研制报告：
水火箭的研制报告
课题类型:完全研究，课题研究
学习科目:社会/教育
学段/年级:高中一年级
学习时间:2个月
一、课题的确定
在研究活动中，同学们提出了各种各样的课题，经过筛选，我们选取了水火箭的研制这一课题，原因如下:
1．在电视上看到神舟载人航天飞船的成功发射，我们感无比的激动和自豪.
2．提高动手操作，解决实际问题的潜力.
3．进一步培养学生主动思考，用心探索，科学创新的精神.开展制作水火箭的活动，了解火箭的习行原理，同时圆一个小小的飞行梦.我们选取了这个课题并在教师的指导下开展为期二个月的综合性学习活动.
二、理论依据
火箭的推进是利用火箭燃料燃烧喷出的气体的作用力与反作用力，火箭将气体排出，气体同时也对火箭施加一个向上的反作用力，使火箭升空.水火箭则是利用压缩空气与水的作用与反作用，当水被向后喷出时，可乐瓶及瓶内的空气就受力向前冲，因为其原理与火箭相同，但喷出的是水，所以称之为水火箭.
三、制作原理
甲对乙施力，乙必同时对甲施加大小相等方向相反的反作用力，这就是牛顿第三定律.水火箭就是利用这个原理升空的.将可乐瓶加水1/3，用装有气针的橡皮塞塞住密封后倒立，并用打气筒打气.因固定的体积内，装入的气体越来越多，瓶内气体压力越来越大，最后冲破封口，水受力向下喷出，可乐瓶因而受反作用力向上加速飞行.水火箭飞行期间，一向受重力的作用做减速运动，直到速度为零，便开始降落.
四、实施步骤
1．准备阶段（第六周~第八周）
2．制作实验附段（第九周~第十五周）
3．总结阶段（第十四周~第十五周）
五、实验效果分析与实验得失总结
经过多次的发射实验后，我总结出了控制水火箭的发射高度和方向的几点经验:
1.发射高度
（1）水火箭发射的高度主要取决于足够大的气压，这就对喷嘴的紧密程度、接管的
耐压性能、接口的紧密性有较高的要求.
因此在发射前，要个性注意使接管和喷嘴间的接触面积到达最大；用塑料管代替化学实验室的橡皮管；以及接口的紧密程度.（2）装水量与水火箭的发射高度也有较大的影.水太多，水火箭所受的重力过大；
水太少，水火箭获得的反冲力太小；它们处理不好都不能使其发射到较理想的高度.
（3）影响水火箭发射高度的另一个重要因素就是喷嘴的气密性程度，喷嘴漏水与否
直接影响到发射的高度.喷嘴的制作的要求较高，喷嘴制作质量的好坏直接决定了发射的成功与否.
2．方向的控制
（1）弹头的调整:弹头未放正，会导致水火箭飞行方向偏离导杆所指的方向.
（2）发射架的正确放置:应将发射架放于水平地面，使导杆指向上空.
六、实验心得与感受
在这次课题研究中，我们经历了许多挫折和困难，比如刚开始我们根本不明白该如何下手，研究中期又有很长的一段时间几乎没有进展，加上期中考试临近，竞赛任务繁重，我们几乎想过放弃.在多次小组例会上，指导师都对我们进行耐心引导，并列举了许多科学家在艰苦的条件下坚持不懈地进行科学研究的故事，给予了我们很大的鼓舞，帮忙我们重新树立信心.之后我们利用了许多休息时间（午休、周末、课外活动时间等）进行了研究.最后水火箭模型在我们手上诞生了，此时我们充满期望.
当我们进入了水火箭的试飞阶段时，我们遇到更大的困难.一段时间下来，我们采用了多种方法，多次实验，但结果都不近人意.我们进行种种改善，甚至和指导师一齐到一家汽车修配厂进行实验，但是水火箭还是只能贴着地面飞行.打气时，雷鹏凯同学用手稳定水火箭，我去准备拔开气门，我感觉到手都在发抖，但是还是鼓足勇气旋动气门，刚一动，只听嗖的一声，水火箭喷射而出，水溅了我一身，我被吓得倒退了好几步，当我回过神来时，水火箭已贴着地面飞出了十几米，最后打着转慢慢停了下来.虽然没有飞上天，但我们已经看到离成功不远了.之后再经过多次的实验最后发现最主要的问题是喷嘴设计，于是我们进行了自己制作，经过改善又失败，失败再改善多次反复之后，我们最后制成了此刻的喷嘴.
