Rakieta wodna z plastikowej butelki ze spadochronem. System ratownictwa rakietowego Phoenix System wyrzutu spadochronu na prowizorycznej rakiecie

To jest mózgowód O, jak zbudować i wystrzelenie hydrorakiety, i to nie prosto, ale profesjonalnie, bazując na moim wieloletnim doświadczeniu.

Nie odpowiadam za jakiekolwiek szkody, za wszelkie ryzyko związane z produkcją i startem tej hydrorakiety bierzesz odpowiedzialność!

Baw się dobrze, budując i biegając aero domowe!

Krok 1: Pierwsze kroki

Hydrorakieta jest napędzana ciśnieniem sprężonego powietrza przenoszonego do wody, tworząc w ten sposób ukierunkowany uderzenie wodne.

Jeśli weźmiesz 1 standardową 2-litrową plastikową butelkę, przy 120 psi rakieta osiągnie wysokość około 30 metrów. Ale jeśli weźmiesz 2 dwulitrowe butelki, to pod ciśnieniem 120 psi hydrorakieta podniesie się o około 45 metrów, ponieważ w rakiecie będzie więcej powietrza, a tym samym większy ciąg. Druga butelka daje tylko 15 dodatkowych metrów, ponieważ masa domowego produktu rośnie.

Krok 2: Stożek na nos

Odcinamy górną część z jednej butelki, a następnie odcinamy od niej szyjkę. Bierzemy piłeczkę pingpongową i połowę, połowę kładziemy na klej z wnętrza odciętej górnej części butelki. Powstałe dwie części łączymy za pomocą kleju lub taśmy.

Dodanie masywnego stożka nosa przesuwa środek ciężkości wyżej, dzięki czemu tor lotu rzemieślnictwo bardziej stabilny.

Krok 3: Stabilizatory

Na mózg komputer rysujemy szablony stabilizatorów, drukujemy je i docinamy do kształtu. Następnie szablony przyklejamy do kartonu, czyli nadajemy stabilizatorom niezbędną sztywność i wycinamy je po obrysie. Zamiast tektury można użyć tektury falistej.

Stabilizatory montujemy na korpusie rakiety za pomocą kleju i taśmy.

Krok 4: Połączenie

Butelki stopni można łączyć dnami. W tym celu na środku dna butelek wierci się otwory o średnicy 7-8 mm, w te otwory wkłada się „samce” złączy hydraulicznych 8 mm i uszczelnia je od wewnątrz, a butelki łączy się z dwoma „mężczyźni” za pomocą jednej „matki” rękawa.

Kolejnym połączeniem butelek są kapsle. Otwory o średnicy 7-8 mm wiercone są również w środku zakrętek, góra jednej zakrętki nakładana jest na górę drugiej zakrętki, wywiercone otwory w zakrętkach są wycentrowane i połączone pionem 8 mm sprzęganie. Następnie butelki są wkręcane w zakrętki. hydrorakiety.

Krok 5: Łączenie

Potrzeba trzech butelek, aby połączyć ze sobą dwie butelki, jak na zdjęciu, aby stworzyć hermetyczne zamknięcie.

Najpierw odcina się dolne końce dwóch butelek tego samego rozmiaru. Następnie z trzeciej butelki odcina się górną i dolną część, a powstały pierścień wkłada się do połowy w wycięte krawędzie dwóch butelek. Połączenie uszczelniamy i wzmacniamy taśmą klejącą.

Krok 6: Launcher

Jako wyzwalacz używam projektu opracowanego przez NASA. Mechanizm ten pozwala na zmianę wielkości dyszy rakietowej, czyli dobranie optymalnego ciśnienia startowego w systemie.

Grubość deski 1,5 cm
2 śruby 10mm
wiertarka do metalu o średnicy 10mm
wiertło do drewna o średnicy 10mm
6 nakrętek i podkładek o średnicy 10mm
zawór rowerowy (można zabrać ze starej komory rowerowej)
gumowy korek
Pompka rowerowa
2 śledzie namiotowe
4 wsporniki w kształcie litery L
paznokcie

Wyrzutnia może wytrzymać dowolny nacisk, w zależności od gumowego korka. Aby to zrobić, połączenie wtyczki i szyjki rakiety jest regulowane za pomocą śrub regulacyjnych.

