Данный исследовательский проект посвящен разработке простых и доступных ракетных двигателей, использующих в качестве рабочего тела сжатый воздух. Проект ориентирован на школьников и студентов, интересующихся физикой, механикой и аэрокосмической техникой. В рамках исследования будет проведен анализ существующих конструкций, разработаны собственные прототипы, включая расчеты основных параметров, таких как тяга, удельный импульс и время работы. Будет рассмотрено влияние различных факторов, таких как давление сжатого воздуха, форма сопла и размеры камеры сгорания, на производительность двигателя. Проект включает в себя практическую часть, предполагающую изготовление и тестирование прототипов, а также теоретическую часть, которая включает в себя изучение основ термодинамики, механики жидкости и газа, и ракетного движения. Особое внимание будет уделено безопасности при работе с элементами двигателя и проведению испытаний. Результатом проекта станет создание учебно-демонстрационных образцов ракетных двигателей, которые могут использоваться как наглядные пособия в образовательном процессе, а также для самостоятельного изучения явления реактивного движения. В процессе работы над проектом, предполагается развитие практических навыков, таких как работа с измерительными приборами, моделирование и прототипирование.
Проект направлен на создание доступной и безопасной платформы для изучения принципов работы ракетных двигателей. Использование сжатого воздуха в качестве рабочего тела исключает использование опасных топлив, делая процесс обучения безопасным и наглядным.
Конечным продуктом проекта станет комплект учебно-демонстрационного оборудования, включающий в себя малогабаритный ракетный двигатель на сжатом воздухе, руководство по сборке и эксплуатации. Также будет разработана методическая поддержка, включающая в себя теоретические материалы, задания для самостоятельной работы и инструкции по проведению экспериментов.
Существующие учебные материалы часто излагают теоретический материал, не предоставляя практической возможности для его применения. Сложность и дороговизна реальных ракетных двигателей делают их недоступными для образовательных целей.
Проект актуален в контексте популяризации инженерных профессий и повышения интереса к науке среди школьников и студентов. Создание наглядных и доступных моделей ракетных двигателей способствует лучшему пониманию физических принципов и развитию практических навыков.
Цель проекта – разработать действующую модель ракетного двигателя на сжатом воздухе, пригодную для использования в образовательных целях. Достижение этой цели позволит повысить интерес к физике и механике, а также развить практические навыки у школьников и студентов.
Проект ориентирован на школьников старших классов и студентов технических специальностей, интересующихся физикой, механикой и аэрокосмической техникой. Проект будет интересен преподавателям физики и технологии, которые хотят разнообразить учебный процесс и сделать его более наглядным.
Для реализации проекта потребуются следующие ресурсы: материалы для изготовления (трубы, сопла, клапаны), компрессор, измерительные приборы (весы, секундомер), компьютер для моделирования и анализа данных, а также доступ к минимальному набору инструментов
Осуществляет общее руководство проектом, координирует работу участников, контролирует соблюдение сроков и бюджета. Отвечает за стратегическое планирование, распределение задач и взаимодействие с внешними организациями. Организует встречи, составляет отчеты и презентации по проекту, а также отвечает за его успешную реализацию. Руководитель должен обладать отличными организаторскими способностями и знаниями в области механики и физики.
Занимается разработкой конструкторской документации, включая чертежи, схемы и спецификации. Проводит расчеты основных параметров двигателя, таких как тяга, давление, скорость истечения газов. Участвует в выборе материалов и компонентов, а также в сборке и тестировании прототипов. Инженер-конструктор должен обладать знаниями в области инженерной графики, механики, материаловедения и иметь опыт работы с CAD-системами.
Отвечает за изготовление прототипов, сборку и наладку оборудования. Проводит испытания, фиксирует и анализирует результаты экспериментов, вносит изменения в конструкцию на основе полученных данных. Ведет учет используемых материалов и инструментов. Техник-экспериментатор должен обладать навыками работы с инструментами, умением читать чертежи и опытом проведения измерений. Знание основ физики и техники является обязательным.
Занимается анализом результатов экспериментов, проводит математическое моделирование процессов, происходящих в двигателе. Готовит отчеты и презентации, формулирует выводы и рекомендации. Аналитик должен обладать знаниями в области математики, физики, программирования и иметь навыки работы с программами для обработки данных, в частности, знать Excel, MathLab (или аналоги).
Выполнил: ФИО
Руководитель: ФИО