七、课题展示形式
实物展示，现场实验，总结报告，幻灯片展示，活动记录展示.
八、指导老师:龚友缘老师
课题组长:孙乔勇
课题成员:雷鹏凯张柳新李斯特刘希叶洋周宇
执笔人:孙乔勇
研制报告：
外真空杜瓦研制总结报告
一、概述
(EAST)HT-7U超导托卡马克装置是由中国科学院等离子体物理研究所自行设计和建造的全超导先进核聚变实验装置，是国家大型重点科研项目，该项目实验目的在于开发聚变能，为人类寻找和带给最理想的无限的清洁能源。HT-7U装置的制造和建成将使我国成为少数几个拥有这种大型超导托卡马克类型受控热核聚变研究装置的国家之一，从而使我国受控聚变研究进入世界前沿。上海锅炉厂有限公司核化公司负责(EAST)HT-7U实验装置中主体设备外真空杜瓦(另0102)的研制。
外真空杜瓦作为整套HT-7U装置最外层的主体设备，它主要起到整个装置的承载、安装基准面、保证整个装置能在高真空状态下运行要求的作用，同时保证上面72个开孔窗口中的48只窗口与内部超低温超导磁体系统、真空室、冷屏等主机上相应开孔位置误差控制在3′，线性误差控制在±2mm。外真空杜瓦为筒式结构，由顶盖、中间环体和底座三部分组成，材料均为304L不锈钢。顶盖的封头为非标准碟形封头，其半径为R3661mm，球冠内半径为R10000mm，壁厚为25mm顶盖上设置16个与内部相对应的跑道形窗口，4个圆形检修窗口及直径为中1700mm的装配维护通道窗口。中间环体是外直径为Ф7372mm，壁厚为25mm的筒体结构，其上部开有与内部装置相连的三种规格共16个水平带圆角的长方形窗口，下部开有8个Ф684mm的圆形检修窗口，简体外部用三圈环形筋板和16条竖筋加强。底座为用16根长2670mm、高为250mm的工字梁加强强度的圆板结构，底板厚75mm，直径Ф7622mm，底板上开有与内部结构相连的16个跑道形窗口、8个Ф600的圆形检修窗口、2个Ф500的圆形传输线窗口。顶盖和中间环体端口外焊接直径为Ф7622mm、厚仅为100mm的大法兰。三部分用C型长箍卡钳连接保证密封，密封形式为橡胶密封。
外真空杜瓦制造的技术难点主要包括：
1、高精度大直径薄壁不锈钢回转体卷板成形的几何尺寸控制及表面保护；
2、高精度大直径薄壁不锈钢非标准椭圆封头成形的几何尺寸控制及表面保护：
3、高精度大直径不锈钢法兰成形的几何尺寸及焊接变形控制：
4、高精度异形孔开孔尺寸精度控制控制和加工；
5、高精度异形大接管形状控制及窗口组件装焊变形控制；
6．大直径不锈钢法兰和容器的最终机加工精度控制；
7．产品装配的同轴度、平行度、垂直度、位置度及装配精度控制；
8．大直径不锈钢法兰和容器焊缝焊后超声波机械振动消除应力处理；
9．不锈钢焊接收缩及变形控制；
10．产品装配和装运过程中的起吊及精确对中；
11．大直径容器表面处理；
12．产品清洁度控制。
二、产品研制及制造工艺过程
(一)、制订工艺方案
针对外真空度瓦制造技术要求及制造难点，在合同签订后制订了产品制造工艺方案，列出了需攻关的项目，制订了产品制造工艺流程及制造计划。
(二)、关键工艺技术攻关
由于该装置总体结构是大直径、高真空、高精度薄壁不锈钢大型容器，为减少攻关研制费用，我们主要是采取产品制造与焊接试样相结合的方法，进行工艺攻关和研制。
1．大型不锈钢筒体卷制、异形孔开孔尺寸精度及窗口组件加工的控制：
由于外径为Ф7372、壁厚25mm、椭圆度≤10mm这类型薄壁不锈钢筒体我公司尚无先例(最大卷制直径为平果项目Ф7000mm、壁厚26mm碳钢筒体)，且椭圆度要求高(按GBl50这样大直径椭圆度一般为≤
25mm)，同时受场地限制不能复轧圆(集箱车间门宽只有6000mm)。另外，筒体上16只规格为1284×1160mm、698×1160mm、975×1160mm带圆角的方形孔，顶盖上16只两端直径不等的跑道形孔，
角度误要求都小于3’，是加工上另一个难题，因此在加工时着手从以下几个方面制定相应工艺方案：a.筒体的分爿选取(即纵缝拼接位置的选取)、预弯和卷制精度控制对拼装的影响；
b．筒体卷制时延伸率测量；装配顺序和方法对变形量的影响控制；
c．环缝、纵缝焊接顺序和焊接量对筒体成形挠度的影响；
d．异形孔开孔精度控制和测量；