Krok 7: Dwustopniowa rakieta

W przypadku hydrorakiet dwustopniowych można zastosować konstrukcję serwo lub zawór ciśnieniowy.

Średnica rury 15 cm 22 mm
sklejka lub panel z tworzywa sztucznego (jako podstawa całej konstrukcji)
wbudowany zawór zwrotny (odpowiedni jest zawór od pompy)
pierwszy i drugi krok hydrorakiety

W pierwszy stopień wstawiamy 2 cm rury 22mm. Do uszczelnienia włożonej rurki użyć mastyksu epoksydowego lub PCV. Wkładamy zawór zwrotny do rury 22mm i przyklejamy.
Z plastiku wycinamy elementy dodatkowego zapięcia, aby utrzymać butelkę w potrzebnej nam pozycji.

Zawias mocujemy do kołnierza. Po założeniu butelki (użyj wazeliny do szczelnego zamknięcia) upewnij się, że klips na tubie znajduje się tuż przy szyjce pierwszego stopnia. Następnie zaciśnij zawias na szyjce butelki, aby był szczelny i stabilny.

Krok 8: Potrójne dopalacze

Wyrzutnie rakiet są łatwe do wykonania, ponieważ po prostu przyczepiają się do popychacza.

Na głównej scenie zaznaczamy punkty mocowania pojazdów nośnych. Projektujemy trzy pojazdy nośne z jednym stabilizatorem i mocujemy je w oznaczonych miejscach. Montaż potrójnej wyrzutni i testowanie rakiety!

Krok 9: Spadochron

System spadochronowy został zaprojektowany przy użyciu prostej metody grawitacyjnej.

Stożek spadochronu jest luźno zamocowany na rakiecie, więc gdy rakieta osiągnie maksymalną wysokość, obciążony stożek dziobowy jako pierwszy spadnie na ziemię i uruchomi system spadochronowy.

Wykonujemy stożek do komory spadochronowej i przymierzamy go do komory nosowej, powinien być luźno osadzony na komorze nosowej. Wiercimy otwór w komorze nosowej i stożek spadochronowy na linkę systemu spadochronowego, nawlekamy i zawiązujemy tę smycz.

Linki spadochronu mocujemy do lonży, aby po uruchomieniu systemu spadochron działał prawidłowo i nie zgubił stożka spadochronu.

Krok 10: Ładownia

Ładownia służy do przewożenia ładunku, takiego jak czujnik wysokości, akcelerometr, a nawet pocisk dłoni, ale upadek z wysokości może go zabić.

Odetnij dno dowolnej wielkości z butelki. Z falistego plastiku wycinamy dwa krążki o średnicy butelki. Z tego samego plastiku wycinamy pasek o szerokości średnicy butelki i długości nieco mniejszej niż przedział ładunkowy. Przyklejamy części, a gdy klej wyschnie, wkładamy go do bagażnika i napełniamy ładunkiem.

Krok 11: Złóż, uruchom

Teraz, gdy już wiesz, jak wykonać wszystkie główne elementy hydrorakiety, możesz zacząć tworzyć własne domowej roboty!

Zanim porozmawiamy o miniaturowych rakietach, wyjaśnijmy, czym jest model rakiety, rozważmy podstawowe wymagania dotyczące budowy i wystrzeliwania modeli rakiet.

Model latającej rakiety jest napędzany silnikiem rakietowym i unosi się w powietrze bez użycia aerodynamicznego unoszenia powierzchni nośnych (jak samolot), posiada urządzenie do bezpiecznego powrotu na ziemię. Model wykonany jest głównie z papieru, drewna, zniszczalnego plastiku i innych materiałów niemetalicznych.

Różnorodne modele rakiet to modele samolotów rakietowych, które zapewniają powrót na ziemię części szybowcowej poprzez zrównoważone planowanie z wykorzystaniem sił aerodynamicznych spowalniających upadek.

