第一篇：石膏模型制作教案
石膏模型制作教案
工具：
1）、橡胶或塑料的钵，大小视需要石膏的量； 2）、搅拌工具（雕刀或小铲子，随便，适用即可）调制：
办钵石膏粉，半钵水（冷水），一比一混合。混合调制的方法将决定石膏的性质。
过程：
1、调制石膏。原料：
模型石膏粉，颜色比较灰的那种，硬化速度相对较快，干后颜色更白。a）、快速调制法：直接将水和石膏粉混合，变混合边搅拌。
调制之石膏硬化速度快，但相对硬度低，气泡多，不宜表现细腻构件。
b）、慢速。先盛水，然后向水中缓慢倒入石膏粉，切勿搅拌，石膏粉吸足水后自然沉入水底，根据沉没的速度控制倒石膏粉的速度。静置约15分钟后轻轻搅匀，尽量减少气泡，备用。
此种方式调制的石膏与水的混合充分，气泡少，硬结速度相对略慢，成形后石膏细腻，可充分表现细节。
2、至少有三种不同的方式来制作石膏模型： 1）、石膏“草模”。
可用快速调制法调石膏，因此法调制之石膏硬结速度快，可快速定型，且调制快捷。但注意不要一次调太多，因其很快会在空气中硬化，来不及使用便报废。废料易污染环境，在ETH的工作室有专门的石膏回收点，以集中处理。国内恐无类似设施，故大家应尽量减少废料产生。
可用卡纸、木片或任意其他材料制作简单“骨架”，在其上涂抹石膏。用骨架的优点是，一来液态石膏不易在竖向塑型，骨架可为其支撑；二来石膏很重，实心石膏模型达到一定体积后重得出乎想象，不易搬运，且易在搬运中损坏，轻质骨架可有效降低重量且增加整体强度。用塑刀或专用的石膏雕刀对半硬的石膏塑形，毋求精准，注意大的形体关系，配合手和雕刀的运动，感受建筑形体的美感。此方法类似于用橡皮泥（Knet）制作草模，模型表现效果也类似，但个人认为橡皮泥更适用。
2）、卡纸反模法。
难点在于卡纸反模的制作，需逆向思维，极易出错，且卡纸模一次浇注后即报废，风险较高。可用于制作各阶段模型，表现之精细程度取决于卡纸模型精度。此处介绍用此法制作成果模型。
（1）、制作卡纸反模，注意控制细节。卡纸要选用不宜吸水，表面光滑的类型，我用的是那种硬度很高的白卡，效果很好。切莫用那种很便宜的灰卡，肯定出问题，哭都来不及。做工尽量精细，减少空洞和缝隙。注意反模要做成一个“容器”，控制好体积的大小，厚度要合适，太薄易断折，太厚又过重。（可用轻质骨料填充实体部分，或制成中空模型。）（2）、为制作好的卡纸模型做支撑，方法不限，目的在于在各个方向增强其强度及稳定性，以复合将要填入的石膏的重量。此步骤不可马虎，否则前功尽弃。（3）、在卡纸模型内壁均匀涂上凡士林，以减少水分进入卡纸，同时方便将来脱模。凡士林不要太厚，因易在石膏模型表面形成大量小气泡，影响精细度。但同时巧妙控制凡士林的量可在模型表面形成特殊肌理，可用于表现某些质感。
（4）、用“慢法”调制石膏，一次不要过多，否则易导致模型外表虽硬化但内部仍为流质，搬运极易开裂损坏。石膏一定要在流动性非常强的液态状态下均匀注入卡纸反模，以确保模型表面各细节均可良好表现。
浇好后将置于稳定平整处，理论上1~2个小时后即可脱模，但如时间允许，还是耐心的多等几个小时。我当时做的时候大概等了7~8个小时才去脱模，但因为石膏浇得过急，内部还是没有硬化，导致后来模型开裂。这时的石膏虽已硬化，但仍呈灰色，需个把星期后才会慢慢变白。需要注意的是，石膏的硬化速度和变白的速度均与气温湿度等有很大关系。
3）、硅胶浇注法。
此法可极尽细致的表达各种细节，常用于古建筑保护和修复等，一个硅胶模制成后，可多次浇注石膏，大量生产，从中择优而用。缺点在于，耗时超长（制作卡纸模型时间+浇注硅胶模型时间+硅胶凝固时间+浇注石膏时间+石膏硬化时间，我的期末模型大概一共用了5天时间，据说已经很快了，其中卡纸模型3天+浇硅胶及等待硬化1天+浇石膏及等待硬化及后期调整1天），费用极高（主要是硅胶贵，我们用的硅胶，800瑞郎（约合人民币5000余元）一桶，每桶25升，只要计算一下模型的体积就能知道大概要多少钱了。此外还有专门的硬化剂的费用。）
（1）、制作卡纸正模，注意把握细节的深度和层次，要对卡纸和石膏的表现力均有比较好的认识，否则将使最终的模型的表现力大打折扣。模型也要做成“盒子”，以盛放将来注入的硅胶，注意留出硅胶反模的边和底的厚度，一般在5mm—2cm为宜。不要有缝隙，硅胶可真是见缝钻。模型要足够结实，硅胶密度很高，很重。
（2）、调硅胶。把硅胶和专用的固化剂按100：5的比例混合，注意切莫混用二者的容器，以免固化剂污染硅胶原料，造成昂贵的硅胶白白硬化。二者的比例一定要准确，固化剂过多则硅胶来不及与卡纸模型表面充分接触即硬化，无法表现细节；过少则硅胶无法硬化。搅拌一定要均匀，专业人士给的建议是，用搅拌器充分搅拌5分钟。注意保护自己，硅胶虽无毒但粘在衣服上很难去除；硬化剂为有毒物质，切莫直接与皮肤接触，也不要长时间与打开的固化剂呆在密闭环境中！硬化剂与硅胶混合后即失去毒性。
（3）、给卡纸模型表面均匀涂上润滑油，防止硅胶侵入卡纸内部，无法脱模。将调好的硅胶注入卡纸模型池，注意硅胶一调好即注入，以确保硅胶具有良好的流动性，充分接触卡纸模型的全部细节。
（4）、浇灌好后，置于干净平整处，至少需8小时固化。固化时间与温度及湿度有关。（5）、脱模，用美工刀等清除因卡纸模型有缝隙等产生的可能的多余部分，用清水及清洁剂彻底清洗，去除油污等，确保石膏模型的质量。
