一种固水一体的全仿真演示型模型航天器及其使用方法

1.本发明属于模型航天器技术领域，具体为一种固水一体的全仿真演示型模型航天器。

背景技术：

2.目前模型航天器逐渐出现在人们的视野里，在许多高校，科技展览以及各类大赛中都可以看到模型航天器的演示效果。但大部分仿真模型航天器演示效果单一，无法全方面且动态的进行演示。而少部分仿真航天器进行动态演示时，缺少稳定可靠且易携带的发射架与高效稳定且承载能力强的发射装置，造成了许多模型航天器发射失败，导致材料损失与人员受伤。
3.现有的模型航天器存在以下问题：
4.1.不可与竖直方向呈较大角度发射；
5.2.模型火箭使用寿命较短；
6.3.大多数仿真模型火箭只能做静态展示；
7.4.全仿真演示型火箭模型成本高。

技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，以解决背景技术中提出现有的模型航天器存在不可与竖直方向呈较大角度发射、模型火箭使用寿命较短、大多数仿真模型火箭只能做静态展示、全仿真演示型火箭模型成本高的问题。
9.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
10.一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，包括火箭的箭体以及支撑箭体的可调发射架；
11.箭体包括相互配合连接的返回舱与主舱，主舱靠近返回舱的一侧设置有伞舱，另一侧设置有动力舱；返回舱内设置有载重物，载重物上连接有第一降落伞，伞舱内设置有第二降落伞，第二降落伞与返回舱连接；主舱内设置有用储水容器制成的动力机构，储水容器靠近动力舱的一侧设置有打气孔；
12.主舱与动力舱之间设置有分隔片，分隔片的中部设置有通过孔，通过孔的四周设置有若干卡接孔，卡接孔内设置有固燃；在底座与火箭的接触位置设置有点火装置；
13.可调发射架包括固定架、滑板与调节板；固定架放置在调节板上的一侧，固定架的底部设置有用于支撑并调节固定架的倾斜角度的支撑装置；固定架围成一个用于放置箭体的放置空间；调节板远离固定架的一侧设置有若干卡槽，滑板一侧设置在卡槽内，滑板另一侧与固定架接触。
14.进一步地，箭体均采用塑料制成。
15.进一步地，箭体外设置有一层锡箔纸。
16.进一步地，动力舱的外侧固接有若干板，板的一侧倾斜。
17.进一步地，伞舱上设置有舱门。
18.进一步地，储水容器为塑料水瓶，主舱内至少设置一个塑料水瓶。
19.进一步地，固定架包括固定板、第一固定架与第二固定架，第一固定架由若干连接板以及固定圆筒组成，固定圆筒通过连接板与固定板固定连接，固定筒上设置有若干放置槽，放置槽用于放置板；第二固定架包括若干连接杆，连接杆一端与固定板固定连接，另一端固定连接有限位套环。
20.进一步地，支撑装置为一套具有不同倾斜角度的支撑块。
21.进一步地，支撑块的截面为直角三角形。
22.一种固水一体的全仿真演示型模型航天器使用方法，包括地面调试、发射升空与重物回收；
23.地面调试：向储水容器中充入1/4至2/5的水，将箭体放置到放置空间中；在固定架的底部放置支撑块；利用滑板来支撑倾斜的固定架，根据固定架不同的倾斜角度来调节滑板的位置，使得滑板卡进调节板上的不同卡槽；
24.发射升空：将打气筒与打气孔连接，利用打气筒向储水装置内打气增压；拔出打气筒，火箭升空；火箭升空后利用点火装置点燃固燃进行二次推动；
25.重物回收：当火箭失去动力之后，由于惯性的作用，具有载重物的返回舱与主舱分离，第二降落伞打开，返回舱开始减速，载重物受惯性的作用与返回舱分离，第一降落伞打开。
26.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
27.箭体包括相互配合连接的返回舱与主舱，主舱靠近返回舱的一侧设置有伞舱，另一侧设置有动力舱；返回舱内设置有载重物，载重物上连接有第一降落伞，伞舱内设置有第二降落伞，第二降落伞与返回舱连接；在火箭发射升空之后，利用惯性作用使得返回舱与主舱分离，再利用惯性作用使得载重物与返回舱分离。这种结构可以使得本发明能够进行动态仿真，并且能够多次循环使用；通过第一降落伞与第二降落伞的设计能够保证本发明分离后安全落下并回收。