Istnieje 12 kategorii modeli rakiet - ze względu na wysokość i czas lotu, modele do kopiowania itp. Spośród nich osiem mistrzostw (dla oficjalnych zawodów). W przypadku sportowych modeli rakiet masa początkowa jest ograniczona - nie powinna przekraczać 500 g, w przypadku kopii - 1000 g, masa paliwa w silnikach - nie więcej niż 125 g, a liczba etapów - nie więcej niż trzy.

Masa startowa to masa modelu z silnikami, systemem ratunkowym i ładownością. Modelowa scena rakietowa to część kadłuba zawierająca jeden lub więcej silników rakietowych, zaprojektowana do rozdzielania się w locie. Część modelu bez silnika to nie scena.

Krok konstrukcji jest określany w momencie pierwszego ruchu od silnika rozruchowego. Aby wystrzelić model rakiety, należy używać wyłącznie przemysłowych silników na paliwo stałe (MRE). Konstrukcja musi mieć powierzchnie lub urządzenia, które utrzymują model samolotu na z góry określonej ścieżce startu.

Niemożliwe jest uwolnienie modelu rakiety od silnika, jeśli nie jest on zamknięty w scenie. Dozwolone jest zrzucanie obudowy silnika modeli samolotów rakietowych opuszczanych spadochronem (z kopułą o powierzchni co najmniej 0,04 m2) lub na pasie o wymiarach co najmniej 25x300 mm.

Na wszystkich etapach modelu i oddzielania części potrzebne jest urządzenie spowalniające schodzenie i zapewniające bezpieczeństwo lądowania: spadochron, wirnik, skrzydło itp. Spadochron może być wykonany z dowolnych materiałów, a dla wygody obserwacji mieć jasny kolor.

Zgłoszony do konkursu model rakiety musi posiadać znaki identyfikacyjne składające się z inicjałów projektanta i dwóch cyfr o wysokości co najmniej 10 mm. Wyjątkiem są modele kopiowe, których znaki identyfikacyjne odpowiadają znakom kopiowanego prototypu.

Każdy model latającej rakiety (rys. 1) ma następujące główne części: korpus, stabilizatory, spadochron, pierścienie prowadzące, owiewkę nosową i silnik. Wyjaśnijmy ich cel. Korpus służy do pomieszczenia spadochronu i silnika. Do niego przymocowane są stabilizatory i pierścienie prowadzące.

Do stabilizacji modelu w locie potrzebne są stabilizatory, a do spowolnienia swobodnego spadania potrzebny jest spadochron lub inny system ratunkowy. Za pomocą pierścieni prowadzących model jest instalowany na pręcie przed startem. Aby nadać modelowi dobry aerodynamiczny kształt, górna część kadłuba zaczyna się od owiewki głowy (rys. 2).

Silnik jest „sercem” modelu rakiety, wytwarza ciąg niezbędny do lotu. Dla tych, którzy chcą dołączyć do modelowania rakiet, aby własnoręcznie wykonać działający model samolotu zwanego rakietą, oferujemy kilka próbek takich produktów.

Muszę powiedzieć, że do tej pracy będziesz potrzebować dostępnego materiału i minimum narzędzi. I oczywiście będzie to najprostszy, jednostopniowy model dla silnika o impulsie 2,5 – 5 n.s.

Mając na uwadze fakt, że zgodnie z Kodeksem Sportowym FAI oraz naszymi Zasadami Prowadzenia Zawodów minimalna średnica futerału to 40 mm, dobieramy odpowiedni trzpień do futerału. Do tego nadaje się zwykły okrągły pręt lub rura o długości 400 - 450 mm.

Mogą to być elementy (rurki) węża od odkurzacza lub świetlówki, które przesłużyły swój czas. Ale w tym drugim przypadku potrzebne są specjalne środki ostrożności - w końcu lampy są wykonane z cienkiego szkła. Rozważ technologię budowy najprostszych modeli rakiet.