（6）、慢法调石膏，缓慢浇注，可边浇注边用毛刷刷硅胶模表面，以赶走可能出现的气泡，保证石膏模型表面的平整。硬化后脱模。若效果不好，例如表面有气泡等，可重新浇注。
后期加工：
若最后浇好的石膏模型表面仍有少量气泡或缺损部位，可用雕刀等蘸少许石膏液直接填补或塑型；
有多余部分或表面局部不平整，可用铲刀刮刀等直接铲平或刮平；大块石膏可用锯子（锯齿不可过大）直接锯下；
一些悬空的部件，如柱子等，可单独浇筑，成形后用胶水或石膏粘合剂（一种特殊的石膏）直接粘于主体；
第二篇：2015学年上学期石膏模型制作总结
2015学年上学期石膏模型制作总结
梁燕
制作石膏模型首先要调制石膏料。石膏料的调制方法简单，将熟石膏粉加适量的水调匀即可(一般比例是1.2/1)。用个小桶子装好自己许要的水、,加入适当的石灰,记住是要均匀的撒进桶里(因为水与石灰要有个稀释的时间).由于石膏料干固时间较短，而且要看天气而定，晴朗的天气一般是5分钟左右;阴雨天气就稍微等久点.然后到掉浮在石灰上面的一层水后,用手在里面均匀的搅拌(因为石灰浆里面可能有气泡).觉得差不多以后,就要等上6分种左右(这个也要看天气而定这里说的是晴朗的天气).接下来就可以将石膏浆倒到模型,需要等上一会儿,觉得石膏干湿适中后,就可以通过各种工具在上面进行适当的操作(实验室只提供了圆柱体的模型,也就是等边的模型.如果是做异形的话,就要自己先用比较硬的纸板制作好模型,然后同过刮刻的方法得到自己想要的形).用石膏料制作的模型可采用控制法和翻制法。
1、控制法 采用控制法应在石膏料中加粉笔灰、老粉或废石膏模型粉末，其干湿程度调到手捏成块而不松散为宜。捏制模型的成型方法是先捏出模胚，再用石膏浆补细或用雕刀修整细部，其外表修饰与纸浆模型相似。
2、翻制法 首先寻找模型的实物原形，按实物原形制一个模子，再将较稀的石膏浆浇注在模子中，待石膏浆干固后取出石膏模型的模胚，进行修饰、整形着色等。对于实物原形表面弯曲程度复杂、凹槽过多、形状奇异的原形，一方面做模子困难，另一方面脱模子也困难，脱模时往往会伤及表层。因此用石膏翻制模型通常是翻制“浮雕”型的模型。如制作植物的叶片，假化石石膏模型就属这类模型。其制作方法是先将调好的石膏浆切出一个平面，再将植物叶片平压在上面，使叶片的形状、叶脉等在石膏表面留下清晰的痕迹为宜。待石膏干固后揭下叶片最后修饰着色。制作“浮雕”型石膏模型，为脱模方便，通常在实物原形表面涂抹油料。比如在上例中可以在压叶片前在叶片上抹一层机油。
第三篇：石膏模型报告书
石膏模型制作报告书
模型名称：测 仪 模 型 姓
名：杨
倩 学
号：200810602037 班
级：08工业设计 指导老师：田
鹏
飞 时
间：二○一一四月
石膏材料制作的石膏模型是产品设计中常用的一类模型，它能较好的表现、传递和保留设计产品的形态。在开学的一二周是模型课程的理论课，老师讲了关于模型制作的理论知识，所要用到的一些材料和工具，课程的大概要求和我们所要完成的任务。
前期准备 确定所要制作的项目 2 制作合适的模型框 3 桶：用于石膏浆的配置 锉刀和刻刀：用于打磨和雕刻模型 5 砂纸：用于精细打磨模型
课程目的
石膏模型制作是我们工业设计专业必须掌握的一门技术，它不仅是做一个简单的模型，更在于培养我们的实际动手能力，使我们能够理解模型制作在产品设计中的重要性，在制作模型的过程中掌握模型制作的基本工具、方法、过程，同时也培养了我们的耐心。在这次石膏模型课程中我选择了做一个测仪表模型。
制作项目：
测仪表
制作过程
课程的一二周:在课程的第一二了解到了一些石膏制作的理论知识，理论终究要运用于实践，第三周进入了实验室，老师再次讲解了一些重点知识，并参观了历届学生的实践作品。老师在前次理论课后布置的任务是让我们在课后想好自己要做的产品，确定其尺寸，并要绘制其效果图，每位同学的产品要经老师确认后才进行其后续操作，在下课之前要整理好自己的工具和实验台由于自己的兴趣和能力我选择了一个测仪表作为自己的产品模型。
第三周：真正开始了石膏模型制作阶段，根据自己所做产品的尺寸来制作模框，将模框用胶带固定其位置。按照老师所讲模型制作中石膏浆的石膏粉与水的配比通常为100:70～80，把装水的容器洗净，装入所需的清水，将适量的石膏粉快速均匀地撒入水中，按照书上的方法制作石膏浆，将调制好的石膏浆注入模框，几分钟后可把模框移除，石膏模型的坯块制作完成。
石膏浆的配置
移除模框并取出模型
刚从模框中取出的模型含的水分太重，不能马上雕刻，待模型水分稍干一点进行大体上的雕刻。在雕刻大型时要留适量的尺寸，以便下一步的精确雕刻和打磨。
对照书上的模型图片，对坯块模型大致的尺寸进行划线，雕刻出测仪模型的大致形状。
第四周：在实验室晾置一周的石膏模型水分已完全蒸发，可以进行下一步的精确雕刻了。
先用铅笔画出测仪表的外型轮廓线，然后用刻刀雕刻出准确的模型，用锉刀对雕刻好的模型进行粗略的打磨，再用砂布对模型精确的打磨。
用细砂纸打磨光滑
最终完成的效果图如下：
测仪模型侧面
测仪模型正面 3D效果图:
