PWS brandstof raket

rick007

rick007

Hallo iedereen,

Ik en mijn PWS partner,hebben als onderwerp voor ons PWS de brandstofraket gekozen.Nou hebben we het nog niet helemaal rond met onze begeleider(natuurkundedocent),we hadden als onderzoeksvraag hem voorgelgd:Wat voor invloed hebben de stabilisatoren op de vlucht van de raket.Hij zei dat dat een beetje logisch was,en dat we een betere variabele moesten vinden.Nou heb ik even zitten denken,als we nou onze onderzoeksvraag wat aanpassen,naar:Wat voor invloed heeft de vorm/groote van de stabilisatoren op de hoogt die de raket bereikt.
We hebben hem hier alleen nog niet over gesproken,dus dat gaan we morgen vragen.
Maar weet iemand dus eventueel een betere variabele?
En dan zei hij ook nog dat het waarschijnlijk diep in de papieren gaat lopen,weet iemand hoe duur het ongeveer zal worden?

Groeten rick
 
Hallo Rick,

Leuk dat jullie voor je PWS de modelraket als onderwerp hebben gekozen.
Erg leerzaam en vooral ook leuk om te doen en je in te verdiepen.

Jullie 1e onderzoeksvraag: Wat voor invloed hebben de stabilisatoren op de vlucht van de raket
lijkt me een zeer reële vraag. Als de vinnen te klein zijn dan kan je model minder stabiel en zelfs onstabiel worden. Ze zijn dus erg belangrijk. Op de site www.drra.nl vind je daar onder de knop Hoe&Wat/Stabiliteit meer informatie over.

Jullie 2e onderzoeksvraag: Wat voor invloed heeft de vorm/groote van de stabilisatoren op de hoogte die de raket bereikt
is ook een goede. Vierkante vinnen(boven- en onderkant), of mooi afgeronde vinnen, maken flink verschil voor de performance van je model.

Mogelijke andere onderzoeksvragen, gerelateerd aan de 2e: Wat heeft de afwerking van je model(wrijving) voor invloed op de vlucht? of Wat heeft de vorm van de neuskegel voor invloed op de vlucht?
Denk hierbij aan ruwe vinoppervlakte, of gladde gelakte afgewerkte, een puntige neus, een ronde of een platte neus, etc. Veel mogelijkheden dus.

Je kunt ook een hoogteberekening maken aan de hand van de motorgegevens en de hoogte in de praktijk meten. Het verschil wordt veroorzaakt door de wrijving van je model. Dat kun je mooi vergelijken.

Modelraketbouw is een relatief goedkope hobby. Je kunt al een model lanceren voor enkele tientjes. Zeker als je bijvoorbeeld zelf een eenvoudig platformpje bouwt. Dat lijkt me erg mee te vallen. Je kunt bijvoorbeeld kijken op www.modelraketten.nl Dan kun je wellicht ideeën opdoen voor je PWS.
De www.drra.nl site heeft ook zeer veel informatie.

Veel succes!

Klaas-Jan van Til
 
Hallo Klaas-Jan,

Onze begeleider,vond die eerste onderzoeksvraag een beetje voor de handliggend en niet erg geschikt,snapte wij ook niet.
Die onderzoeksvraag van jouw:Wat heeft de vorm van de neuskegel voor invloed op de vlucht,hadden wij tegelijk met de "1e" onderzoeksvraag voorgelegd,maar ook dat vondt hij een beetje voor de hand liggen.
Maargoed,misschien vindt hij:Wat voor invloed heeft de vorm/groote van de stabilisatoren op de hoogte die de raket bereikt.
Morgen zoeken we hem weer op en dan leggen we de onderzoeksvragen van u ook aan hem voor.

Dan even over die hoogte berekening,we weten nog niet echt hoe we dat gaan doen,we hebben allebei de aflevering van "how hard can it be" gezien,dat ze een raket de lucht proberen in te schieten,dat was opzich al heel boeiend.En daar deden ze het met een hoogtemeter en een SD-kaartje,de hoogtemeter sloeg zijn gegevens tijdens de vlucht op op dat SD-kaartje,en dan lazen ze de data daarvan af(wel 1 punt,de parashute ging niet open dus stortte de raket neer en was alles kapot :P)
Maar is dat een goede methode,of zijn er betere.Want als namelijk onze modelraket ook neerstort zijn we de hoogtemeter kwijt.
Ook willen we op een of andere manier de stuwkracht meten,we weten alleen niet hoe we dit moeten doen.
Maar hangt de hoogte die de raket bereikt niet ook af van de windkracht?

