен купить, чтобы провести другие измерения на этом ракетном двигателе для хобби?

С чего начать? Спасибо!

В этом ответе есть немного полезной ссылки , но я думаю, что здесь будет дан один или два хороших ответа, если вы сможете хотя бы немного рассказать о своей ситуации. Какие ресурсы у вас есть? Можете ли вы построить испытательное оборудование? Вы смотрели на что-нибудь до сих пор, прежде чем спрашивать здесь? Даже несколько других видео на YouTube об испытаниях сахарной ракеты? Прямо сейчас это выглядит как «пожалуйста, напишите для меня главу в книге об испытаниях ракет».
Было бы лучше, если бы вы объяснили некоторые тесты, которые вы хотели провести. Можете ли вы придумать какую-либо связь между скоростью и ускорением? Ф знак равно м а ? Может быть, ракетное уравнение Циолковского ? Люди с большей вероятностью помогут, если вы сначала опишете некоторые усилия, которые вы приложили сами!
@uhoh Я посмотрел несколько видеороликов на YouTube и увидел 2 способа расчета тяги, один из них - это весы и приспособление с пружиной и линейкой. И да, я могу построить испытательное оборудование. Я просто хочу сделать множество R-Rockets и найти один с самым высоким средним значением всех характеристик. Ака лучшая ракета, которую я могу построить
Замечательно! Это именно то, что вы должны включить непосредственно в свой вопрос. Комментарии в stackexchange хороши для прояснения второстепенных моментов, но все, что имеет важное значение для вашего вопроса, должно быть добавлено туда. Я внес некоторые изменения в ваш вопрос на основе вашего комментария. Вы можете редактировать дальше или, если вам это совсем не нравится , нажмите на слово «отредактировано» слева от вашего имени и значка, и когда появится список правок, найдите roll-backрядом с более ранней версией, которую вы предпочитаете. и щелкните это.

Ответы (1)

Во-первых, я хотел бы поддержать ваше любопытство. Пожалуйста, убедитесь, что вы пытаетесь придерживаться некоторых правил безопасности при выполнении этого - используйте свой здравый смысл.

Теперь, похоже, вы готовы немного учиться/уже есть опыт инженерного хобби. Я буду предполагать, что вы готовы сделать некоторые покупки для этого.

Эксперимент: этот эксперимент основан на вашей идее пружинной линейки. Может быть утомительно измерять жесткость линейки и последующие отклонения из-за тяги ракеты. Я предлагаю вам продолжить эксперимент с тензодатчиком консольной балки с небольшими изменениями. Источник изображения: Чеггвведите описание изображения здесь

Выше вы видите общую установку эксперимента. Тензодатчик предоставляет вам инструмент для измерения прогибов путем сопоставления прогиба балки, индуцированной деформации и силы, действующей на балку. На изображении выше вы видите вектор силы, приложенный к концу. Здесь вы измените настройку балки, чтобы вы могли установить свои ракетные двигатели с этой целью, что позволит вам измерить тягу (силу) путем измерения деформации и последующего отклонения консольной балки.

К тензодатчику будет прикреплено какое-либо устройство сбора данных (например, DAQ, микроконтроллер), которое будет считывать и передавать ваши данные на ваш компьютер. Эта часть становится немного сложной, потому что вам может потребоваться настроить контроллер для настройки свойств материалов балок, размеров и т. д. Я предлагаю рассмотреть некоторые основные темы механики материалов, чтобы помочь с этой частью.

На этапе данных вы сможете измерять только напряжения, поэтому вам нужно будет глубже погрузиться в работу тензодатчика. В результате этого эксперимента вы сможете получить тягу, скорость горения и другие параметры производительности, особенно удельный импульс . Вы можете использовать связанные параметры производительности, чтобы определить, какой ракетный двигатель лучше. Конечно, в «реальном» сценарии самый мощный двигатель может быть не везде желательным, однако, вообще говоря, наиболее эффективным является. Это очень поверхностное объяснение всего эксперимента, но я думаю, что оно обеспечивает лучший путь к тому, что вы хотели бы узнать.

Требуемые материалы:

  • Тензодатчик (мост Уитстона)
  • Металлическая балка (металлическая линейка)
  • Устройство сбора данных (DAQ)
  • Усилитель (для мВ сигналов от тензодатчиков)
  • Пункт списка

Требуемый опыт:

  • Программирование
  • Базовое понимание электроники (например, тензометрические датчики, микроконтроллеры)

Что касается предсказания того, какой двигатель пойдет дальше, вы можете сделать вывод из эксперимента, описанного выше, особенно из критериев производительности. Надеюсь это поможет!

Вы можете избавить себя от головной боли при настройке оборудования, если сразу перейдете к тензодатчику, который заменяет необходимость в тензодатчике и балке компактным калиброванным пакетом. Тензодатчики существуют с различной точностью, диапазоном и ценой, поэтому я бы посоветовал пойти по этому пути вместо того, чтобы вводить дополнительную боль, так сказать, «прокатывать свои собственные», с балкой и тензодатчиком.
@Tristan и Inti Другими словами, взвешивают создаваемую силу?
@Джек Да. По сути, эксперимент представляет собой шкалу веса (силы).
так что вместо того, чтобы идти по этому более «дорогому» и сложному маршруту, я могу купить весы и записать изменение веса? а
@jack хорошо, проблема в том, что это отрицательно повлияет на качество данных, если вы собираете данные вручную. С помощью тензодатчика или тензодатчика вы можете собирать данные в электронном виде на определенной частоте — 1000 Гц (1000 точек времени в секунду). компьютер.
да, весы, подключенные к моему ноутбуку или другому устройству
@jack при условии, что он будет снимать показания много раз в секунду и записывать их, тогда обязательно. Вы найдете довольно разнообразный профиль тяги, который сильно зависит от геометрии зерна.
Как я могу измерить тягу модели ракеты и получить другую статистику
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v