心得体会:在这次石膏模型制作中，虽然只有短短几周，但对这次课程深有体会，起初以为自己从没有接触过石膏和模型，做起来会很困难，因此对此产生了畏惧，但在实际动手之时，虽然遇到一些麻烦，但也没有我想象的那么难。在开始配置石膏浆时，水加入得太多，石膏浆很稀，倒入模框时已全部从模框中渗出，因此我不得不重新来做模框和配置石膏浆，有了第一次的失败，第二次就有了一定的技巧了，于是在挫折中成功地完成了第一步。
在模型坯块制作完成后，迎来了后面的雕刻打磨，开始以为雕刻回事很简单的过程，在后续的制作过程中才发现，事实不像想象的那么简单，在雕刻过程是相当的费力，让我意识到手工活不是想象的那么简单，有的不见需要雕刻出棱角，而有的部件需要打磨成圆角，在雕刻过程中要是不是的观察，否则雕刻过多就补不回来了，总之在雕刻过程中需要一定的耐心，细心。
作为工业设计专业的我，在这次模型制作中深刻体会到了工业设计不仅仅是设计，还需要更多地掌握实际动手能力，模型的制作需要耐心和细心，在此次实践课中得到的不仅是制作了一个简单的模型，更重要的是在制作过程中的收获，同时也让我更加了解模型制作课程的意义。
第四篇：制作太阳系模型教案
14、做太阳系模型
教学目标：
1.知道组成太阳系的星体以及八大行星的排列顺序并能按一定比例制作简易太阳系模型。
2.意识到收集、整理和交流资料是科学学习的一种方式。
3.学会与他人合作，并能在合作中发挥自己的作用。
教学重难点：会按比例做好太阳系模型，能解决实验中出现的小问题。教学准备：
制作材料：太阳系图片、多媒体资料、制作任务分配表、八大行星数据表、计算器、泡沫底板、橡皮泥、卷尺、大头钉等。教学时数：一课时 教学过程：
一、制作之前的准备
1、谈话：同学们，上节课我们学习了太阳系的组成和八颗行星的大小与距离太阳的远近。多媒体展示太阳系图片引起回忆旧知识，激发兴趣。
2.提问：如果我们根据已经掌握的太阳系资料做个太阳系模型，应做好哪些方面的准备？
3.学生发言。
4.师总结：需要一个平面，可以用橡皮泥制作星球、用细铁丝固定，要弄清楚行星的位置和大小。
5、生小组内用计算机按比例缩小算出八大行星的直径和距离太阳的远近。
二、学生制作太阳系模型。
1、师发材料，学生根据数据分工制作太阳系模型。
2.学生以小组为单位分别开始制作太阳系模型，教师深入各小组进行指导。
三、成果展示
1、把各小组做好的太阳系模型放到前台，全班同学轮流观看。
2、小结：说一说在建太阳系模型的过程中你们有什么体会或发现？
第五篇：下期 模型火箭制作教案
模型火箭制作
第一节
概
述
模型火箭的设计和制作是研制模型火箭的两大支柱。模型火箭制作分单件制作和批量制作，前者多为个人行为的手工制作，后者则由厂家采取模具和机械加工；前者用料多为纸板、木料和塑料板；后者主要使用纸张和塑料制品。
一枚制作精良的模型火箭，不仅是一件得心应手的体育用品或科普器材，而且也应是一件可供欣赏的精美工艺品。这就要求制作者除具备有关模型火箭的设计和制作工艺知识外，还应具有艺术鉴赏、艺术创作和实际操作能力。
上一章，我们在讲解模型火箭飞行原理的基础上，介绍了模型火箭的零部件设计方法；本章将着重介绍手工制作单件模型火箭的材料、工具和具体零部件的加工方法。
第二节 材料和工具
一、模型火箭的常用材料
根据《FAI 运动规则，4d部分，航天模型》规定，用作模型火箭的材料必须是非金属，除发动机的卡钩外，不得使用任何金属材料及其制品。
(一)纸和纸板
纸是一种由植物纤维、矿物纤维、动物纤维、化学纤维或它们的混合物组成的均匀柔软薄片；具有较高挺度的某些纸则叫做纸板。
用来零星制做模型火箭的主要是折叠盒纸板，它具有良好的耐划性和折叠性能；此外还有折叠盒白纸板和涂布折叠盒纸板，这两种纸板都有良好的印刷性能，并可以刷涂料。纸板可以制做头锥、箭体筒段和尾翼，尤适宜于制做箭体筒段(纸管)。纸适宜于用卷管机进行批量生产，常用的纸有铜版纸和牛皮纸。
(二)轻木
轻木是一种具备轻质量和高强度的木材，尽管其密度不是最低，但其强度却相当高，即具有较高的比强度(物质的强度与其密度之比，单位：焦耳/千克)。轻木有良好的加工性能。因此，长期以来，轻木一直是制做模具(木模)的基本材料。同样，轻木也是制作模型火箭尾翼和头锥的好材料。
国内用作模型火箭的轻木主要有泡桐、杉和红白松等。商家通常将木料裁成不同厚度的板材供应。
(三)塑料
塑料是具有可塑性高分子的化合物。工程上常用的塑料有热塑性和热固性两类，热塑性 塑料具有遇热熔融、冷后变硬的特点，并且这一过程可以反复多次，因此很适合用来制做模型火箭。ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚氯乙烯、聚苯乙烯等都是热塑性塑料，商家有板材供应。其中，ABS塑料具有良好的综合性能、容易加工、尺寸稳定，是制作模型火箭的常用材料。而ABS板则是手工制作箭体筒段和尾翼的好材料。
(四)复合材料
最常用的复合材料是玻璃钢，它是以玻璃纤维或玻璃布浸渍环氧树脂缠绕或敷设而成的制品。大尺寸的模型火箭常采用玻璃纤维或玻璃布浸渍环氧树脂缠绕而成。另一种复合材料是碳纤维(布)/树脂，即以碳纤维或碳布浸渍树脂缠绕或敷设成的制品。
二、制作模型火箭的常用工具 工业上制做模型火箭有专用机器和工具。