Dan over de prijs.Wij hadden dus het idee om BV de stabilisatoren als variabele te nemen,dan verschillende ontwerpen maken en elk ontwerp elke keer 2 of 3 keer testen,dan zijn het wel meerdere raketten.Of zie ik dit verkeerd?

Groeten rick
 
Hallo Rick,

Iets kan wel voor de hand liggen, of dat kan je docent vinden, maar jullie 'bewijzen' dan in de praktijk met proeven of het ook daadwerkelijk zo is, als wat je vooraf denkt.
Dat is 'controleren' of 'bewijzen' dat je stellingname(je hypothese) klopt.
Lijkt mij een goede insteek. Maar ik ben je docent natuurlijk niet en met je docent moeten jullie het doen, of zijn goedkeuring hebben.

Zoals je al aangeeft moeten jullie eerst een model(of modellen) bouwen en deze moeten ook nog goed en zonder problemen gelanceerd en geborgen worden.
Dat is al een hele uitdaging denk ik.
Het lijkt me dat je dat ook als doel mee moet nemen in je PWS.
- We bouwen een modelraket(ten)
- We lanceren en bergen deze zonder beschadigingen.
- Je doet je proef(of proeven)
- De resultaten kun je vergelijken met wat je verwacht had(je hypothese), of je deze vooraf nu logisch vindt of niet.
- Verschillen tussen wat je meet en wat je vantevoren verwachtte moet je dan verklaren natuurlijk.

<Je kunt ook een hoogteberekening maken aan de hand van de motorgegevens en de hoogte in de praktijk meten. Het verschil wordt veroorzaakt door de wrijving van je model. Dat kun je mooi vergelijken.>

De hoogte meten met een hoogtemeter is een prima manier. Je moet wel die hoogtemeter aanschaffen dan. Hoogte kun je ook eenvoudig met een driehoeksmeting meten. Ook daarvoor zijn al hoogtemeters gemaakt. Die zijn niet elektronisch, maar zeg maar mechanisch(je meet de hoek tussen de grond en het hoogste punt van je model). Voor minder dan 10eur heb je twee van die dingen. Je vind ze bijv. op www.modelraketten.nl (SkyScope of AltiTrak). Als je handig bent kun je het misschien ook zelf maken.
Natuurljk moet je er voor zorgen dat je model niet neerstort... mooie uitdaging.

Ja, als je test, voor bijvoorbeeld verschillende vinnen, kan dat met meerdere raketten. Als je de hoogte gaat meten, dan heb je aan één model genoeg. Je kunt ook één modelraket nemen en daar als modules, die verschillende vinstukken aan vastmaken(het bovenste deel van je raket schuif je dan steeds op een wat anders staartstuk).

Nog anders: één model,
1e meting: met bijv. ruwe lompe vierkante vinnen.
2e meting: met gladde vierkante vinnen(beetje schuren en lakken).
3e meting: met gladde afgeronde vinnen(nog meer schuren en lakken).
(wel zorgen dat het gewicht hetzelfde blijft. Dat kan met visloodjes voorin te plakken.)

Zo zijn er allerlei mogelijkheden!

Succes morgen bij je docent!

Klaas-Jan van Til
 
Hallo Klaas-Jan,

Het lijkt me dat je dat ook als doel mee moet nemen in je PWS.
- We bouwen een modelraket(ten)
- We lanceren en bergen deze zonder beschadigingen.
- Je doet je proef(of proeven)
- De resultaten kun je vergelijken met wat je verwacht had(je hypothese), of je deze vooraf nu logisch vindt of niet.
- Verschillen tussen wat je meet en wat je vantevoren verwachtte moet je dan verklaren natuurlijk.

Zo hadden wij het inderdaad ook in gedachte,dus dat is een goed werkplan?

Over die driehoeksmeting,die is inderdaad wel heel handig,maar hij meet dus de hoek,maar hoe kom je te weten wat die hoek was als de raket weer land?
Of slaat hij dat ergens op ofzo?

En dat idee van u om de modelraket uit modules te laten bestaan is wel een goed idee.Dan moeten we alleen nog uitzoeken hoe we dat doen :)
Maar dat gaat wel lukken.