28.本发明还设置有可调发射架，可调发射架包括固定架、滑板与调节板；固定架能够稳定的限制固水一体的全仿真演示型模型航天器位置，通过调节固定架的倾斜角度来控制发射角，可方便进行多角度以及垂直发射。
29.本发明的机构合理，零部件较少，可方便携带搬运。
附图说明
30.图1为本发明的结构示意图其一；
31.图2为本发明的结构示意图其二；
32.图3为本发明的内部结构示意图；
33.图4为图3的a处局部放大示意图。
34.图中标记：1-返回舱，2-舱门，3-主舱，4-滑板，5-卡槽，6-调节板，7-板，8-支撑块，9-连接板，10-固定筒，11-连接杆，12-限位套环，13-伞舱，14-固定板，15-储水容器，16-动力舱，17-通过孔，18-卡接孔，19-分隔片。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例
37.一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，包括火箭的箭体以及支撑箭体的可调发射架；
38.箭体包括相互配合连接的返回舱1与主舱3，此处的配合连接可采用凹凸配合的方式，返回舱1与主舱3在发射前是一个整体，在发射后利用惯性能够实现分离。主舱3靠近返回舱1的一侧设置有伞舱13，另一侧设置有动力舱16；返回舱1内设置有载重物，载重物上连接有第一降落伞，伞舱13内设置有第二降落伞，第二降落伞与返回舱1连接；主舱3内设置有用储水容器15制成的动力机构，储水容器15靠近动力舱16的一侧设置有打气孔；
39.在使用时，储水容器15内预先充入1/4至2/5的水，利用打气筒通过打气孔向储水容器15内打气，随着打气筒不断地打气，储水容器15内的压力升高。拔除打气筒，受储水容器15内的高压作用，储水容器15内的水喷出，储水容器15获得动力，储水容器15带动箭体发射升空，当储水容器15内的水完全喷出后，动力消失，箭体开始减速。由于返回舱1内设置有载重物，载重物的重量比较重，惯性也比较大，使得返回舱1的惯性大于主舱3，利用惯性使得返回舱1与主舱3分离，第二降落伞打开，返回舱1开始减速，受惯性的作用，载重物与返回舱1分离，第一降落伞打开，载重物平稳落地。
40.主舱3与动力舱16之间设置有分隔片19，分隔片19的中部设置有通过孔17，通过孔17的四周设置有若干卡接孔18，卡接孔18内设置有固燃；需要说明的是，固燃即是固体燃料，在本实施例中固体燃料具体为由硝酸钾(kno3)与葡萄糖(dx)以16：60的比例采用热熔法制成的knds火箭固体燃料。
41.在底座与火箭的接触位置设置有点火装置，本实施例中的电子点火装置具体为两根短接金属丝、一块航模2200毫安电池以及一个遥控开关形成回路。通过遥控装置控制遥控开关闭合，电路通电后瞬间造成短路形成电火花，从而引燃火箭燃料，达到点火的目地。只利用气压作为动力的全仿真演示型模型航天器升空高度是不够的，所以在分隔片19上设置有固燃用于补充动力；另外还需要说明的是，分隔片19中部的通过孔17是为了通过从储水容器15底部喷出的水。在使用时，当观察到固水一体的全仿真演示型模型航天器动力逐渐减弱的时候，控制点火装置点燃固燃，固燃喷射带动箭体获得二次动力，使得箭体飞行的更高。
42.可调发射架包括固定架、滑板4与调节板6；固定架放置在调节板6上的一侧，固定架的底部设置有用于支撑并调节固定架的倾斜角度的支撑装置；固定架围成一个用于放置箭体的放置空间；调节板6远离固定架的一侧设置有若干卡槽5，滑板4一侧设置在卡槽5内，滑板4另一侧与固定架接触，滑板4用于支撑固定架的位置，为了保证滑板4能够稳定的支撑固定架，固定架与滑板4的接触位置应该做粗糙度处理，提高粗糙度，防止滑板4与固定架接触后出现滑动，从而保证支撑的稳定性。箭体发射前，先放置到放置空间中，固定架将防止箭体随意移动，通过调节支撑装置来控制固定架的倾斜角度，也就是控制箭体的发射角，当
需要垂直发射的时候就不用支撑装置即可。在调节好固定架之后，通过滑板4来支撑住固定架，由于调节板6上设置有若干卡槽5，卡槽5能够对滑板4进行限位，同时方便滑板4根据固定架的倾斜情况来支撑固定架。