对于手工制做模型火箭的爱好者来说，可以参照航空模型选用加工工具。常用工具有：工作台板、30模型刀、45模型刀、折断式壁纸刀、手锯、钢丝锯、什锦锉、微型台钻或手钻、直尺、圆规、砂纸、胶纸带、502胶、毛刷等。
上述工具可以根据需要选用。
第三节 模型火箭结构和制作
图4.1所示为典型的模型火箭结构，它的特点是结构简单，而且飞行速度较快(相对于航空模型)。因此制作模型火箭必须认真细致，火箭总体必须做到轴对称，表面光滑。为此，模型火箭的各零部件必须精细加工，例如4片尾翼应做到形状、大小、厚薄一样，而且必须 相对火箭轴线对称均布。否则，火箭飞行轨迹会发生偏离。另外火箭的质心位置应尽可能地靠前，以便使压心在质心的后面，保证火箭稳定飞行。所以，对于头锥，可以选用密度大一点的材料；对于尾段和尾翼，则应选用密度小一些的材料，且厚度要尽可能地薄。
图4.1 典型的模型火箭结构
一、箭体筒段
箭体筒段(筒体)是模型火箭的主要零件，它支撑、装载着模型火箭的其它零部件，其外径即模型火箭的直径。通常使用铜版纸或纸板制做箭体筒段。工业生产箭体筒段以纸为原料，用卷管机卷压成型，或螺旋卷绕，或平行卷绕；手工生产则多通过芯模将纸或纸板卷制成型(图4.2)。此外，也可用轻木片卷压成型、用玻璃布或玻璃纤维缠绕/浸渍环氧树脂成型。但目前市场上大量销售的箭体筒段多采用薄壁塑料管材，直径较大的箭体筒段则采用玻璃纤维/环氧树脂管。
图4.2 纸管成型工艺
正式比赛用模型的箭体筒段常采用玻璃钢或碳纤维/树脂制品。
四凯模型火箭公司生产的箭体筒段外径有以下几个规格：φ
19、φ
22、φ
35、φ90毫米等。
二、头锥
工业生产头锥，通常采用塑料，以注塑或吹塑成型法制造，其尺寸精确，表面光洁。手工制作头锥可采用轻木块车旋或削制而成，或以纸板制作。用纸板制作，型面难以做到卵形，通常只能做成圆锥形。头锥应有一段圆柱，圆柱外径略小于箭体内径，以便将头锥的圆柱插入箭体筒段的前端(参见图4.1)。木制头锥应以砂纸打磨光滑，以利减小气动阻力和便于喷涂涂料。
三、尾段
尾段是用来安装发动机和尾翼的。但手工制做模型火箭时，最好将尾段与箭体筒段做成一体。尾段一般采用塑料，以注塑方法制造，但应设法使壁厚尽量减薄，以免尾段质量过大，使模型火箭质心后移。工业生产的尾段可以做成船形，即其底部直径小于箭体筒段直径，这样有利于减小底部阻力。
四、尾翼 尾翼是用来稳定模型火箭飞行的，一般采用3或4片尾翼，且其中性平面应通过火箭轴线，并对称、均匀分布于尾段周围。工业生产尾翼一般采用塑料压制或注塑成型。手工制作尾翼可以采用轻木片、纸板或ABS塑料片，划线后用模型刀或壁纸刀切割，注意：各尾翼大小、厚薄应一致。由于希望模型火箭的质心在压心之前，因此要求尾翼尽可能轻。而纸板的密度较低，但刚性小；轻木密度也低，刚性比纸板好，而且可以削制得很薄，气动阻力小，因此以轻木制做尾翼最佳。木制尾翼应注意木纹方向与尾翼前缘平行，以便增加尾翼强度，延长使用寿命(图4.3)。除纸尾翼和光滑塑料外，尾翼表面应以砂纸磨光，并使其前缘打磨成圆弧形，后缘打磨成刀口状(即机翼横剖面呈流线形)，以利减小气动阻力，参见图4.4。
图4.3 尾翼木纹方向
图4.4 尾翼剖面
五、发动机固定架 图4.5 发动机固定架
发动机固定架的作用，是使安装在箭体筒段内的模型火箭发动机得以固定，确保模型火箭在发射、飞行和回收过程中，发动机不会脱离箭体。由于常用模型火箭发动机的外形基本相同，而模型火箭直径各不相同，为便于更换发动机，所以需要采用发动机固定架。固定架通常由套管、固定环和卡钩组成(图4.5)。套管和固定环一般采用纸板制作，套管长度通常为发动机长度的70％左右，视发动机后端伸出套管的长度而定。一般地，发动机安装后应露出10~20毫米，以便更换。固定环的宽度应尽量小，以减轻其质量。采用尾段的模型火箭，尾段本身就含有套管和固定环。如果没有尾段，而箭体筒段内径大于18毫米，将套管(视情况带或不带固定环)以502胶固定在筒段后端，注意筒段端面与套管端面平齐。如果筒段内径为18毫米，等于发动机名义外径，则可在筒段后段两尾翼间的侧面安上卡钩，发动机即可直接置于筒段内。卡钩一般做成两端折成90°的小钩，钩长约4毫米，卡钩的两钩之间的长度等于发动机的长度加1~2毫米，参见图4.5。
六、导向管
导向管又叫做发射管，通常采用纸管制做，其尺寸见第三章第三节五小节。粘接导向管时，一定要注意导向管与箭体平行；如果采用两个导向管，则一定要保证两个导向管位于同一直线上，粘接时可以用一根平直的导向杆定位。这一点非常重要，否则，可能发生一个导向管套上了，另一个套不上；或者，虽然都套上了，但火箭在导向杆上运动时会因二导向管稍许错位而发生颤振，火箭出杆后会发生翻滚现象。发射架的导向杆的平直度也至关重要，它也会影响火箭起飞和飞行的稳定性。
对于如图3.26所示的带有大直径载荷舱的模型火箭，其导向管不能直接粘接在箭体筒 段上，在筒段与导向管之间应增加一个矩形支座，以便导向管内侧面与载荷舱外柱面相切，确保火箭在导向杆上自由运动。
如果采取导轨式发射架，则不需要导向管。
七、回收装置
