Программа «Ракетостроение»

Лучшая мотивация к обучению – овеществлённый результат инженерной мысли.
Широкий спектр направлений деятельности кружка от астрономических наблюдений до организации трансляций в прямом эфире, от программирования микроконтроллеров до выхода на полевой загородный ракетодром, позволяет проводить самую раннюю профориентацию.

 

Курс даёт возможность организовать команды для участия с собственными разработками в профильных конкурсах «Большие вызовы» образовательного центра "Сириус", воздушно-инженерной школы (Роскансат) и других.

 

Использование конструкторских программ, современных станков, ручных инструментов и работа в лаборатории композиционных материалов требует развития ряда профессиональных компетенций. Программа кружка вобрала в себя достижения кружков советского периода и актуализирована в соответствии с достижениями современных технологий.

 

Моделирование межпланетных полётов с помощью компьютерных программ-симуляторов позволяет в увлекательной форме изучать космонавтику и орбитальную механику. Каждую неделю проводятся ракетные
запуски на школьном стадионе. Использование сертифицированных ракетных двигателей приучает к ответственности в работе и позволяет проверить работу узлов и систем в реальных условиях.

 

Три группы обучающихся (младшая, средняя и старшая) занимаются два раза в неделю по одному академическому часу.

Педагоги

Педагог дополнительного образования Малюгин Иван Петрович.

Профессиональное достижение педагога: Серебряная медаль конкурса "Золотая медаль" Учебной Сибири 2019, соавтор инновационного проекта "Создание Центра детского авиа-ракетного моделирования имени С. П.  Королева".

 

Индивидуальные достижения учеников:
 Три финалиста конкурса исследовательских проектов «Большие вызовы» 2020г. образовательного центра "Сириус";
 Три финалиста международной технической олимпиады «Траектория взлёта» 2019г. Московского авиационного института;
 Дипломант второй степени городской научно- практической конференции «У истоков космоса» 2019г.;
 Дипломант второй степени городской открытой астрономической олимпиады 2019г.

Содержание программы

Первый год обучения 72 часа, в том числе теория 31 час, практика 41 час.
1. Введение в ракетостроение. Ракеты до 1957 года, астрономия Экскурсия в Новосибирский планетарий.
2. Ракеты космического назначения, астрономия.
3. Космические аппараты, астрономия.
4. Летающие модели ракет. 
5. Межпланетный перелёт, астрономия.

Второй год обучения 72 часа.

Ориентирован на практическую деятельность. Обучающиеся объединяются в микро-группы для проведения конструкторско-исследовательских работ.
Направления деятельности:
1. Средства доставки (ракеты):
1.1 Разработка физической модели полёта ракеты.
1.2 Система управляемого спуска.
1.3 Создание ракетоплана-трансформера.
1.4 Авионика и телеметрия.
1.5 Многоступенчатые ракеты.
2. Станция метеослужбы:
2.1 Измерение температуры, давления, силы и скорости ветра простейшими приборами.
2.2 Создание, установка электронной проводной метеостанции.
2.3 Трансляция в сеть данных.
2.4 Создание нескольких необслуживаемых метеостанций в пределах микрорайона, создание локального метеопрогноза.
3. Центр управления полётами:
3.1 Координация работы всех служб.
3.2 Радиосвязь.
3.3 Приём сигналов с радиоспутников.
4. Создание системы слежения за точечными контрастными объектами:

4.1 Слежение за Солнцем.
4.2 Неподвижная система.
4.3 Подвижная система на основе сравнения полученных сигналов с нескольких сенсоров.
4.4 Использование внутренней памяти о траектории для поддержания вероятностного направления.
4.5 Вычисление азимута и угла места объекта исходя из географических, прямоугольных или
локальных координат антенны и объекта (ПГЗ), обратная задача (ОГЗ).
4.6 Включение в работу системы программы Stellarium, наведения телескопа.
5. Наземная служба:
5.1 Проектирование и постройка стартового стола на школьном ракетодроме.
5.2 Обеспечение безопасности.
5.3 Эвакуация ракеты после приземления и её доставка.
5.4 Установка видеокамер слежения.
5.5 Организация трансляции запусков.
6. Полезная нагрузка. Наноспутники(кубсаты) и зонды:
Поездка во Владимирскую область для участия в соревнованиях воздушно-инженерной школы.

Цели программы

Умение целенаправленно применять имеющиеся знания и практические навыки в разработке и изготовлении различных технических устройств.

Задачи:
 изучить определённые области физики, связанные с реактивным движением;
 изучить поверхностно астрономию, углубившись в орбитальную механику;
 научить применять некоторые методы исследования и правильно оценивать их возможности (прежде всего, метод моделирования);
 дать возможность школьникам почувствовать себя творцами, искателями, открывателями, охотниками за истиной;
 удовлетворить интерес обучающихся к ракетно-космической технике.

Результат программы

В результате реализации программы обучающиеся будут знать:
 правила использования воздушного и космического пространства.
 ракетную технику космического назначения.
 физику полёта ракеты.
 астрономию, орбитальную механику.

В результате реализации программы обучающиеся будут уметь:
 моделировать простейшие ракеты из бумаги, картона, древесины, пенопласта и других материалов.
 применять электронные компоненты.
 собирать модели из наборов с неразъемным соединением типа «Сборная модель» и деталей различных конструкторов.
 работать с персональным компьютером, глобальной сетью.
 работать с ручными инструментами.
 обращаться с моделями во время испытаний, демонстраций.

После успешного освоения курса слушатель будет приглашён в конструкторское бюро аэрокосмического моделирования.

Особые условия проведения

При ограничении по состоянию здоровья, возможность обучения рассматривается в индивидуальном порядке.

Экскурсионная поездка на космодром Байконур рассматривается в индивидуальном порядке.

Материально-техническая база

Занятия проходят в:
 учебных аудиториях, лаборатории композиционных материалов, спортивном зале и на стадионе МБОУ СОШ№ 165;
 при необходимости осуществляется выездное занятие в аэродинамическую лабораторию Факультета Летательных Аппаратов НГТУ;
 несколько раз в год используется полевой ракетодром (аэродром, загородные луга, замерзшая поверхность водохранилища);
 экскурсии в Новосибирский планетарий.

Материально-техническое обеспечение кружка:
 Станки для механической обработки материалов: фрезерный, сверлильный, токарный по дереву, комбинированный для обработки древесины, заточный, электролобзик, 3-д принтер, станок для лазерной резки материалов, комбинированные верстаки.
 Ручной слесарный, столярный, электромонтажный инструмент.
 Оборудование для работы с электронными компонентами, паяльная станция, лабораторный блок питания, мультиметр, компьютеры.
 Программы-симуляторы полётов и моделирования Kerbal Space Program и другие.
 Программы для построения трёхмерных моделей, чертёжная программа.
 Материалы для изготовления моделей и расходные материалы.
 Твердотопливные ракетные двигатели.
 Электронные компоненты.
 Астрономическое оборудование: телескоп со сменными окулярами и светофильтрами, программа моделирующая звёздное небо.

Информационное обеспечение:
 Группа кружка Вконтакте
https://vk.com/kns165 ;
 Газета «Родные берега» https://rberega.info/.

Педагогические технологии, используемые в программе направлены на обучению творческому, инженерному мышлению, на развитие умений самостоятельно обучаться и контролировать уровень компетенций:
 интерактивные подходы;
 развивающее обучение;
 игровое обучение;
 проблемное обучение;
 компьютерные технологии обучения;
 метод проектов;
 конструктивное обучение.