Głównym materiałem do produkcji prostych modeli polecanych początkującym projektantom jest papier i pianka. Kadłuby i pierścienie prowadzące skleja się z papieru rysunkowego, spadochron lub taśmę hamulcową wycina się z długiego papieru zszywkowego lub kolorowego (krepowego).

Stabilizatory, owiewka na głowę, klips pod MRD wykonane są z pianki. Do klejenia pożądane jest użycie kleju PVA. Modelarstwo powinno zacząć się od ciała. W przypadku pierwszych modeli lepiej jest, aby był cylindryczny.

Umówmy się na zbudowanie modelu silnika MRD 5-3-3 o średnicy zewnętrznej 13 mm (rys. 3). W takim przypadku do mocowania w części rufowej konieczne będzie szlifowanie klipsa o długości 10–20 mm. Ważnymi parametrami geometrycznymi korpusu modelu są średnica (d) i wydłużenie (X), czyli stosunek długości korpusu (I) do jego średnicy (d): X = I/d.

Wydłużenie większości modeli do stabilnego lotu z ogonem powinno wynosić około 9-10 jednostek. Na tej podstawie określamy rozmiar blankietu do etui. Jeśli weźmiemy trzpień o średnicy 40 mm, to szerokość przedmiotu obrabianego obliczamy ze wzoru na obwód: B - ud. Otrzymany wynik należy pomnożyć przez dwa, ponieważ korpus składa się z dwóch warstw papieru i dodać 8 - 10 mm na naddatek na szew.

Okazało się, że szerokość obrabianego przedmiotu wynosi około 260 mm. Dla tych, którzy nie są jeszcze zaznajomieni z geometrią, dzieci w drugiej lub trzeciej klasie, możemy polecić inny prosty sposób. Weź trzpień, zawiń go dwukrotnie nitką lub paskiem papieru, dodaj 8 - 10 mm i dowiedz się, jaka będzie szerokość półfabrykatu dla ciała. Należy pamiętać, że papier musi być ułożony włóknami wzdłuż trzpienia.

W tym przypadku dobrze się skręca, bez załamań. Długość obrabianego przedmiotu obliczamy według wzoru: L = Trd lub stop przy wielkości 380 -400 mm. Teraz o klejeniu. Po jednokrotnym owinięciu wykroju wokół trzpienia, resztę papieru pokrywamy klejem, pozostawiamy trochę do wyschnięcia i owijamy po raz drugi.

Po wygładzeniu szwu umieszczamy trzpień z korpusem w pobliżu źródła ciepła np. przy kaloryferze, po wyschnięciu czyścimy szew drobnym papierem ściernym. W podobny sposób wykonujemy pierścienie prowadzące. Bierzemy zwykły okrągły ołówek i owijamy na nim pasek papieru o szerokości 30-40 mm w czterech warstwach.

Otrzymujemy rurkę, którą po wyschnięciu pocięto na pierścienie o szerokości 10 - 12 mm. Następnie przyklejamy je do ciała. Są to pierścienie prowadzące do uruchomienia modelu. Kształt stabilizatorów może być różny (rys. 4). Ich głównym celem jest zapewnienie stabilności modelu w locie.

Preferowany może być taki, w którym część obszaru znajduje się za wycięciem tylnej (dolnej) części kadłuba. Po dobraniu pożądanego kształtu stabilizatorów wykonujemy ich szablon z grubego papieru. Zgodnie z szablonem wycinamy stabilizatory z płyty z tworzywa piankowego o grubości 4-5 mm (z powodzeniem można zastosować piankę sufitową). Najmniejsza liczba stabilizatorów to 3.

Układając je w stos, jeden na drugim w torbie, odcinamy je dwoma szpilkami i trzymając je palcami jednej ręki, obrabiamy wzdłuż krawędzi pilnikiem lub prętem z przyklejonym papierem ściernym. Następnie zaokrąglamy lub ostrzymy wszystkie boki stabilizatorów (po wcześniejszym zdemontowaniu opakowania), z wyjątkiem tej, którą będą mocowane do karoserii.