43.在一个优选实施例中，伞舱13内设置有单片机、计时器、电磁开关、弹性绳、信号线以及信号灯，在伞舱13内信号线与信号灯相连接；发射前将弹性绳与降落伞折叠后装入舱门2，关闭舱门2后弹性绳将会被拉伸并固定在伞舱13中，同时降落伞也会被限制于弹性绳上，然后控制电磁开关启动，锁定舱门2。
44.发射升空后，单片机接收计时器传输的信号，在达到时间后，计时器将信号传递给单片机，单片机控制电磁开关的打开，从而牵动舱门打开，舱门2打开后绷紧的弹性绳会立即将降落伞弹出伞舱13，同时在空气气流的影响下降落伞将会舒展。需要说明的是，本实施例中的计时器可采用pcf8485时钟芯片。
45.在一个优选实施例中，箭体均采用塑料制成，塑料材料制成的箭体重量轻，便于使得箭体发射飞行的更高。
46.在一个优选实施例中，箭体外设置有一层锡箔纸，由于中途需要利用固燃提供二次动力，为防止箭体以及储水容器15被高温烫化，所以在箭体外设置了一层锡箔纸。
47.在一个优选实施例中，动力舱16的外侧固接有若干板7，板7的一侧倾斜，用于使得全仿真演示型模型航天器在发射升空后飞行的更加稳定，在全仿真演示型模型航天器垂直发射时也不会出现大的偏斜。
48.在一个优选实施例中，伞舱13上设置有舱门2，在伞舱13上设计舱门2是为了便于收纳放置第二降落伞。
49.在一个优选实施例中，储水容器15为塑料水瓶，主舱3内至少设置一个塑料水瓶。塑料水瓶的重量比较轻，采用塑料水瓶的全仿真演示型模型航天器总体重量比较轻，可方便全仿真演示型模型航天器发射升空后飞行的更高更远，也能够保证全仿真演示型模型航天器发射升空后飞行的更加稳定。
50.在一个优选实施例中，固定架包括固定板14、第一固定架与第二固定架，第一固定架由若干连接板9以及固定筒10组成，固定筒10通过连接板9与固定板14固定连接，固定筒10上设置有若干放置槽，放置槽用于放置板7；第二固定架包括若干连接杆11，连接杆11一端与固定板14固定连接，另一端固定连接有限位套环12。这种结构的固定结构便于限制全仿真演示型模型航天器位置，限位槽的设计能够便于放置板7，也能够使得限制全仿真演示型模型航天器位置起飞时更加稳定。设置限位套环12后，可方便将仿真演示型模型航天器与固定架对位安装，可有效同时能够保证仿真演示型模型航天器整体垂直于固定板14，方便调节仿真演示型模型航天器的发射角度。
51.在一个优选实施例中，支撑装置为一套具有不同倾斜角度的支撑块8，通过在固定架的底部放置不同倾斜角度的支撑块8来调节固定架的倾斜角度，从而调节固定架整体的倾斜角度，当需要垂直发射仿真演示型模型航天器时则不需要放置支撑块8。
52.在一个优选实施例中，支撑块8的截面为直角三角形，这样设计之后通过查看直角三角形的斜率即可知道固定架的倾斜角度，方便精准调节仿真演示型模型航天器的发射角度。
53.一种固水一体的全仿真演示型模型航天器使用方法，包括地面调试、发射升空与
重物回收；
54.地面调试：向储水容器15中充入1/4至2/5的水，将箭体放置到放置空间中；在固定架的底部放置支撑块8；利用滑板4来支撑倾斜的固定架，根据固定架不同的倾斜角度来调节滑板4的位置，使得滑板4卡进调节板6上的不同卡槽5；
55.发射升空：将打气筒与打气孔连接，利用打气筒向储水装置内打气增压；拔除打气筒，火箭升空；火箭升空后利用点火装置点燃固燃进行二次推动；
56.重物回收：当火箭失去动力之后，由于惯性的作用，具有载重物的返回舱1与主舱3分离，第二降落伞打开，返回舱1开始减速，载重物受惯性的作用与返回舱1分离，第一降落伞打开。
57.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
