Кейс

№1

дополнительной

общеобразовательной

программы

технической

направленности

« Hi-

Tech»

Автор Данилов Денис Алексеевич педагог м

униципального бюджетного учреждения Дополнительного

образования «Дворец детского творчества»

Кейс «Модернизация пусковой установки для запуска ракет в условиях низких температур».

1. Описание кейса: Для кружков ракетомоделирования в Якутии необходима пусковая установка

для запуска моделей школьных ракет. Проблема состоит в том, что среди представленных на

рынке нет пусковой установки, соответствующей требованиям безопасности для запуска ракет при

отрицательных температурах и с возможностью запуска под наклоном. Необходимо

спроектировать и создать установку, соответсвующую нашим требованиям.

Причина возникновения проблемы:

- высота направляющей рейки не обеспечивает необходимую технику безопасности, при запуске

ракет большой длины (ракеты длиной до 1 метра) или двухступенчатых ракет .

- диаметр готовой направляющей рейки (купленной в магазине) очень маленький, что в свою

очередь повышает риск ненаправленного взлета ракеты.

- существующие пусковые установки не предусмотрены для запуска ракет в условиях низких

температур.

- нет возможности запуска под наклоном к горизонту.

- стоимость стартового стола (пусковой установки) в среднем 3000 рублей, что очень дорого.

Цель: сконструировать стартовый стол для запуска школьных ракет с твердотопливным

двигателем, с соблюдением следующих ограничений:

- обеспечивающий максимальную безопасность во время запуска при отрицательных

температурах и многоразового использования.

- с возможностью наклона к горизонту до 30 градусов.

- себестоимость недолжна превышать цену, заявленную на рынке в целях дальнейшей

коммерциализации.

4. Исследовательский кейс

Задачи:

1. Высота направляющей рейки не менее 1 метра и диаметр направляющей рейки 1 см;

2. Предусмотреть возможность наклона к горизонту на 30 градусов;

3. Пусковая установка устойчива к отрицательным температурам, рассчитана для многоразового

использования;

4. Использовать легко доступный материал;

5.Тренинговый кейс

Задача 1 Сконструировать направляющую рейку. Высота направляющей рейки не менее 1 метра и

диаметр направляющей рейки 1 см:

1. Подготовить материалы

2 . Разделится на подгруппы и нарисовать схему в бумажном формате, выбрать наилучший дизайн

путем голосования. Придумать название для пусковой установки.

3 . Нарисовать 3D модель пусковой установки.

4. Разделится на подгруппы для конструирования направляющей рейки. Каждая подгруппа

самостоятельно выбирает из предоставленных материалов тот, который считает нужным.

4.1 Материал – дерево. Выбрать тип дерева :

1 Сосна.

2 Береза.

3 Лиственница.

4 Другие.

выбрать необходимые размеры, исходя из ограничений, заданных в задаче. Допускается

подготовка нескольких образцов и выбор наилучшего посредством испытаний (прочность,

гибкость, вес, устойчивость к холоду, устойчивость к влаге, устойчивость к резким переменам

температур, себестоимость материала, доступность материала, вред окружающей среде при

изготовлении).

4.2 Материал – пластик. Выбрать вид пластика

1 PLA

2 ABC

3 Другие

Выбрать необходимые размеры, исходя из ограничений, заданных в задаче. Допускается

подготовка нескольких образцов и выбор наилучшего посредством испытаний (прочность,

гибкость, вес, устойчивость к холоду, устойчивость к влаге, устойчивость к резким переменам

температур, себестоимость материала, доступность материала, вред окружающей среде при

изготовлении).

4.3 Материал – металл. Выбрать вид металла (допускается использование проволоки

необходимого диаметра)

1 Сталь

2 Медь

3 Алюминий

4 Другие

Выбрать необходимые размеры, исходя из ограничений, заданных в задаче. Допускается

подготовка нескольких образцов и выбор наилучшего посредством испытаний (прочность,

гибкость, вес, устойчивость к холоду, устойчивость к влаге, устойчивость к резким переменам

температур, себестоимость материала, доступность материала, вред окружающей среде при

изготовлении).

