Stabilność rakiety – czyli jak prawidłowo zbudować rakietę.
Być może mieliście kiedyś okazję widzieć rakietę, która leci w swój bliżej nieokreślony sposób. Chodzi o sytuację, kiedy lot rakiety po jej wystrzeleniu jest niestabilny a kierunek lotu nieprzewidziany. Sytuacja jest o tyle niekorzystna, że może wystąpić niebezpieczeństwo wynikające z niespodziewanego kierunku, w jakim wystrzelona jednostka będzie podążać.
Kluczową rolę pełni stabilność rakiety, dzięki której nawet podmuch wiatru nie wyprowadzi rakiety z obranego kierunku lotu. A po lekkiej reakcji na wietrze, rakieta wróci na swój tor lotu.
Żeby dokładnie opisać sytuację stabilności będę posiłkował się dwoma niezwykle istotnymi pojęciami jakimi są: środek ciężkości a także środek parcia aerodynamicznego.
Stabilność rakiety w locie jest silnie uzależniona od umiejscowienia oraz odległości pomiędzy środkiem ciężkości oraz środkiem parcia. Dla wysokiej stabilności środek ciężkości umieszcza się przed środkiem parcia aerodynamicznego. Odległość pomiędzy owymi miejscami powinna mierzyć jakieś 2 kalibry rakiety.
A co by się stało gdyby środek parcia aerodynamicznego usytuowany był przed środkiem ciężkości? Wówczas moment obrotowy doprowadziłby do obrócenia rakiety w trakcie lotu. A co jeśli odległość między środkiem ciężkości a środkiem parcia będzie mniejsza niż 2 kalibry rakiety? Wówczas rakieta będzie “kładła się z wiatrem”, co może okazać się niebezpieczne. Poza tym rakieta w locie z założenia powinna być położona pionowo.
Jaki jest sposób na wyznaczenie środka ciężkości oraz środka parcia aerodynamicznego? Ostrze noża? Może to niektórych dziwić, ale to niezawodny sposób. Chodzi o to, żeby znaleźć takie ułożenie, w którym rakieta znajdzie się w stanie równowagi. Środek parcia możemy wyznaczyć łatwo w przypadku rakiety wyposażonej w cztery stateczniki. Najłatwiej będzie nam określić na podstawie projektu rakiety. Środek parcia znajduje się w miejscu, w którym zarówno po prawej jak i lewej stronie będzie identyczna powierzchnia rzutu poziomego rakiety. Najlepiej wyznaczyć cały obszar powierzchni rzutu a następnie podzielić go na dwie równe części wyznaczając docelowy punkt parcia.
Nikt chyba nie będzie miał już wątpliwości, że stabilność lotu rakiety jest planowana już na etapie budowy rakiety. Znajomość zasad, dzięki którym możemy wyznaczyć właściwe parametry jest wiedzą kluczową, która uchroni nasz model przed przemieszczaniem się w kierunku zupełnie innym niż byśmy przypuszczali.