OpenRocketを日本語翻訳 続き


先の記事の続きです。

一時的なものですが、OpenRocketの日本語翻訳されたものができました。本バージョンにもそのうち対応される予定です。最新バージョンは必ず本家のここで確認してください。

OpenRocket2012-12-29.jar

元はダウンロードに置いています。直リンクです。

翻訳作業している間にブログのロゴやら何やらくれと言われたので、作ってみました。すごくやっつけ作業ですが、これから使っていきます。

ロゴ

Favicon
 

 

 

OpenRocketを日本語翻訳してみた


モデルロケットの設計、シミュレーションソフトであるOpenRocketの紹介の記事を前に書きました。

そのOpenRocketを日本語翻訳しました。各種言語に翻訳するためのプロジェクトページなどもあって、各種言語に翻訳されています。そこに翻訳作業にコミットしたことによって日本語も増えた形になります。

2012年12月23日現在、翻訳ファイルを送ったところなので、向こうの更新タイミング次第で日本語化できるようになるはずです。

日本語化方法

  1. Javaのランタイム入れてない人はここからDLしてインストールしておく
  2. OpenRocketを起動する
  3. メインメニューの[Edit]→[Preferences]の中のOptionsタブの中のInterface languageを日本語に変える

(ここではまだ日本語翻訳ファイルが入ってないので見えてない。)

あとは前の紹介記事から随分進化しているので、そのまとめ

改良されているポイント

 3Dビュー

かっこ良く表示されるようになりました

印刷機能

印刷機能が付いてPDFにも概略が保存できるようになりました。

Component analysis(成分分析)

風の向きや迎え角ごとの、部品ごとの重心や風圧中心・抗力はどこで発生しているか・ロール方向の運動方程式のパラメータはどうなるのかの解析が出来るようになりました。

Rocket optimization(最適化)

部品のパラメータを色々変えた時に距離や滞空時間が一番伸ばせる条件はどれなのかが自動的に探索される機能が付きました。うまい使い方はいまいちわからないですが、色々弄ってみると楽しいです。

Cusom Expressions(カスタム式)

打ち上げシミュレーションにおいて、元々入っているパラメータ以外の計算したいパラメータに関して自分で計算したい式を入れて出力できるようになりました。比推力Ispやら固有周波数、動圧なんかは入力すると使える人には使えるかもしれません。

このページ(List of useful sustom expressions)の式を参考に入力すると良いです。

Simulator listeners

自分でJavaのプログラムを書くことで、シミュレーションに関して拡張できるようになりました。高度な内容ですが、オープンソースらしい拡張性高いことを示すところです。

Andoroidアプリ

Androidのアプリがでました。作ったOpenRocketのファイル(orkファイル)を読み込むと設計したものが表示されます。編集とかは出来ずに、ただ単に見るだけ。うーん、シミュレーションの結果も一部は表示されるので外で確認したいときに便利なのかも。

Andoroid版のインストールはダウンロードのページにある[OpenRocket-Andoroid-xx.xx.apk]をダウンロードして、自分のAndroid端末のフォルダに入れて、フォルダから~.apkファイルをタップしてインストール。orkファイルもAndroid端末に入れておく必要が有るので入れてAndroid版OpenRocketから読み込み。

インストールの前にAndroidの[設定]→[アプリケーション]→[提供元不明のアプリ]にチェックを入れておかないとインストールできません。

 

雑記

ネットでモデルロケット調べてみても、古いサイトしか出てこなくて新しく始めたい人は既にやってる人とコンタクト取るしか無いような趣味のロケット界隈ですが、導入が簡単になって趣味人の人口が増えればいいなと思っています。

モデルロケットっていうのは何も知らない人から見ると物騒に見えますが、飛ぶものは見ていて成果がわかりやすく楽しいし、科学教育・ものつくり教育としてとても良い素材だと思っています。ちょっと進んでくると流体力学やら材料力学やら燃焼やら数値計算法やら電子工作やらと、勉強しなきゃいけない(勉強できる)範囲広くて幅広い力が付くと思います。

OpenRocketは小さなモデルロケットだけではなく、もう少し大きめのハイブリッドロケットのようなものにも使えるので、独自に解析ソフト作るより信頼性あると思います。超音速のときは幾つかの点で考慮しきれてない部分があって、精度が落ちるようですが、それ以外の点ではtechnical documentをみる限りかなり正確なようです。

OpenRocket紹介


モデルロケットの設計をしようとするときに便利ソフトの紹介.

OpenRocket

オープンソースのモデルロケット設計支援ソフトOpenRocket

今まではRockSimSpaceCADが一般的だったが,

クレジットカードでしか買えないし,1ライセンスでそれなりのお金(60$~120$程度)がかかるなど一般に広まるとは到底思えないシロモノだった.

OpenRocketはGNU GPLライセンスのフリーソフト

Java仮想マシン上で動いているみたいでOSに寄らず起動させることができる.

他の有料ソフトでは中でどのような計算がされているかわからないのに対して,OpenRocketではドキュメントとして公開されている.

使い方はRockSimやSpaceCADとかなり似ている.

少し使ってみたところRockSimよりは機能が少ないがSpaceCADよりは便利な感じ.

SpaceCADとは永遠にさよなら出来そう.

OpenRocketで必要十分.