f.异形窗口组件装焊变形控制。
我们在大直径简体装焊过程中，认识到拼装顺序和方法、纵环缝焊接位置及每层焊接量都对简体的椭圆度、棱角度有较大影响，如何选定和优化装配顺序和方法，减小棱角度和椭圆度，从而最大限度降低不能复轧园带来的负面影响是筒体制造的关键。解决方法主要靠控制落料划线尺寸，卷板过程加强成形尺寸控制，在制造中，为了控制筒体变形和弥补筒体原有刚性先天不足的缺陷，我们设计了较为合理的能调节的撑圆环工装，并安装在筒体的适当位置，以便能更好地校正筒体的椭圆度和并能增强筒体刚性，从实际制造过程来看，效果明显。
在封头组件和中环组件开孔方面，我们采取对窗口接管和法兰两次测量的方法来控制异形孔的开孔位置和形状尺寸精度，并直接用数控镗铣床铣切，提高开孔精度，确保窗口组件装配精度。
对异形接管与窗口装焊时形状尺寸控制，我们主要采用窗口止口加工尺寸与接管外尺寸单配加工，以减小两零件间的变形间隙，装焊时采取防变形工装和相应工艺来控制装配形状位置精度，并严格控制焊接顺序、焊接量，减少热量输入，保证窗口组件焊后尺寸精度，透过测量窗口焊接变形量在允许范围内。而这些变形量，透过对产品使用要求和功能的研究，我们在产品本体上开孔、和窗口组件与本体总装时再加以尺寸补偿，使最后装焊质量能满足产品使用功能。个性在封头组件上跑道形窗口总装时采取了反变形和防变形定位装配工装，大大地降低了产品刚度低、不锈钢焊接变形量大等因素带来的影响。同时，我们还采取焊前预变形与焊中监测变形手段，使变形控制在允许范围内。
2．Ф7622mm大法兰成形及焊接变形控制
外径为Ф7622、内径为Ф7372、厚为100mm的大法兰，是用120mm厚的不锈
钢板切割成长条成形拼接而成，在研制中主要透过改善工艺措施解决了厚为
120mm不锈钢板的等离子切割问题，攻克了120mm厚的条状板弯制成半成品工艺
难题，解决了大法兰拼接时的焊接变形控制(扭曲变形)及焊后形状矫正工艺难
题。在大法兰与本体装焊采取了相应工艺方案，从而有效地控制了大法兰焊接变
形量在机加工余量范围内，为外真空杜瓦最后制成打下了良好基础。
3．不锈钢焊接收缩及变形控制
不锈钢焊接过程要充分思考焊接热变形的影响，如何控制焊接热量、控制焊接件温度的均匀性、控制焊接顺序和速度，是控制不锈钢焊接变形的关键。我们主要从减小焊缝间隙、控制每层焊道间冷却时间及交错施焊、预置适当的反变形等方面来控制焊接变形。在拼接厚度为75mm底板时，我们预置了反变形量，手工焊打底挑磨焊根后用自动埋弧焊焊接，采取每焊一层翻一次身，再焊一层，在焊接变形控制中还要思考板材的自重对变形的影响，尽可能使拼接焊缝两侧的重量相近或匹配至相近，使变形均匀。在控制焊接变形中，我们注意到剖口的尺寸形状和焊缝间隙对变形量的影响，透过努力，焊接变形控制在允许范围内。
4．产品装配的同轴度、平行度、垂直度、位置度及装配精度控制
在另0102外真空杜瓦的制造过程中，无任是在各种规格形状窗口法兰与颈管的装配中，还是在大直径法兰与筒体的装配时，我们修订工艺中热装方案，这样虽然间隙较热装大，但冷装比热装对法兰面变形影响小的多。在装配时用定位块或防变形工装等防变形措施方法防止焊接热变形，在焊接过程用百分表、千分尺等测量工具监测变形状况，并确认焊后工件基本冷却后再拆除工装，以使热变形量控制在最小范围内。为了提高总体装配精度，我们不惜影响其它产品进度或将其它产品外协增加制造成本为代价，多次用数控镗铣床对产品进行测量，以确保外真空杜瓦能研制成功。
三．结束语
另0102外真空杜瓦装置在我公司属首次研制，由于其为超高真空容器设计要求和全不锈钢材质，因此，整个装配过程清洁要求严格。同时，为了使在实验中强大磁场约束下粒子运行轨迹正确回转，对整个产品加工及装配精度提出很严格的要求。对这样特殊结构的装置进行产品工艺性的研究，有益于推动我国制造业工艺水平的提高，为今后承制类似结构的产品带给一些可借鉴的工艺方法。另0102外真空杜瓦装置于20xx年x月x日在中国科学院等离子体物理研究所HT-7U主机大厅吊装成功，标志着(EAST)HT一7U超导托卡马克装置研制又向前迈出了坚实的一步，并预示着中国科学院等离子体物理研究所受控热核聚变研究完美未来，从而使我国受控聚变研究进入世界前列，为我国新能源事业作出贡献!