Nog anders: één model,
1e meting: met bijv. ruwe lompe vierkante vinnen.
2e meting: met gladde vierkante vinnen(beetje schuren en lakken).
3e meting: met gladde afgeronde vinnen(nog meer schuren en lakken).

Ik denk dat onze begeleider dan weer gaat zeggen dat het 2 variabelen zijn,namelijk de vorm en de afwerking,maar dat bespreken we zometeen wel met de docent.

Dan heb ik nog een vraagje,mijn PWS partner wil graag zelf motors maken(hebben ook al een goed filmpje gevonden)maar ik denk dat er dan te veel verschil in die motortjes gaat zitten,of ben ik nou dom aan het denken?
Het is wel goedkoper om het zelf te maken,vandaar dat we die mogelijkheid serieus overwegen.

Groeten rick
 
rick007 zei:
Dank u voor de site,daar hebben we veel leesvoer :)

Maar wat betekent LPR-MPR en HPR raketten?

Groeten rick
Klik om te vergroten...
Low PoweR - Mid PoweR - High PoweR

Low Power zijn de kleine modelraketten die je met motoren A tm D vlieg
Mid Power met E tm G motoren en High Power vanaf H motoren en hoger

Groeten Willem
 
Hoogte meten - Hoogtemeter

Hoi Rick,

<Of slaat hij dat ergens op ofzo?>
Die mechanische hoogtemeter bevat een soort van (pistool)greep.
Als je die indrukt, kan de hoek vrij varieren, als je je arm onhoog of omlaag doet. Laat je de trekker(of de druk) los, dan wordt de hoek vastgezet(geklemd) en kun je deze aflezen. Uiteraard geven twee gelijktijdige metingen(en het opgeteld resultaat delen door twee) een beter resultaat.
Vandaar dat bijvoorbeeld de eenvoudige SkyScope twee van die mechanische hoogtemeters bevat.

Een elektronische digitale hoogtemeter, zoals de Altim1, slaat het op en geeft in de vorm van piepjes weer wat je hoogte was. Die piepjes dienen tevens als baken om je model terug te vinden.

<En dat idee van u om de modelraket uit modules te laten bestaan is wel een goed idee.Dan moeten we alleen nog uitzoeken hoe we dat doen>
De rompbuizen van modelraketten kun je met koppelstukken aan elkaar zetten(bijv. de: TC25x50 of de TC35x63, voor 25 of 35 mm rompbuizen).
Als je de verschillende staartstukken met deze koppelstukken uitrust, kun je ze zo aan je rompbuis schuiven. Vastzetten met een stuk tape rondom en klaar is Rick :)

Zelf motoren maken raad ik je niet aan, of beter nog: ik raad het je af.
Inderdaad haal je niet zomaar de kwalitiet en constantheid van de fabrieksmatige motoren. Daarnaast is het niet zonder gevaar en mag het simpelweg niet. Voor al die moeite en kosten(is zeker niet goedkoper voor die paar motoren) kun je het beter laten.
Gewoon kant en klare motoren aanschaffen dus
icon14.gif


Groet, Klaas-Jan van Til
 
Hallo, ik ben dit ook van plan om te doen als profielwerkstuk.
Misschien hebben jullie dit nodig, maar dit heb ik alvast opgeslagen in mijn documenten, mocht ik het ooit nodig hebben.

De hoogte kun je berekenen met de natuurkunde formules van Newton(dynamica) en andere bewegingsformules.
Via de motorcode kun je achterhalen wat de gemiddelde stuwkracht (F_mid) van een motor is. Dit staat op de site bij Hoe&Wat-1/motorcode en vind je ook in de berekening van HOSIMP terug.
Via HOSIMP, maar ook weer via de motorcode kun je de stuwkracht tijd bepalen(T_stuw). Dit is de goede Totale Impuls (TI, de motorsterkte in Newton*sec) gedeeld door F_mid. Dan hou je de brandtijd (T_stuw) over in sec.
Daarnaast heb je de gravitatiekracht (F_grav) nodig welk op het model wordt uitgeoefend.
Dat is de massa (in Kg.) van het model * de gravitatieconstante (g = 9,81 m/s*s).
Via de formule (2e wet van Newton): F=M*a kun je dan de acceleratie (a) bepalen.
Voor F moet je de resulterende F nemen (F_res). Dit is F_mid - F_grav.

