如何发射模型火箭&让学生惊奇! (Pt 1)

如何发射模型火箭&让学生惊奇! (Pt 1)

不论是在小学还是高中,模型火箭都不会使我的学生着迷和惊奇!按下按钮来创建一个小的爆炸,没有什么比这更好的了,它会在数百英尺高空将您的创作发射出去,然后看着它优雅地倒回地面。 

您想与学生或孩子一起发射火箭吗?您害怕还是不确定从哪里开始?根据我多年发射各种年龄的数百枚模型火箭的经验,请继续阅读以获取关于模型火箭的初学者指南。我还链接了包含大量宝贵资源的Google云端硬盘文件夹,以帮助您入门! 

这篇文章是有关课堂上的火箭模型的三部分系列之一。 

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我的第一个火箭发射

当大多数孩子和老师说他们从未发射过火箭模型时,我感到震惊!我想经过四年的太空俱乐部和每年120次以上的火箭发射,我想每个人都经历过!

但是我记得我第一次决定发射火箭,并在收到Alpha III火箭套件时感到紧张。 制造完火箭(并强调每个细节)后,我走到一个空旷的地方进行发射。我带了一位同事,他很害怕,我们会着火,或者整个事情都会炸毁!确保她知道自己在做什么(毕竟我是航空工程师!),我们为发射做好了准备。我紧张地拿着发射控制器,希望我确实知道自己在做什么。倒计时后,我按下了按钮,然后哇!引擎点火了,发出一阵嘶嘶声,我的小火箭升空了!另一个爆炸声和降落伞突然弹出,火箭向我们下滑并降落到几英尺远。庆祝成功的同时,我们的神经变得自豪和兴奋。 但是,现在是真正的考验-与我们的160位太空俱乐部学生重复一次! 

基础知识:火箭的组成部分

首先,介绍一些火箭学的基础知识。我提供了以下重点内容,但我建议您退房 这个演讲 我为我的学生创建了对模型火箭的深入了解。

下图是来自美国国家航空航天局的火箭模型图。这些基本零件对于每种模型火箭都是相同的,无论其先进程度如何。请阅读以获得更多详情。 

  • 发射凸耳:这是火箭与发射杆的连接方式,以确保您的火箭直线上升(而不是对学生!)。 切勿在没有正确连接的发射凸耳的情况下发射。

  • 鳍片在飞行过程中提供稳定性。 鳍片将采用不同的配置,并由塑料或轻木制成。轻木鳍片在干燥时很难固定并保持对齐。 

  • 假设火箭正确发射和回收,火箭是可重复使用的。 火箭发动机只能一次性使用。 

  • 火箭的推力来自发动机,推向发动机支架。 

  • 较轻的火箭将使用拖缆而不是降落伞来恢复系统。

  • 当发动机释放弹药以加压体管并弹出降落伞时,降落伞就会出来。 发动机和降落伞之间需要进行回填,以防止这种喷射电荷损坏降落伞。 

基础知识:火箭的飞行

接下来,您将需要熟悉模型火箭的飞行。 NASA的另一个很棒的图表在飞行阶段的下方。 

现在是讨论牛顿第三定律的好时机。发动机点火时,其作用是将热气从火箭底部推出(是的,初中生每次都在笑),而反应是火箭向上发射。为了使火箭运动,来自发动机的推力必须大于火箭的重量。 

在飞行过程中,发动机继续点火几秒钟,升力和阻力的空气动力作用在火箭上。一旦燃料用完,火箭就会因重力和阻力而减速。达到最大高度,学生可以使用Estes测量此高度 高音轨道 和简单的三角学。 

火箭开始坠落,火箭发动机的“弹药”将降落伞推出。您可能会注意到一些烟雾(不要惊慌),目的是帮助您看到天空中的火箭。 

火箭弹落地后,就该恢复了!在轻风条件下,您的火箭应该在100英尺内着陆。您可以更换引擎,然后再次发射火箭! 

入门

在第一次紧张的发射之后,我又带着孩子们发射了数百枚火箭。我尝试进行数学运算,总共发射了约400次! 尽管一遍又一遍地做着,但我仍然期待孩子们按下按钮并惊讶地看着他们时的反应。

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首先,我强烈建议您查看以下资源 埃斯蒂斯。该公司为儿童生产安全可靠的火箭套件,并为教师提供大量的教学材料和指南。 为了方便访问,我使用自己喜欢的资源创建了一个Google云端硬盘文件夹 这里

如果您想立即体验发射,请从Estes购买RTF(准备飞行)套件。无需构建,您可以在几分钟内完成从套件到启动的过程。但是,我最喜欢的第一枚火箭是Alpha III套件,它是Estes的E2X(易于组装)套件。我在教室里用这些火箭取得了很大的成功,您也可以在 亚马孙

在尝试与学生一起构建之前,请自己练习构建。在建筑的每个步骤中成为专家,然后您可以放心地带领学生们整个建筑。尽管E2X最简单,但与学生一起建造这些火箭仍需要30分钟到一个小时的时间。 学生喜欢这种体验,但要注意,他们会对建筑物感到沮丧。 与年轻的学生一起,我总是带领团队逐步完成建设过程。这样,他们就无法跳过任何步骤,而且我可以指出一些常见的错误。您不想在发射场,并意识到他们忘了附上发射凸耳!

你能行的!

模型火箭可能令人生畏,但每个人都可以做到!我已经培训了来自不同背景的教育者,以成功地为学生提供火箭发射方面的支持,并且借助一些有关发射机理的基本知识,每个人都可以做到。无需火箭科学学位!另外,请注意有关在教室里教授火箭的指南的未来文章。 


在模型火箭之前,我建议您先介绍一下这种概念,例如秸秆火箭。您可以从我们的帖子中了解更多信息 这里 或查看以下火箭产品。希望您的学生大饱口福! :)