研制报告：
产品研制技术总结报告（参考提纲）
一、产品研制的目的和好处：从产品与国家产业、技术、行业政策的相符性，对促进产品结构与产业结构优化升级的重要性，对主要应用领域需求的迫切性来阐述。
二、产品研制的技术路线：产品研制过程中采取了哪些技术原理、方法、工艺等资料，以获取该产品的核心技术。切不用产品加工制作过程中，具体的工艺步骤或流程顺序等工艺路线来描述。
三、产品的功能特点及主要技术性能指标（列表并说明）
四、技术关键及解决途径
1、技术关键
2、解决途径
五、产品的创新性和先进性
1、产品的创新性（应说明产品在新设计构思、新技术、新结构、新材质、新工艺、新配方等某几个方面的创新点、创新程度（首创、重大改善、较大改善）以及创新范围（国际首次或首批，国内首次或首批、本市首次或首批）；
2、先进性（指与同类典型产品比较说明时，首先要同国内同类先进产品比较；若属国际领先或国际先进，还需与国外同类典型产品相比较。）同国内、外同类典型产品比较需列表带给企业名称、国别和公司及主要技术性能指标比较。
六、产品知识产权状况
1、专指该产品的专利、软件著作权等状况（列表）；进展状况栏
填受理或授权，专利范围栏填中国或国际专利；
产品研制技术总结报告参考提纲
2、技术标准状况：采用何种标准，是否是标准的制订者，标准的先进性在哪里？
3、产品商标、品牌状况。
七、结论
透过上面6个方面的论述扼要的总结产品创新的经验，并从企业管理创新的角度出发，进一步提高产品质量和性能，应所采取哪些措施。
八、产品主要研制人员表
单位:（盖章）
研制报告（4）：
《XXXXXXXXXXXXXXX》项目
研究工作总结报告
项目完成单位：（公章）项目来源：
研究起至时间：
项目所属学科：（填到二级学科名称及代码）联系人及电话：
编写日期：年月日
编写说明
1、《研究工作总结报告》主要是从项目组织管理的角度编写，是对研究工作做事务性说明，而非学术性说明。《研究工作总结报告》是对项目研究全过程的全面回顾与总结，属于工作状况汇报，是评价研究开发工作的主要依据。完成单位须认真撰写，资料务必真实、准确、齐全。
2、项目来源可填写：国家计划（基金）、省计划（基金）、市计划（基金）、横向委托、自选、其他。
3、项目所属学科按照国家标准《学科分类与代码》（GB/T13745-2009），填写到二级学科名称及代码；
4、《研究工作总结报告》规格统一使用A4纸，打印文字采用4号宋体字，要求字迹清晰，页面整洁，于左侧（纵向）装订成册。
《研究工作总结报告》编写提纲
（一）研制单位概况。
（二）选题立项的背景及其目的、好处。
（三）准确的完成单位和主要完成人员名单。
（四）技术方案的论证和研究工作的组织与管理等。
（五）项目研究进展基本状况。
如工业项目的试制、试产、试销、试用；农业项目的试种、试养；医药卫生项目的临床观察及应用等状况。
（六）研究经费的使用与管理。
（七）计划任务完成状况。
计划任务目标与已完成指标比较表格，未完成计划任务目标的原因说明。
（八）研究工作的主要经验与体会以及下一步的研究发展目标等。