De acceleratie (a) bepalen door F=m*a;
De snelheid van je model na opbranden van de motor door Vt = V0*T_stuw + a*T_stuw (Vt is de eindsnelheid ná de stuwfase en V0 is de beginsnelheid van je model, deze is trouwens 0 m/s, want je model begint vanuit stilstand,...);
De behaalde hoogte(S) na deze stuwfase kun je uitrekenen met de formule: S = V0*T_stuw + 1/2*a*T_stuw*T_stuw;)

Nu weet je dus:
a (de gemiddelde acceleratie),
Vt (de eindsnelheid ná de stuwfase),
S (de behaalde hoogte na de stuwfase).

Dit kun je mooi vergelijken met de waarden uit HOSIMP. Daar zul je wat lagere waarden vinden omdat we hier geen rekening houden met de wrijvingskrachten welke het model ondervindt. Dus de snelheid is lager en de hoogte is lager. (trek maar eens 20-30% van de hier berekende waarden af, dan komen de waarden wel aardig overeen met HOSIMP. Naarmate de snelheden hoger worden wordt de wrijving veeel groter en zullen de verschillen groter zijn,...)

Hierna volgt nog de berekening van de behaalde hoogte tijdens de glijvlucht van het model. Als je die optelt bij de hoogte na de stuwfase, dan heb je de totale hoogte.

In deze berekeningen wordt geen rekening gehouden met de wrijvingskrachten die het model ondervindt. Die berekeningen zijn wel een stukje lastiger.

Voor de berekeningen op onze site wordt ook van sommige gemiddelden uitgegaan. Bijvoorbeeld het gemiddelde motorgewicht. Want het motorgewicht en dus het gewicht van het model verandert natuurlijk als de brandstof opbrandt. Bovenin de HOSIMP pagina staat een link naar de gebruikte formules.

MvG,
KJ
Klik om te vergroten...

Dit heb ik uiteraard niet zelf getypt, alleen weet ik de orginele bron niet meer.

Edit:
Ik ben trouwens ook geïnteresseerd in het maken van een boordcomputer zodat het met informatica te combineren valt.
Ik ben van plan om er een aantal sensoren in te zetten die meten of de raket naar boven gaat of gekanteld is. Deze wil ik gebruiken in een systeem gebaseerd op de boordcomputers van de Space Shuttles. Men begint met 2 sensoren. Zijn deze het oneens dan komt er een derde sensor bij en dan word gekeken welke de meerderheid hebben (omhoog of omlaag). Dit valt uit te breiden met nog meer sensoren. Als de uitkomst omlaag is dan zal de parachute gebruikt worden. Ik wil ook iets maken (Arduino?) dat de uitkomsten (incl. tijd) noteert op een flashgeheugen om later uit te lezen.
 
Willemkn zei:
Low PoweR - Mid PoweR - High PoweR

Low Power zijn de kleine modelraketten die je met motoren A tm D vlieg
Mid Power met E tm G motoren en High Power vanaf H motoren en hoger

Groeten Willem
Klik om te vergroten...

Hallo willem,

Haha spreekt voor zich eigenlijk,bedankt voor de info,weer wat geleerd.

Groeten rick
 
@haifish,

Grappig dat we hetzelfde onderwerp gekozen hebben.Ik denk alleen dat we dat niet gaan gebruiken,omdat maar een grovve berekening is,en niet de preciese hoogte,en aangezien onze onderzoeksvraag over de hoogte gaat....
Maar toch bedankt.

Groeten rick
 
Download ook even een proef verzie van rocksim. Rocksim houd namelijk wel rekening met de lucht weerstand, hoewel het ook niet helemaal klopt.

Wil je echt de invloed meten van de vorm afwerking van je vinnen dan zou je eigenlijk een windtunnel moeten hebben.


Als je bijvoorbeeld 3 mm vinnen op je raket zet dan is de invloed van de afwerking zo gering dat je die bijna niet goed kunt meten. Zeker niet met goedkope sachsen motoren.


TSp motoren zijn veel naukeriger dan estes en Sachsen (minder dan 3 % marge ) maar zelfs daar mee krijg je geen betrouwbare meting.

De invloed van andere factoren als lanceerhoek , windsnelheid en niet te vergeten lucht temperatuur hebben veel meer invloed op je meting dan het al dan niet afronden van je vinnen.

de altimax hoogte meter houd overigens wel rekening met de lucht temperatuur. maar niet met de lanceer hoek.
 
