世杰新作.加油!
1、 研究背景
在科创论坛,我们所见到的火箭大多为固定式尾翼,这种尾翼技术难度不大,且稳定性高,但较大的尾翼必然导致其所需的发射架体积不小。这在一般使用场景(如地面固定发射点)没有很大的影响,但在有需要快速移动、发射架体积限制的情况下,固定式尾翼的缺点非常显著(笨重,发射架体积要求大,难以快速机动)。
在此背景下,本项目提出压片折叠式尾翼火箭的方案。
2、研究目标
初步实现压片折叠式尾翼火箭的设计与制造,使火箭可以在体积较小的发射筒中完成发射。
目标效果:火箭尾翼可以收缩在发射筒内,离开发射架后尾翼在扭簧驱动下弹开,并实现较为稳定的飞行(10m内)。
3、理论分析
折叠尾翼的本质是用最轻的材料+最巧的机械,实现"发射时缩小体积,飞行中自动稳定"。所有理论均基于高中力学和材料知识,关键在于精确计算与工艺实现。
4、初步设计
基于折叠式尾翼火箭设计目标,以AP基30mm级小型固体火箭发动机作为动力,火箭主体为PVC管。
使用solidworks建模,折叠式尾翼关键部位的线框图如下:
用途 | 规格型号 | 单价(元) | 数量 | 单位 | 合计(元) |
---|---|---|---|---|---|
Bambu PLA Basic 玉石白 | 玉石白 10100 无料盘 | 58.55 | 1 | 58.55 | |
PVC管 | 外径50mm,壁厚2.4mm,1米 | 7.59 | 1 | 7.59 | |
PVC管 | 外径75mm,壁厚3.6mm,1米 | 17.04 | 1 | 17.04 | |
破窗金属头 | M4大号 | 11 | 1 | 11 | |
双扭簧 | 线径1mm 外径6mm 5圈 180度 | 17.59 | 1 | 17.59 | |
四氟棒 | 8mm 1米长 | 14 | 1 | 14 | |
发动机燃烧室管材+切割 | 80 | 2 | 160 | ||
发动机(喷口、堵头)加工 | 100 | 2 | 200 | ||
氟胶圈 | 线径2mm 外径25mm | 9.36 | 1 | 9.36 |
序号 | 金额 | 状态 |
---|---|---|
第 1 期 | 495.13 元 | 已拨款 |
转轴连接位置的打印件可能是强度短板,可以考虑以下加强措施:
1、在根部加大圆角(顺便作为转轴的整流罩)
2、翼片竖着打印,避免Z轴低强度的劣势
3、用掺CF的高强度打印料,但是比较贵
转轴连接位置的打印件可能是强度短板,可以考虑以下加强措施:1、在根部加大圆角(顺便作为转轴的整流罩)
翼片可以采取不锈钢/铝合金薄圆管3D激光切割成型,两侧预留两个带孔金属耳,再用钳子折弯两个耳成直角穿过转轴销钉,这个批量生产相对便宜更多,强度也足够。
我随便画了了一下,可作为参考:
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