常用的回收装置是降落伞，是用来使模型火箭缓慢降落的装置，以减轻火箭接触地面时的撞击力，延长火箭的使用寿命。降落伞由伞布、伞绳和弹性绳组成。一般的高度和留空模型采用塑料薄膜（如一次性餐桌布）制做伞布，按设计要求剪裁；然后以压敏胶纸粘接伞绳；最后按设计要求将伞绳与弹性绳连接在一起。对于大型模型火箭，最好用薄丝绸或尼龙绸做伞布，伞绳与伞布以针线缝合牢靠。
剪裁降落伞伞布的方法如下：取正方形伞料，以其对角线的交点为尖点，对折、再对折、┅┅，叠成8角、16角形；或者对折后，再3折，而后对折、再对折、┅，叠成6角、12角、24角形；以最短折叠边为半径，以尖点为圆心，用剪刀剪去边角，展开后就得到所需要的降落伞布。
伞绳采用不易打结的涤纶线绳，或以压敏胶纸粘贴，或以线缝（绸或尼龙伞），比赛用降落伞的伞绳最少为3根，多不限。
第四节 模型火箭组装和装饰
一、模型火箭组装
（一）安装尾翼
如果有尾段，先将尾段粘502胶插入筒体后端；然后将尾翼插进尾段的翼槽中，注意：尾翼后缘(或最后点)应在垂直火箭轴线的同一平面内。最简单的校验办法是：将火箭直立在工作台板上，用三角板的直角边检查，看它是否与台面垂直。经过校正后，以502胶固定之。
如果没有尾段，则尾翼直接粘接于箭体筒段上。为保证尾翼中性平面通过火箭轴线并均布于箭体周围，可采取以下方法粘接尾翼：
首先等分箭体筒段后段，已知筒段外径为2R，若3等分筒段，则以 R量取；若4等分筒段，则以 R量取。或以下法等分筒段：
以一纸带卷于箭体筒段后段一周，在纸带未重叠的一段(其长度等于筒段周长)内，按尾翼数均分之(3等分或4等分)；然后再卷到箭体筒段后段上，在筒段上标上等分标记。
参见图4.6，在箭体筒段上划出粘接尾翼的(与筒段轴平行的)直线。
在工作台板上以圆规画若干同心圆，最小圆直径等于箭体筒段外径，按尾翼数，将圆分成3等分或4等分，通过圆心画等分线，并适当延长。
将箭体筒段立于工作台板上，使筒段与最小圆周重合，并且使筒段上的等分线与工作台 板上的等分线相对应，将尾翼根部和后缘分别对准筒段和工作台板上的直线，以502胶在翼根处粘接尾翼(图4.7)。如果尾翼为大后掠角，尾翼后缘超出筒段后端面，则应于筒段内套一圆柱体，使筒段后端面抬高到尾翼后缘超出的距离，然后如前法粘接尾翼。为了加强尾翼的粘接强度，可于尾翼根部与筒段结合处涂一点快干胶，待干后，将其修整平滑。为了减少筒段与尾翼间的气动干扰，在翼根与筒段接合处，充以填料，并打磨成光滑的圆弧状；或以截面呈圆弧形的长条(长度等于翼根弦长)粘贴于翼根与筒段接合处，参见图3.29。
图4.6 在箭体筒段上划线
图4.7 在工作台板上安装尾翼
（二）安装回收装置和头锥
将降落伞上的弹性绳较短的一头系在头锥上；另一头贴在2.5×40毫米的医用胶布上，并用订书钉将弹性绳与胶布订在一起；然后将胶布贴到箭体筒段内壁面，胶布最外端距筒段端面约40毫米。
将降落伞按要求折叠(详见第六章第二节)后，置于箭体筒段内。将头锥的圆柱段插入箭体筒段。
二、外表处理和装饰
虽然各零部件在制做时都进行了必要的打磨和清理，但在组装过程中难免会沾上灰尘和异物，在装饰前应该进行一次清理，必要时还要打磨。如果发现在非分离部位有缝隙，应以填料涂抹后再磨光。
表面清理后，即可进行装饰，自制模型火箭一般需要喷涂涂料，如果有塑料件，不可使用硝基涂料，最好使用油漆。颜色根据个人爱好选择或进行调配，但应做到美观大方，色泽协调。底层最好喷涂白漆，如果漆干以后，色泽不匀，可适当打磨后再喷涂一层白漆。待干后，喷涂色漆，如果以多种颜色组合，则应先涂浅色漆，而后涂深色漆；喷涂第二道漆时.应将第一道漆用纸包裹住。每次涂漆，都应待上一次漆干以后进行，并视情况，确定要不要进行打磨。有条件时，最好使用带喷枪的漆筒进行喷漆。如果制作者有绘画才能，可以在白纸上绘制图案，贴在箭体适当位置，然后罩一层透明涂料（清漆）。
模型火箭的发射和飞行
第一节
概述
模型火箭发射是模型火箭飞行的第一步，发射不了的模型火箭就谈不上飞行，发射需具备一定的条件，包括场地和发射设备等。
设计并制作完毕的模型火箭，需要进行飞行试验，以验证火箭设计的正确性和制作工艺的好坏。在确定模型火箭方案时，最好先用纸，制作一个简单的模型进行试飞，以验证模型设计的可行性，然后进行模型正式设计。设计时应该估算模型的质量，确定模型的质心和压心位置。根据设计图纸进行选材、制作。对制作好的模型应称重和测质心，以了解制成的模型与设计的模型之间存在的差异，并尽可能设法消除它们之间的差异。
对已经检验的模型火箭进行实际试飞，以了解其飞行性能。如果试飞结果不佳，则应查找原因，排除不利因素后，再行试飞。在飞行稳定的基础上，再设法减轻模型质量，以提高模型的飞行高度，但是必须保持模型的质心与压心相互位置的正确关系。
下面主要介绍发射模型火箭前的准备工作、发射程序，以及现场出现故障时的处理方法。
在这里，我们还需要特别强调一点，就是要十分重视模型火箭发射和飞行的安全问题。
第二节 发射准备
一、发射场地
发射和飞行模型火箭必须要有发射场地。选择发射场地是很有讲究的。