Następnie - przyklejamy stabilizatory na PVA w dolnej części obudowy a boki pokrywamy klejem PVA - wygładza pory pianki. Owiewkę głowicy obracamy z tworzywa piankowego (najlepiej gatunku PS-4-40) na tokarce. Jeśli nie jest to możliwe, można go również wyciąć z kawałka pianki i przetworzyć pilnikiem lub papierem ściernym.

Podobnie robimy klips pod MRD i wklejamy go w spód korpusu. Jako system ratunkowy dla modelu, zapewniający bezpieczne lądowanie, stosujemy spadochron lub taśmę hamulcową. Kopuła wycinana jest z papieru lub cienkiego jedwabiu.

Do pierwszych startów należy dobrać średnicę czaszy rzędu 350 - 400 mm - ograniczy to czas lotu - ponieważ chcesz zachować swój pierwszy model na pamiątkę. Po przymocowaniu linek do czaszy chowamy spadochron (rys. 6). Po wykonaniu wszystkich detali modelu składamy go.

Owiewkę głowicy łączymy gumowym gwintem (amortyzatorem) z górną częścią korpusu modelu rakiety. Końce lin spadochronowych łączymy w jedną wiązkę i mocujemy do środka amortyzatora. Następnie pomaluj modele w jasnych kontrastujących kolorach. Masa początkowa gotowego modelu z silnikiem MRD 5-3-3 wynosi około 45 - 50 g.

Takie modele mogą organizować pierwsze zawody na czas lotu. W przypadku ograniczonej przestrzeni na starty zalecamy wybór taśmy hamulcowej 100x10 mm jako systemu ratunkowego. Starty są widowiskowe i dynamiczne.

W końcu czas lotu wyniesie około 30 s, a dostawa modeli gwarantowana, co jest bardzo ważne dla samych „rakietowców”. Model rakiety do lotów demonstracyjnych (rys. 7) przeznaczony jest do startu z mocniejszym silnikiem o łącznym impulsie 20 n.s. Może też przewozić na swoim pokładzie ładunek - ulotki, proporczyki.

Lot takiego modelu jest sam w sobie spektakularny: start przypomina start prawdziwej rakiety, a wypuszczenie ulotek czy wielokolorowych proporczyków dodaje spektaklu. Etui z grubego papieru rysunkowego przyklejamy w dwóch warstwach na trzpieniu o średnicy 50-55 mm, jego długość to 740 mm.

Z płyty z tworzywa piankowego o grubości 6 mm wycinamy stabilizatory (jest ich cztery). Po zaokrągleniu trzech boków (poza najdłuższym - 110 mm) ich boczne powierzchnie pokrywamy dwiema warstwami kleju PVA. Następnie na ich długim boku, który następnie mocujemy do korpusu, wykonujemy rowek okrągłym pilnikiem - dla dokładnego dopasowania stabilizatorów do okrągłej powierzchni.

Rurę prowadzącą przyklejamy w znany sposób na okrągłym trzpieniu (ołówku), kroimy na pierścienie o szerokości 8-10 mm i mocujemy do PVA do korpusu. Głowicę obracamy na tokarce piankowej. Z niego wykonujemy również klips pod MRD o szerokości 20 mm i wklejamy go w spód obudowy.

Zewnętrzną powierzchnię owiewki pokrywamy dwa lub trzy razy klejem PVA w celu usunięcia szorstkości. Łączymy go z górną częścią ciała gumką, do której nadaje się zwykła gumka lniana o szerokości 4 - 6 mm. Kopuła spadochronu o średnicy 600 - 800 mm wycinana jest z cienkiego jedwabiu, ilość linek to 12-16.

Wolne końce tych nici łączymy węzłem w jedną wiązkę i mocujemy do środka amortyzatora. Wewnątrz obudowy, w odległości 250 - 300 mm od dolnego cięcia papieru, przyklejamy kratkę z grubego papieru lub szyn, która nie pozwala spadochronowi i ładowności w tym czasie opaść na dno modelu startu, naruszając w ten sposób jego centrowanie. Wypełnienie ładunku całkowicie zależy od wyobraźni projektanta modelu. Waga początkowa modelu to około 250 - 280 g.