使い方

起動方法:.jarのファイルをダブルクリックするだけ!(JAVAのRumtimeがPCに入っていれば)

あとは英語を調べながらいじれば直感的に作れる!

プロジェクトの名前などを決めたら上のような画面になる.

sampleがあるので試しに表示させてみたところ.

フライトシミュレーションも充実している.

使うモーターもアメリカで市販されているものはほぼ全てデータがあるようだ.

推力データ

モデルロケットに使われるモーターのスラストカーブはここで見ることができる.全て英語だけど.OpenRocketでの推力データもここからのデータのようだ.

thrustcurve.org

推力データ以外にも解説など色々まとまっていてGood.

ドキュメント

このドキュメントがまとまっていてスゴイ.

OpenRocket自体が製作者の修士の研究であり,このドキュメントは修士論文からのもののようだ.

OpenRocket — Documentation

オープンソースソフトらしくロードマップが書いてあって,どのような機能が追加されるか検討されている.将来的にはRockSimを超えそうで目が離せない.

リンク

モデルロケットソフト

手作りロケット完全マニュアルアップデート

手作りロケット完全マニュアルという本で紹介されているソフトの著者自らのリンク集

リンク切れが多く,OpenRocketで多くのソフトは代用できる.

上のリンクにあるソフトのうち,以下のものはOpenRocketでは代用できないものだと思う.

固体ロケットモータ燃焼棒設計:Grain Design Program

抗力係数算定:AeroDRAG 4.5

ロケットの推力測定を安く簡単に


ここのところ更新せずでした。

ちょっとばかり忙しかったけれどMTM06に出展してた。

今回の記事は

ハイブリッドロケットを打ち上げようとして、そのエンジンの推力測定を行ったことについて。

測定したいことは推力。

本当は燃焼圧とか温度変化とかみたいことが沢山あったんだけど

一番大事なのは推力測定。

推力測定にはいろいろ方法があるけど、とにかく安く済ませたかったので

システムとしては

・ロードセル

・計装アンプ

・デジタルオシロスコープ

・RS232Cで繋いだPC

で行った。

ロードセルとは中にひずみゲージが入った力測定器で、今回は

測定上限が500N程度だったので初期加重のことを考えて1000Nまで測定可能なDigi-keyの

http://ow.ly/2M61M

のものを使用。中にアンプが入っていなくて出力が~100mV。なのでアンプをかませてあげないと測定できない。

計装アンプは秋月で買えるINA128

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-01755/

を使用。抵抗を一つ代えてあげるだけでゲインが変わる。10000倍までは周波数特性が良く測定できるみたい。

増幅部分の部品としてはこのアンプのICと抵抗2本、セラコン1つという簡単さ。

デジタルオシロスコープは借りることが出来きた。

岩通計測株式会社のBringo DS-8812というもの

http://www.keisoku-gb.com/kigyou/iwatsu_keisoku/DS8814_8812.html

これに、波形データをPCに送ってくれる

http://www.vector.co.jp/soft/win95/hardware/se248489.html

のソフトを入れて、RS-232CとUSB変換ケーブルでUSB接続したPCに接続

あとはごちゃごちゃとオシロスコープ弄れば測定出来る。

今回は時間がなかったし、デジタルオシロスコープ借りることが出来たからこういう計測系だけど、アンプ以降はマイコンでA/D変換してPCとシリアル通信させるとかが安いだろう。

例えばarduinoでA/D変換するとUSBで簡単にPCにデータを送ることが出来るから、これが良さそうとにらんでる。

http://www.eleki-jack.com/FC/2009/01/23arduinoarduino5.html

http://d.hatena.ne.jp/sugan/20081114/1226686279

を見る限り

10bit精度で2kHz以上でサンプリングできるからそこそこの計測はできそう。

0.1kgf程度の精度じゃ物足らなくなったら他の方法を考えるけど、取りあえずは十分そう。

外側のply構成


考えたこと

  • 軸圧縮の破断応力
  • 半径方向の剛性

ply構成

借りられるマンドレルはΦ90,100.110.120から選択なので

缶サットやパラシュートが入る条件で最小のΦ100を選択

ply構成は内側から[90/0/0/0/45/45/90/90]

一見ちょっと多い90度

内側と外側に90°層を配置し0°や45°をエポ層のコア材と考えてサンドイッチ構造の考え方で

半径方向の剛性をUP

内側より外側に有った方が断面二次モーメント的に少しだけ有利かと考えて外側は2層.

0度層の枚数

最大軸力はSpaceCADのEngineEditのところから地面に向けて発射したとき(笑)を考えて

450Nや600N程度と考えた.

これに0度層と45度の影響係数0.25で繊維体積含有率も考慮して応力を計算した.

破断まではそれでもオーダー2つの余裕がある

厚み

局所座屈応力が圧縮応力以下にならないように厚みを考えて8plyでt=1.0mm前後

後日Solidworksで解析っぽい遊びをしてみて剛性を確かめてみる.

もう少し断面二次モーメント稼ぎたくなったら内側に90度を1plyと

0度を1ply増やす予定.増えてもt=1.2mm

まとめ

塩化ビニルパイプでΦ100,t=2mmのときと安全率は変えずに

  • 大幅な剛性のUP
  • 重量40%OFF(30%OFF)

※対称ply構成とか気にしてない

※端部はクロス貼って端部への撃力によるクラックの進行を止める