59.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：包括火箭的箭体以及支撑箭体的可调发射架；箭体包括相互配合连接的返回舱(1)与主舱(3)，主舱(3)靠近返回舱(1)的一侧设置有伞舱(13)，另一侧设置有动力舱(16)；返回舱(1)内设置有载重物，载重物上连接有第一降落伞，伞舱(13)内设置有第二降落伞，第二降落伞与返回舱(1)连接；主舱(3)内设置有用储水容器(15)制成的动力机构，储水容器(15)靠近动力舱(16)的一侧设置有打气孔；主舱(3)与动力舱(16)之间设置有分隔片(19)，分隔片(19)的中部设置有通过孔(17)，通过孔(17)的四周设置有若干卡接孔(18)，卡接孔(18)内设置有固燃；在底座与火箭的接触位置设置有点火装置；可调发射架包括固定架、滑板(4)与调节板(6)；固定架放置在调节板(6)上的一侧，固定架的底部设置有用于支撑并调节固定架的倾斜角度的支撑装置；固定架围成一个用于放置箭体的放置空间；调节板(6)远离固定架的一侧设置有若干卡槽(5)，滑板(4)一侧设置在卡槽(5)内，滑板(4)另一侧与固定架接触。2.根据权利要求1所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：箭体均采用塑料制成。3.根据权利要求1或2所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：箭体外设置有一层锡箔纸。4.根据权利要求1所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：动力舱(16)的外侧固接有若干板(7)，板(7)的一侧倾斜。5.根据权利要求1所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：伞舱(13)上设置有舱门(2)。6.根据权利要求1所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：储水容器(15)为塑料水瓶，主舱(3)内至少设置一个塑料水瓶。7.根据权利要求4所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：固定架包括固定板(14)、第一固定架与第二固定架，第一固定架由若干连接板(9)以及固定筒(10)组成，固定筒(10)通过连接板(9)与固定板(14)固定连接，固定筒(10)上设置有若干放置槽，放置槽用于放置板(7)；第二固定架包括若干连接杆(11)，连接杆(11)一端与固定板(14)固定连接，另一端固定连接有限位套环(12)。8.根据权利要求1所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：支撑装置为一套具有不同倾斜角度的支撑块(8)。9.根据权利要求8所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，其特征在于：支撑块(8)的截面为直角三角形。10.根据权利要求1-9任一项所述的一种固水一体的全仿真演示型模型航天器使用方法，其特征在于：包括地面调试、发射升空与重物回收；地面调试：向储水容器(15)中充入1/4至2/5的水，将箭体放置到放置空间中；在固定架的底部放置支撑块(8)；利用滑板(4)来支撑倾斜的固定架，根据固定架不同的倾斜角度来调节滑板(4)的位置，使得滑板(4)卡进调节板(6)上的不同卡槽(5)；发射升空：将打气筒与打气孔连接，利用打气筒向储水装置内打气增压；拔出打气筒，火箭升空；火箭升空后利用点火装置点燃固燃进行二次推动；
重物回收：当火箭失去动力之后，由于惯性的作用，具有载重物的返回舱(1)与主舱(3)分离，第二降落伞打开，返回舱(1)开始减速，载重物受惯性的作用与返回舱(1)分离，第一降落伞打开。

技术总结

本发明公开了一种固水一体的全仿真演示型模型航天器，包括火箭的箭体以及支撑箭体的可调发射架；箭体包括相互配合连接的返回舱与主舱，返回舱内设置有载重物，载重物上连接有第一降落伞，伞舱内设置有第二降落伞，第二降落伞与返回舱连接；主舱内设置有动力机构；分隔片的中部设置有通过孔，通过孔的四周设置有若干卡接孔，卡接孔内设置有固燃；固定架放置在调节板上的一侧，固定架围成一个用于放置箭体的放置空间；调节板远离固定架的一侧设置有若干卡槽。这种结构能够进行动态仿真，并且能够多次循环使用；能够保证本发明分离后安全落下并回收，还可方便进行多角度以及垂直发射。还可方便进行多角度以及垂直发射。还可方便进行多角度以及垂直发射。