How to conduct ground combustion experiments with model rockets
はじめに
ロードセルというセンサを使うと,モノの重さや,力の大きさを計測することができます.
それを使えば,モデルロケットの推力を計測して,地上燃焼実験ができます!
データ処理の勉強ができるのでオススメです!&楽しい!
免責事項
本実験を行う際は,周りに燃えやすいものがないか確認し,消火器や消火用の水を準備して,安全に十分配慮して行ってください.学校のグラウンド等の使用許可を得て教員の監督の元で実験を行ってください.決して公園などの公共の場では行わないでください.なお,当サイトに掲載された内容によって生じた損害等の一切の責任を負いかねますのでご了承ください.詳しくは,本サイトの免責事項・プライバシーポリシーをご一読ください.
ロードセルってなに?
ロードセルとは? 重さを測る重要なセンサ.重さ(力)を電気信号に変換するセンサです.スーパの計量器やトラックの重量測定機器など,さまざまな場面で使用されています. このセンサは,押されたり曲がったりすることで電気信号が変化し,その変化をもとに重量を計算する仕組みです.産業や物流,医療分野でも広く活用されています.
使えそうなモノのまとめ
①ロードセル
②スライドレール
③アルミフレーム
④ Arduino / Raspberry Pi (信号データの取得用)
装置の製作例
全体像は以下のようなイメージです.
土台はアルミフレームでL字型になるように組みました.
スライドレールの上にモデルロケットのエンジンマウントを設置するイメージです.
(反動は考慮していません)ロードセルをアルミ板などでマウントするイメージです.
万が一,エンジンが飛んでいった場合のために周りもブロックなどで囲った方が安全です.
※小型のエンジンを想定しています.強度計算もしっかりやった方が良いと思います.
※バックファイア無しの想定です.

モデルロケットのエンジンを固定するための「クランプ」を3Dプリンタでこんな感じに作ります.
ネジを締めていけば,キツくなってシッカリと固定できます.
設計では少し余裕をもった大きさにするのがコツです!

せっかくなら,スライドレールを用いましょう!(それっぽくなってテンション上がる)

アルミフレームでしっかり作るのがオススメ.エンジンが飛んでいかないように!
ロードセルの固定もアルミフレームであれば,簡単です!
アルミフレームはAmazonだと長いモノしかないので,切断する必要があります.ホームセンターとかで同じようなフレームを探すのも1つの手かも??

ロードセルの電気信号は,非常に微小なので,それを増幅させる回路基板が購入すると一緒についてくると思います.それを固定するためのモノも3Dプリンタなどで製作すると良いと思います.
また,信号をAD変換して取得するためにRaspberry PiやArduinoを使用するのがオススメです.
※また更新していきますので,ブックマークお願いします! (最終更新日:2025/2/5)
Arduinoで計測する方法
そのうち,記事にします・・・(Coming soon…)
データ処理の方法
そのうち,記事にします・・・(Coming soon…)