一般的发射和飞行需要选择一个开阔的场地或草坪，如操场、足球场，但要远离大树、电力线、高大的建筑物，而且发射场地不能有干枯的植被和堆积的易燃物，尽量避开飞机和其它飞行器飞行的空域。发射区的大小，视飞行项目、使用的发动机总冲大小和回收方式而定。对于采用C型以内的发动机的模型火箭，场地较大时可选用降落伞回收，场地较小时宜采取飘带回收；对于助推或火箭/滑翔机则要求场地足够大。此外还要考虑风向的影响，最好选在一个无风或者微风的天气，这样外界对于模型火箭的飞行影响会小一些。另外，火箭发射方向应逆风，以免降落时飘得太远。
图6.1 发射场示意图
比赛用的发射场地，应该符合国际航空联合会颁布的有关规定。要求足够大的场地，以便划分出发射区、准备区、回收区、跟踪观测区和观看区等(图6.1和6.2)。最理想的比赛场地是类似高尔夫球场那样的开阔草地。
准备区和发射区处于观众区和回收区之间，以保证模型火箭的飞行轨迹不经过准备区和 观众区的上空。发射区应避开树木、电线和高大的建筑物，它是运动员发射模型的专用场地。观看区是供观众及裁判观看比赛的场地，应避免朝阳以利于观察。在准备区为模型火箭的发射做最后的准备，在此将回收系统和发动机组装到位。准备区应与发射区相邻并保持一定的距离。回收区是模型火箭要降落的区域，应尽可能地大。
A-标准发射架;B-控制台;C-预埋电线;D-安全审核;E-成绩统计;F-准备区;G-观众席;H-发射场办公室;I-机房;J-中心电台
图6.2 标准的模型火箭国际赛场
二、发射架
发射架是支持模型火箭并且引导其按规定方向飞行的装置。导杆式发射架除了底座和导向杆外，还有一个导流盘。它用来防止发动机工作时产生的高温燃气烧坏发射架下的塑料件和附近的易燃物。发射架的3个支脚应能保证发射架和模型火箭有足够的稳定性。图6.3所示为常用的导杆式发射架。
发射时可以根据风力及回收场地的大小适当调整导向杆的方向，使模型火箭迎风发射，这样可以减小回收的距离。发射装置的朝向应在与垂直线成30°的半倒锥角的范围之内变化，以避免横向发射，危及地面的目标。
图6.3 导杆式发射架
一般情况下，要使用专业厂家生产的标准发射架。如果发射小形模型火箭，发射者可以使用直径为4毫米的金属杆插在木块上与地面构成一个简易的发射架，导向杆长度不小于700毫米。导向杆应该光滑而且笔直，以模型火箭上的导向管套入后能自由滑动为宜。如果导向杆不直，就有可能影响火箭出杆后的飞行稳定性。发射前还应该检查一下火箭的导向管与导向杆的配合，将火箭置于发射架上，以手指轻轻抓住火箭筒段前端，沿导向杆向上提拉，检查移动是否顺畅，是否有阻涩现象。如果导向杆生锈，需用砂纸打磨光滑，再用软纸擦拭干净。
发射架除常用的导杆式发射架外，还有导轨式发射架、发射塔等。导轨式发射架用三根或四根金属圆管作导轨，内侧面分布圆略大于箭体直径，箭体不需要导向管（图6.4）。这种发射架适合用于正式比赛，也可用于发射大型模型火箭。
发射塔是依据真实的火箭发射塔缩比设计而成的，配上模拟发射控制台就能使发射者产生身临其境的感受。它更适合于在游乐场等地方使用。
三、发动机 在模型火箭飞行前，应该先从厂家提供的发动机系列中挑选适合该模型火箭的发动机，对于正式比赛则应该根据有关规定选用发动机。选择发动机的基本参数是，发动机的总冲的大小和延时时间的长短。延时时间的长短要使火箭惯性飞行至最高点时，其延时剂刚好燃烧完毕，弹射剂及时打开回收装置为宜。
模型火箭的飞行高度在很大程度上取决于发动机的总冲大小。模型火箭发动机的类别就是根据发动机的总冲来区分的。对于大多数模型火箭爱好者来说，合适的发动机，是根据发射者试飞自己的火箭来确定的。当然，在试飞以前，发射者应根据自己箭体的质(重)量、性能，选择适当类别的发动机，必要时应进行高度估算。
一般情况下发动机是放在塑料袋内密封储存的。不使用时别开封，更不要使发动机与水或者其他液体接触，以防止受潮而失效。
四、回收装置
根据《模型火箭安全规则》，模型火箭必须带有回收装置，以确保其降落的安全性。通常情况下，所使用的回收装置是降落伞和飘带。
对于降落伞，大家都很熟悉。模型火箭上使用的降落伞一般是圆形或正多边形的，市售降落伞多呈六角形，六个角上分别系有伞绳。降落伞的伞面多为塑料薄膜或丝绸。
图6.5 降落伞的折叠方法图示
现在，我们介绍一下，装伞的方法。装伞前，先要在筒体内塞入一个棉纸团(充当阻燃物，以防止高温燃气将降落伞烧坏)，其松紧程度以刚好堵住箭体筒段的内孔为宜。一般市售模型火箭的降落伞，可按图6.5所示步骤进行折叠，最后在折叠成圆柱状的伞端，包上一小块棉纸，再装入筒体内。为确保降落伞顺利推出筒体，可于绵纸团和折叠好的降落伞外，撒上适量滑石粉。对于参加比赛用的降落伞，一般面积较大，所以更应注意其折叠方法。以6根伞绳的降落伞为例：以伞心为顶点，以一伞绳接点与伞心连线为一边，折叠平整；以相邻伞绳接点与伞心连线为另一边，折叠平整后，对折覆盖到上面；再以其相邻伞绳接点，与伞心连线为一边，折叠平整后，再对折覆盖到上面；照此顺序折叠，折成斜三角形；然后参照图6.5的第二步，沿伞半径方向折成3或4叠，再卷成圆柱状；只是伞绳不要绕在伞外，而是将卷成圆柱状的伞的无绳端，用阻燃软纸包住后，装入箭体筒段；最后将伞绳以波浪形放入筒体内。比赛时, 为了延长留空时间，可将弹性绳的连接点固结在箭体筒段的质心处（外表面），使之水平下降。以延长留空时间（图6.6）。