URUCHOMIENIE MODELU RAKIETY

Niezawodny sprzęt startowy jest niezbędny do bezpiecznego startu i lotu modelu. Składa się z urządzenia rozruchowego, pilota zdalnego sterowania, przewodów zasilających oraz zapalarki.

Urządzenie startowe musi zapewniać ruch modelu aż do osiągnięcia prędkości niezbędnej do bezpiecznego lotu po zamierzonej trajektorii. Urządzenia mechaniczne wbudowane w wyrzutnię i wspomagające wystrzelenie są zabronione przez Regulamin Zawodów dla modeli rakiet Kodeksu Sportowego.

Najprostszym urządzeniem startowym jest drążek prowadzący (trzpień) o średnicy 5 - 7 mm, który jest zamocowany w płycie startowej. Kąt nachylenia wysięgnika do horyzontu nie powinien być mniejszy niż 60 stopni. Wyrzutnia ustawia model rakiety w określonym kierunku lotu i zapewnia jej wystarczającą stabilność w momencie wyjścia z kołka prowadzącego.

Należy zauważyć, że im większa długość modelu, tym większa powinna być jego długość. Zasady przewidują minimalną odległość jednego metra od górnej części modelu do końca pręta. Panel startowy to zwykła skrzynka o wymiarach 80x90x180 mm, można ją wykonać samodzielnie ze sklejki o grubości 2,5 - 3 mm.

Na górnym panelu (lepiej jest go zdemontować) zainstalowano lampkę sygnalizacyjną, klucz blokady i przycisk start. Możesz na nim zamontować woltomierz lub amperomierz. Obwód elektryczny panelu sterowania startem pokazano na rysunku 7. W panelu sterowania jako źródło prądu wykorzystywane są baterie lub inne baterie.

W naszym kręgu od wielu lat stosuje się do tego celu cztery suche ogniwa typu KBS o napięciu 4,5 V, łącząc je równolegle w dwa akumulatory, które z kolei połączone są ze sobą szeregowo. Ta podaż wystarczy, aby wystrzelić model rakiety przez cały sezon sportowy.

To około 250 - 300 startów. Do zasilania zapalnika z centrali zaleca się stosowanie skręconych drutów miedzianych o średnicy co najmniej 0,5 mm z izolacją odporną na wilgoć. Aby zapewnić niezawodne i szybkie połączenie, na końcach przewodów zainstalowane są złącza wtykowe. Krokodyle są przymocowane na skrzyżowaniach zapalnika.

Długość przewodów przewodzących prąd musi przekraczać 5 m. Zapalnikiem (zapalnikiem elektrycznym) silników modeli rakietowych jest spirala o 1 - 2 zwojach lub kawałek drutu o średnicy 0,2 - 0,3 mm i długości 20 - 25 mm. Materiałem na zapalnik jest drut nichromowy, który ma wysoką odporność. Zapalnik elektryczny jest wkładany bezpośrednio do dyszy MRD.

Po doprowadzeniu prądu do cewki (zapalnika elektrycznego) uwalniana jest duża ilość ciepła, która jest niezbędna do zapalenia paliwa silnika. Czasami, aby wzmocnić początkowy impuls cieplny, spiralę pokrywa się miazgą proszkową, uprzednio zamoczoną w nitrolakierze.

Podczas odpalania rakiet modelowych należy bezwzględnie przestrzegać środków ostrożności. Tutaj są niektóre z nich. Modele uruchamiane są wyłącznie zdalnie, panel sterowania startem znajduje się w odległości co najmniej 5 m od modelu.

Aby zapobiec przypadkowemu zapłonowi MRD, klucz blokujący panelu sterowania musi być przechowywany przez osobę odpowiedzialną za uruchomienie. Tylko za jego zgodą na polecenie „Klucz do startu!” trzysekundowe odliczanie przed startem odbywa się w odwrotnej kolejności, kończąc się komendą „Start!”.