4.4 Другие материалы предложенные учениками в процессе работы. Допускается применение

других материалов, если это не будет противоречить ограничениям, заданным в задачах.

5 Каждая подгруппа предоставляет свою направляющую рейку. Защищает, демонстрирует

протокол испытаний. Посредством голосования выбирают наилучший вариант. Допустим выбор

нескольких вариантов.

Задача 2 Сконструировать фиксатор и крепление для наклона направляющей рейки.

Предусмотреть возможность наклона к горизонту на 30 градусов

1 . Нарисовать схему в бумажном формате, выбрать наилучший дизайн. Допускается выбор

нескольких вариантов.

2 Рассчитать возможность наклона с фиксацией на 10 ° 20 ° 30 °.

3 .Нарисовать 3D модель пусковой установки.

4. Разделится на подгруппы, каждая подгруппа самостоятельно выбирает вид фиксатора и

крепления для наклона направляющей рейки из предоставленных материалов. Допускается

использование другого материала при наличии такого.

4.1 Материал для крепления и фиксатора Металл

1 Сталь

2 Медь

3 Алюминий

4 Другие

Выбрать необходимые размеры, исходя из ограничений заданных в задаче. Допускается

подготовка нескольких образцов и выбор наилучшего посредством испытаний (прочность,

гибкость, вес, устойчивость к холоду, устойчивость к влаге, устойчивость к резким переменам

температур, себестоимость материала, доступность материала, вред окружающей среде при

изготовлении).

4.2 Материал для крепления и фиксатора - пластик выбрать вид пластика

1 PLA

2 ABC

3 Другие

Выбрать необходимые размеры исходя из ограничений заданных в задаче. Допускается

подготовка нескольких образцов и выбор наилучшего посредством испытаний (прочность,

гибкость, вес, устойчивость к холоду, устойчивость к влаге, устойчивость к резким переменам

температур, себестоимость материала, доступность материала, вред окружающей среде при

изготовлении).

4.3 Материал для крепления и фиксатора – дерево. Выбрать тип дерева :

1 Сосна.

2 Береза.

3 Лиственница.

4 Другие.

Выбрать необходимые размеры, исходя из ограничений заданных в задаче. Допускается

подготовка нескольких образцов и выбор наилучшего посредством испытаний (прочность,

гибкость, вес, устойчивость к холоду, устойчивость к влаге, устойчивость к резким переменам

температур, себестоимость материала, доступность материала, вред окружающей среде при

изготовлении).

4.4 Другие материалы, предложенные учениками в процессе работы. Допускается применение

других материалов, если это не будет противоречить ограничениям, заданным в задачах.

5 Каждая подгруппа предоставляет свою конструкцию фиксатора и крепления для наклона

направляющей рейки. Защищает и демонстрирует протокол испытаний. Посредством голосования

выбирают наилучший вариант. Допустим выбор нескольких вариантов.

Задача 3. Стартовый стол

1 . Нарисовать схему в бумажном формате, выбрать наилучший дизайн. Допускается выбор

нескольких вариантов.

2. Нарисовать 3D модель пусковой установки.

3 . Рассчитать нагрев стартового стола при взлете ракеты. Выбрать материал.

Задача 4. «Испытание»

1. собрать все комплектующие вместе.

2. Провести испытания (каждая подгруппа проверяет свой вариант)

2.1 Провести испытание при отрицательных температурах.

3. Вывод. Провести рефлексию, проанализировать траекторию полетов ракет (зависимость

траектории полета ракеты из качества пусковой установки), обсудить что нужно доработать, что

исправить.

Способы определения результатов

- Качество выполненных заданий

- Представление детьми своих результатов работы в виде рисунков, сообщений, и других работ,

публичная защита.

- В процессе проведения занятий проводится индивидуальная оценка уровня полученных

навыков, развития мировоззрения, повышения эрудированности.