飘带式回收装置较降落伞受气流的影响要小，而且降落速度快，回收的半径也要小得多。一般情况下，将飘带折叠成圆柱形装入筒体内。同样道理，需要塞绵纸团和在折叠好的飘带外包一小块绵纸，并撒上适量滑石粉。比赛时，为了延长留空时间，应该注意飘带折叠方法，一般折叠成锯齿状或弓形(图6.7)，弓形是在锯齿形基础上，再沿锯齿中间折叠一下就成。与降落伞留空模型一样，飘带的弹性绳连接点，也要固结在箭体筒段的质心处（外表面），如图6.8所示。
6.7 飘带的折叠方法
此外，需要注意的是：降落伞长时间装在箭体内容易老化变硬，造成折痕，在装伞前有必要用滑石粉对降落伞进行揉搓，以减少折痕的产生。
五、点火系统
点火系统包括点火装置(电点火头)和点火控制装置。根据使用场合和发射方式，点火控制装置有如下几种形式：点火控制器、齐发发射装置、发射控制仪和模拟发射控制台等。其主要作用是引燃电点火头，使发动机正常点火、工作。
点火控制器是最常用的单发点火控制装置，由电源(5号电池4节)、导线、安全键、通路指示灯和按钮等组成。点火控制器的使用方法是这样的：发射前先拔下安全键，由发射者保管；将控制器的导线与电点火头的导线连接好，然后待所有人员撤离后，将安全键插入控制器的插孔，电路指示灯亮，表示线路已经接通，可以点火发射了，按下按钮即可。如果电路指示灯不亮，则应该逐项检查电池是否安装到位、电线是否接触良好、点火头是否接通等等。如果电路系统正常而不能点火，则应该更换点火头。还有一些应该注意的问题，我们将在“安全检查”部分讲解。点火控制器的优点是体积小，便于携带，操作简便，适宜于野外单件操作。
齐发发射器是一种可同时发射多枚模型火箭的点火控制装置。它由电源、控制盒、安全键和多路点火导线组成。其使用方法与点火控制装置基本相同；不同的是，电源外接点火线路由“单路”变成了“多路并连”而已。使用时不能让任何一路点火导线短路。发射前要检测电源能量是否充足(外接电源建议使用12伏特蓄电池)。这种装置的特点是增加了模型火箭发射的趣味性和观赏性。
发射控制仪是一种多功能的点火控制装置，可按选定的时间间隔依次自动发射多枚模型火箭，同时还可以采用“一路多接”的方式进行齐发和间隔齐发。其主要组成部分有电源、控制电路和点火线路，操作时按操作说明书进行。其具有倒计时、线路检测、发射间隔调整等多种功能。
模拟发射控制台采用220伏特电源，具有发射塔控制、仿真语音系统、倒计时、点火、外接音响和控制指挥输入接口等多种功能。适合科学普及教育和娱乐场所使用。
第三节
安全检查
模型火箭发射前的各种准备工作做完以后，还要对发射的各个环节进行全面的安全检查。只有在确信发射不会对人员或周围的环境造成任何危害时，才能进行发射。此项检查包括发动机、发射架、回收装置、模型的可飞性、点火系统及发射场地等几个方面。
一、发动机
发动机安全检查分如下几部分：
检查发动机是否出自国家注册厂家的正规产品。不应该用假冒伪劣产品。
检查发动机是否受潮。主要是检查发动机的壳体和喷管是否受潮；受潮的发动机不能使用。
检查发动机是否受到严重挤压；严禁使用壳体出现裂纹、喷管受损的发动机。在大量使用发动机及比赛前，要对发动机性能及可靠性进行抽检。
二、发射架
发射架稳定性检查。包括发射架整体的稳定性、导向杆的稳定程度，导向杆和底座是否连接牢固；导向杆是否光滑等。
在无风的环境中，导向杆与地面的夹角不应小于60。如果有风，导向杆应朝着迎风方向作适当调整。
三、回收装置
检查弹性绳与降落伞(飘带)绳、头锥和箭体筒段连接是否牢固，以保证回收过程中，回收装置不会与箭体脱离。
检查降落伞(飘带)折叠得是否正确，要按说明书的规定去做。
检查绵纸团松紧是否合适及降落伞(飘带)的防护情况，以保证回收装置不会被烧环。
四、模型的可飞性
稳定性检查。模型要从结构上保证有足够的稳定性，或者说模型的整体应符合稳定性设计。
尾翼检查。尾翼应该粘接牢固，翼面光滑且与箭体轴线平行，几个尾翼均匀分布在尾段的圆周上。
导向管检查。导向管应粘接牢固，且与箭体轴线平行，如为两个导向管，应在一条直线上。
卡钩检查。卡钩应紧贴发动机套管，有足够的弹性，装上发动机后不应晃动。
五、点火控制装置
首要的是点火控制装置中的电池应符合规定的电压要求，安装时接触良好。两个接线夹 短路后，插入安全键，这时通路检查指示灯应该亮。两个接线夹应该保持干净，以确保其与点火头接触良好。
六、发射场地
检查发射场地是否符合《模型火箭安全规则》中有关的规定和要求。这里我们需要特别讲明的是：发射场地应该足够大，而且周围无易燃、易爆物品，无高架电线、大树、高大建筑物等。
第四节
模型火箭的发射程序
在组织模型火箭的发射活动时，特别是大型的发射活动时，应该明确分工，并制定一套严格的发射程序。发射时严格按照发射程序组织发射，这样既可以保证发射安全，又可以提高发射的成功率。
典型的模型火箭发射程序如下：
1)选择发射场地。发射场地应符合《模型火箭安全规则》有关的规定和要求。2)安置发射架。发射架应平稳地放置于地面，导向杆和发射架组合牢固、发射方向调整适当。
3)安全检查。按上一节所述安全事项进行检查，检查合格后才能进行下一步操作。4)组装模型火箭。按照要求组装回收装置、电点火头和发动机，将组装好的模型火箭平稳地安装在发射架上。