@Klaas Jan,

Oke dat is ook weer opgehelderd :)
Maar dan hangt het af van hoe precies je die hoek klemt,toch?

Oh dus die modules worden dus niet zo'n probleem,gelukkig :)

En we gaan na uw advies dus niet zelf motoren maken :)

Maar wij dachten dat als we nou een modelraket kopen en die dan met het koppelstuk en stabilisatoren idee steeds aanpassen,is dit een goed plan?Of zijn die modelraketten niet herbruikbaar?

Groeten rick
 
@Janhein,

Dus volgens jou moeten we een windtunnel hebben?Maar als we het gewoon op een vrijwel winstille dag doen?
En we wouden het liefst alleen de vorm veranderen.
En de lanceerhoek is 90 graden,recht omhoog.

Maar jij vindt dit dus een onmogelijk onderwerp?
 
janhein zei:
Download ook even een proef verzie van rocksim. Rocksim houd namelijk wel rekening met de lucht weerstand, hoewel het ook niet helemaal klopt.

Wil je echt de invloed meten van de vorm afwerking van je vinnen dan zou je eigenlijk een windtunnel moeten hebben.


Als je bijvoorbeeld 3 mm vinnen op je raket zet dan is de invloed van de afwerking zo gering dat je die bijna niet goed kunt meten. Zeker niet met goedkope sachsen motoren.


TSp motoren zijn veel naukeriger dan estes en Sachsen (minder dan 3 % marge ) maar zelfs daar mee krijg je geen betrouwbare meting.

De invloed van andere factoren als lanceerhoek , windsnelheid en niet te vergeten lucht temperatuur hebben veel meer invloed op je meting dan het al dan niet afronden van je vinnen.

de altimax hoogte meter houd overigens wel rekening met de lucht temperatuur. maar niet met de lanceer hoek.
Klik om te vergroten...


Ik denk dat je bij een profielwerkstuk toch met formules moet gaan werken.
Zelf wil ik met formules berekenen hoe hoog de raket zou gaan als je alleen die formule gebruikt, en dan met een hoogtemeter meten hoe hoog hij echt gaat. Zo zou je het verschil kunnen uitrekenen.
 
ja ;-)

Als je echt goed wilt meten dan heb je een windtunnel nodig. de nasa gebruikt ze niet voor niets .

een windstille dag maakt al een hoop en doe al je testen in een keer, zo kort mogelijk achter elkaar. dan heb je de minste spreiding in je metingen.

Nee raketten groot of klein worden nooit onder 90 graden gelanceerd de lanceer hoek hangt af van de wind sterkte en gewenst inslag punt als echt alles mis gaat.

En het is gewoon geen makkelijk onderwerp als je het echt goed wilt doen. Het is niet voor niks rocket science.


alles kan als je maar wilt
 
janhein zei:
ja ;-)

Als je echt goed wilt meten dan heb je een windtunnel nodig. de nasa gebruikt ze niet voor niets .

een windstille dag maakt al een hoop en doe al je testen in een keer, zo kort mogelijk achter elkaar. dan heb je de minste spreiding in je metingen.

Nee raketten groot of klein worden nooit onder 90 graden gelanceerd de lanceer hoek hangt af van de wind sterkte en gewenst inslag punt als echt alles mis gaat.

En het is gewoon geen makkelijk onderwerp als je het echt goed wilt doen. Het is niet voor niks rocket science.


alles kan als je maar wilt
Klik om te vergroten...

Ach, beter een moeilijk interessant onderwerp dan als profielwerkstuk een vragenlijst van 2 vragen geven aan alle leerlingen van de 3e klassen over het verband tussen religie en het houden van rap-muziek
 
En al die filmpjes op youtube dan?
Iedereen vuurt ze gewoon recht de lucht in.
En we wouden inderdaad alles zo snel mogelijk achterelkaar willen doen,liefst allemaal op 1 dag...
 
rick007 zei:
En al die filmpjes op youtube dan?
Iedereen vuurt ze gewoon recht de lucht in.
En we wouden inderdaad alles zo snel mogelijk achterelkaar willen doen,liefst allemaal op 1 dag...
Klik om te vergroten...
Ik weet niet of het voor jou mogelijk is, maar volgens mij (ik ben er geen expert in, ik begin ook maar net!) is er in België geen wetgeving over modelraketten. Als je daar een verticaal stuk privaat terrein hebt zou je de afstand precies kunnen meten. Met een klein raketmotortje.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top