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竞赛题目:火箭助推遥控滑翔机制作与飞行
附件1:学院第八届大学生力学竞赛要求
1、参赛要求
每个参赛队只能提交一份参赛作品,并命名。作品名称不得多于10个中文字或5个英文词,参赛学生只允许参加一个参赛队,各队应独立设计、制作。
各参赛队必须在规定时间和地点参加,缺席者作自动放弃处理。竞赛期间不得任意换人。若有参赛队员因特殊原因退出,则允许缺少1名队员,否则参赛队作自动放弃处理。
2、理论方案设计要求
内容包括:方案设计摘要、主要结构布局图、计算简图、载荷分析和飞行性能(载重性能)估算等。
方案设计格式和要求:封面(附件2);第一部分为300字左右的方案设计摘要;第二部分为主要结构布局图(须提供三视图及各部分详细尺寸)、计算简图和载荷分析、飞行性能估算等。参赛队必须在规定时间将理论方案设计提交组委会,逾期作自动放弃处理。
3、滑翔机加工制作要求(示意图见附件3)
(1)滑翔机制作的主体结构材料由组委会统一提供。包括
a.滑翔机部分的主体材料:
材料名称
数量
规格
备注
辅助的ABS注塑结构
1套
附件3图1
用于安装机翼、发动机及电子设备,其中包含机身1个、座舱盖1个,机身与座舱盖可装配成一个整体。(附件3图1),塑料结构件要求原样使用,不允许进行加工
GPI材料
1套
200×150×11.8GPI材料6块
附件3图2,力学性能见附件4
其他材料
1套
5×5×400碳纤维杆1根;
4×200×1碳纤维片4片;
1×400钢丝拉杆4根;
舵角×2个;
附件3图3,4,5,6
(注:材料尺寸各向公差为±2mm,密度公差为±10kg/m3)
以下材料由各参赛队自备:
名称
数量
明细
备注
遥控设备材料包
1套
遥控器×1
接收机×1;
组委会指定厂商供应的规格型号
电子设备材料包
1套
舵机×2;
电池×1;
充电器×1;
b.本届比赛专用的模型火箭发动机及其推力曲线(附件4)。
(2)滑翔机主体结构材料必须使用组委会提供的材料设计和制作。
(3)滑翔机制作允许使用辅助材料,辅助材料可由各参赛队根据本队理论设计方案的需要自行增加。如果机身带有分离抛射物(抛射物不允许是载重配重物,抛射物质量不包含在滑翔机审核要求的质量内),必须采取安全回收方式,以确保分离物缓慢安全着陆。
(4)辅助材料包括标准件和其他辅助材料。标准件指大头针,螺丝钉,橡皮筋,回形针等或经竞赛委员会认可的标准件。其他辅助材料须现场加工,总质量不大于3g。辅助材料在添加前必须进行申报。
(5)滑翔机空载(包括所有电子设备及电池,不包括发动机)状态下总质量M0应满足:,正常飞行时最大翼展在750~850mm(附件3图7)。
(6)参赛队必须在规定时间内(4个小时)完成制作,组委会提供502胶、胶带纸和电子秤,其它工具自备。参赛队可利用配给的竞赛器材制作一架滑翔机进行飞行试验。只允许飞行一次。
(7)滑翔机制作完成后交组委会,由组委会对滑翔机的质量、翼展进行审核、登记,并由参赛选手代表签名。同时对作品与理论方案的一致性进行评判和打分。滑翔机主要尺寸和理论方案设计尺寸的误差应在5%以内。
(8)各参赛队需要自备基础材料(C)中的舵机、电池包(D),自备材料要求未开封,并按照组委会赛前通知的时间与制作工具等一同放入制作区域。组委会将提前对材料及工具等进行审核,违规材料将由组委会统一更换,并作出相应处罚。电池可在制作完成后带离赛场自行充电,飞行时裁判员将进行抽查。
(9)配重只能作为增加重量的功能使用,不能具有其他功能(如增加长度、连接等)。配重材料不限制,不计入辅助材料质量。
(10)参赛队飞行前与飞行后应将遥控(含备用)交至遥控器管理处(封在模型箱中)。若发现违规的参赛队伍,组委会将作出相应处罚。
4、飞行试验步骤及要求
(1)飞行试验前,组委会将比赛专用发动机在飞行场地由专人现场分发给参赛队,参赛选手进行飞行前准备。裁判员核对滑翔机质量与登记质量一致后,方能进行飞行。发射角度与垂直方向夹角30度以内,且逆风发射(见附件3图8)。
(2)从参赛队员进入场地到申请发射的准备时间为3分钟。发射时应先向裁判员申请,裁判员同意后方可发射(可自行倒计时),整场比赛停止发射的时间由组委会统一下达。
(3)发射架可根据各参赛队飞机尺寸进行改动或重新加工,发射架必须在划定发射区内的摆放,其底部连接块距离地面高度≤1.5m。
(4)飞行留空时间:从火箭点火开始计时,到滑翔机任何部分首次触地或着陆,视为计时结束。
(5)竞赛全程(制作、飞行)禁止使用带有通讯功能的设备进行场内外沟通,若发现违规的参赛队伍,组委会将作出相应处罚。
5、评分规则
根据①理论方案设计;②力学知识测验;③遥控滑翔机加工制作;④飞行试验;?答辩,五个方面进行评分。
(1)理论方
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