5)连接点火线。拔下点火控制器的安全键，所有人员撤离到5米以外后，再接通点火线。6)点火发射。待所有人员撤离到安全区以后，插入安全键，这时通路指示灯亮，按指挥员的点火口令进行点火发射。发射完毕，应立即拔出安全键，以免造成下次使用时意外点火。
7)回收模型火箭。模型火箭在回收装置的作用下安全落地后，由回收人员将箭体回收，以备再次使用。
第五节 发射高度和留空时间测量
进行模型火箭正式比赛时，有专用设备和专职人员进行观测记录。平时我们自己进行试飞时，也需要大概估计一下模型火箭的飞行高度。这里，我们介绍两种简单的，用目测估计高度的方法，它适用于没有风的天气；以及用秒表测量时间的方法。
一、高度测量和计算* 其一，在发射场上，我们画一个正三角形ABC，其单边长度最好等于或大于模型火箭的预期飞行高度，也可视场地大小确定。在C点放置发射架，在A和B点分别站立一名观 测者，当模型火箭从C点垂直起飞时，A、B两点的观测者以喊话(包括用无线电)或旗语形式联系，同时目测火箭飞行的最高点C’。各人自己估计自己的视角(火箭飞到最高点时，视线与水平面的夹角)α(图6.9)。这样，我们就可以按下面的公式计算火箭的飞行高度
式中，h1和h2分别为A和B观测到的高度，为二人观测到的平均高度。之所以采取正三角形的原因，以便判断两名观测者的视角差异，如果采用仪器观测，就可以依据场地采取任意三角形。
其二，在发射场上画一根长为模型火箭预期飞行高度两倍的直线AB(其长度以c表示)，如果有风，直线应与风向平行，在直线中点M设立发射架。当火箭垂直起飞时，A、B两点的观测者，同样以喊话等形式联系，同时目测火箭的飞行最高点C，两人各自估计自己的视角A和B。这样，我们即可按下式
计算火箭的飞行高度(图6.10)。
实际上，模型火箭不可能绝对垂直飞行，因此，前面的两种计算模型火箭飞行高度的方法只能是近似的。
图6.9 模型火箭飞行高度简测法1
图6.10 模型火箭飞行高度简测法2 如果有两架经纬仪，则可分别设于A和B点进行观测，通过第三者以声音或光学方法联系，使两架经纬仪同时观测到火箭飞行的最高点，则用上述的方法，可以更加精确地计算出火箭的飞行高度。参照图6.9，我们将直线AB定为基线，一般取AB=c=300米，在A点和B点各设一台经纬仪。模型起飞后，两台经纬仪跟踪飞行的模型火箭，当模型火箭达到最高点C’时，记下每台经纬仪的方位角和仰角，ACB==180-(1+2)，应用几何学方法可以计算出AC和BC的长度分别为b和a(C点是C’点在地面的垂影)：
以及A点测得高度h1和B点测得的高度h2： 及平均高度为
这与公式(6.1)~(6.3)是一样的。国际比赛中，每个观测点取两台经纬仪跟踪飞行中的模型火箭，并指定最好的一组经纬仪作为主要跟踪装置，首先使用其测量数据。计算高度时，要求每个测量点根据跟踪数据计算得到的高度，必须与两个测量点计算得到的高度相差不到10%。
二、留空时间测量
对于留空模型，模型飞行的总时间从模型在发射架上第一个动作开始，直到其飞行结束为止。精确测量飞行时间采用精密计时计。平时飞行时，可以采用秒表测量，测量者用目测观看模型起飞，同时按下秒表，到模型触地停止，即得模型飞行时间。通常，测量时间是有 限的，计时员只测到规定的时间，而不管模型还在继续飞行。如果模型飞行时间小于最大测量时间，则测到模型落地为止。
正式比赛时，视模型使用的发动机大小和回收装置不同，最大测量时间也不一样。例如，使用A型模型火箭发动机和飘带回收的模型火箭，最大测量时间为180秒；使用D型发动机和降落伞回收的模型火箭，最大测量时间为660秒。
第六节
发射现场故障处理
在发射和飞行的过程中，由于种种原因，常常会出现一些故障。这就要求我们，针对现场的具体情况，做具体分析，并且及时诊断出问题的所在，给予排除。通常会遇到这么几种故障：通电后发动机不点火，模型飞离发射架后摆动、倾斜、不开伞，或开伞后头锥与箭体筒段分离，等等。
在模型火箭装配完毕并正确地装到发射架上，如果点火通电后不能使发动机点火工作，这时，首先应该检查整个点火系统的接触状况是否良好；点火控制器所使用的电池是否符合要求，安装是否到位；如果这些都没有问题，就要检查电点火头，一般在发射场地，都采用更换电点火头的方法来处理这种问题。如果电点火头已经引燃，说明电点火头没有插到位，或发动机受潮。如果是前者，则重新插电点火头时一定要将电点火头与推进剂药柱接触；如果是后者，则应更换新开封的发动机。
如果模型火箭点火起飞以后出现摆动或者倾斜飞行，应该对回收的箭体做仔细分析：首先，检查模型火箭的尾翼安装是否符合要求，是否有倾斜或分布不匀的现象。补救措施是更换合格尾段，或更换箭体。其次，检查头锥和箭体的配合是否过松，如果配合太松，火箭起飞后，头锥就会在气流的作用下偏斜。补救措施是在配合面之间垫适量的纸片，或更换配合较好的头锥。
如果模型火箭正常起飞后不能正常开伞，应对回收后的箭体，检查其降落伞是否正确折叠（正确折叠的降落伞在箭体内应能自由移动）、绵纸团是否堵得过紧或过松（太紧则摩擦力大，太松则走气，易烧坏降落伞）。下一次组装时，应该注意做好这方面的工作。
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