Ryż. 1. Model rakiety: 1 - owiewka na głowę; 2 - amortyzator; 3 - ciało; 4 - nić zawieszenia spadochronu; 5 - spadochron; 6 - pierścienie prowadzące; 7-stabilizator; 8 - MRD

Ryż. 2. Formy kadłubów modeli rakiet

Ryż. 3. Najprostszy model rakiety: 1 - owiewka na głowę; 2 - pętla do mocowania systemu ratunkowego; 3-ciało; System 4-ratunkowy (taśma hamulcowa); 5 - zwitek; 6 - MRD; 7-klip; 8 - stabilizator; 9 - pierścienie prowadzące

Ryż. 4. Opcje jednostki ogonowej: patrząc z góry (I) i z boku (II)

Ryż. 5. Linie klejące: 1 - kopuła; 2 zawiesia; 3 - nakładka (papierowa lub taśma klejąca) Kopuła

Ryż. 6. Pakowanie spadochronu

Ryż. 7. Model rakiety do startów demonstracyjnych: 1-głowa owiewka; 2 - pętla zawieszenia systemu ratowniczego; 3 - spadochron; 4 - ciało; 5-stabilizator; 6-klip pod PRD; 7 - pierścień prowadzący

Ryż. 8. Uruchom układ elektryczny sterowania

Rakieta wodna to świetne rzemiosło do zabawy. Zaletą jego stworzenia jest brak konieczności używania paliwa. Głównym źródłem energii jest tutaj sprężone powietrze, które jest pompowane do plastikowej butelki za pomocą konwencjonalnej pompki, a także ciecz uwalniana z pojemnika pod ciśnieniem. Przekonajmy się, jak można zbudować rakietę wodną z plastikowej butelki ze spadochronem.

Zasada działania

Rakieta wodna zrób to sam z plastikowej butelki dla dzieci jest dość łatwa w montażu. Wystarczy odpowiedni pojemnik wypełniony płynem, samochód lub stabilna wyrzutnia, na której zostanie zamocowany statek. Po zainstalowaniu rakiety pompa zwiększa ciśnienie w butelce. Ten ostatni unosi się w powietrze, rozpryskując wodę. Cały „ładunek” zostaje zużyty w ciągu pierwszych sekund po starcie. Co więcej, rakieta wodna nadal się porusza

Narzędzia i materiały

Rakieta wodna z plastikowej butelki wymaga następujących materiałów:

• właściwie sam pojemnik jest wykonany z tworzywa sztucznego;
• zawór-korek;
• stabilizatory;
• spadochron;
• wyrzutnia.

W trakcie prac nad projektem rakiety wodnej mogą być potrzebne nożyczki, klej lub taśma, piła do metalu, śrubokręt i wszelkiego rodzaju elementy mocujące.

Butelka

Plastikowy pojemnik do tworzenia rakiety nie powinien być ani za krótki, ani za długi. W przeciwnym razie gotowy produkt może być niezrównoważony. W efekcie rakieta wodna będzie latać nierówno, przewrócić się na bok lub w ogóle nie wystartować. Jak pokazuje praktyka, optymalny jest tutaj stosunek średnicy i długości od 1 do 7. Do początkowych eksperymentów całkiem odpowiednia jest butelka o pojemności 1,5 litra.

Korek

Aby stworzyć dyszę do rakiet wodnych, wystarczy użyć zaworu z wtyczką. Możesz go odciąć od butelki dowolnego napoju. Niezwykle ważne jest, aby zawór nie przepuszczał powietrza. Dlatego lepiej wydobyć go z nowej butelki. Zaleca się wcześniejsze sprawdzenie jego szczelności poprzez zamknięcie pojemnika i mocne ściśnięcie go rękoma. Zawór korkowy można przymocować do szyjki plastikowej butelki za pomocą kleju, uszczelniając połączenia taśmą.

wyrzutnia

Co trzeba zrobić, żeby wystrzelić rakietę wodną z plastikowej butelki? Decydującą rolę odgrywa tu wyrzutnia. Do jego produkcji wystarczy użyć płyty wiórowej. Szyjkę butelki można przymocować za pomocą metalowych wsporników montowanych na drewnianej płaszczyźnie.

Spadochron

Aby rakieta wodna mogła być używana kilkakrotnie, aby skutecznie ją wylądować, warto w projekcie przewidzieć spadochron samorozprężny. Możesz uszyć jego kopułę z małego kawałka gęstej tkaniny. Zawiesia posłużą jako mocna nić.

Złożony spadochron jest starannie złożony i umieszczony w blaszanej puszce. Gdy rakieta wzbija się w powietrze, pokrywa pojemnika pozostaje zamknięta. Po wystrzeleniu rakiety domowej roboty uruchamiane jest urządzenie mechaniczne, które otwiera drzwi puszki, a spadochron otwiera się pod wpływem przepływu powietrza.

Do realizacji powyższego planu wystarczy użyć niewielkiej skrzyni biegów, którą można wyjąć ze starego lub ściennego zegara. Właściwie zmieści się tu każdy silnik elektryczny zasilany bateryjnie. Po starcie rakiety wały mechanizmu zaczynają się obracać, nawijając nić połączoną z pokrywą pojemnika spadochronu. Gdy tylko ten ostatni zostanie zwolniony, kopuła wyleci, otworzy się i rakieta płynnie opadnie.

Stabilizatory

Aby rakieta wodna wzniosła się płynnie w powietrze, konieczne jest przymocowanie jej do wyrzutni. Najprostszym rozwiązaniem jest wykonanie stabilizatorów z innej plastikowej butelki. Praca wykonywana jest w następującej kolejności:

1. Na początek bierze się plastikową butelkę o pojemności co najmniej 2 litrów. Cylindryczna część pojemnika musi być płaska, pozbawiona pofałdowań i teksturowanych napisów, ponieważ ich obecność może niekorzystnie wpłynąć na aerodynamikę produktu podczas startu.
2. Dno i szyjka butelki są odcięte. Powstały cylinder jest podzielony na trzy paski o identycznej wielkości. Każdy z nich składa się na pół w kształcie trójkąta. Właściwie rolę stabilizatorów pełnić będą złożone paski wycięte z cylindrycznej części butelki.
3. W końcowym etapie paski odcina się od zagiętych krawędzi stabilizatorów w odległości około 1-2 cm, a uformowane wystające płatki w środkowej części stabilizatora odwracają się w przeciwnych kierunkach.
4. W podstawie przyszłej rakiety wykonuje się odpowiednie szczeliny, w które zostaną wstawione płatki stabilizatora.

Alternatywą dla plastikowych stabilizatorów mogą być kawałki sklejki w kształcie trójkąta. Ponadto rakieta może się bez nich obejść. Jednak w tym przypadku konieczne będzie dostarczenie rozwiązań, które pozwolą na zamocowanie produktu na wyrzutni w pozycji pionowej.

ukłon

Ponieważ rakieta będzie instalowana z korkiem w dół, konieczne jest nałożenie opływowego nosa na dno odwróconej butelki. W tym celu możesz odciąć górę z innej podobnej butelki. Ten ostatni należy umieścić na spodzie odwróconego produktu. Możesz naprawić taką kokardę za pomocą taśmy.

początek

Po powyższych czynnościach rakieta wodna jest w zasadzie gotowa. Wystarczy napełnić pojemnik wodą o około jedną trzecią. Następnie należy zainstalować rakietę na wyrzutni i wpompować do niej powietrze za pomocą pompki, dociskając dyszę do korka rękami.

W butelce o pojemności 1,5 litra należy wstrzyknąć ciśnienie około 3-6 atmosfer. Wygodniej jest uzyskać wskaźnik za pomocą pompy samochodowej ze sprężarką. Podsumowując, wystarczy zwolnić zawór, a rakieta wzbije się w powietrze pod działaniem bijącego z niej strumienia wody.

Wreszcie

Jak widać, zrobienie rakiety wodnej z plastikowej butelki nie jest takie trudne. Wszystko, co jest potrzebne do jego produkcji, można znaleźć w domu. Jedyne, co może sprawić trudności, to wykonanie mechanicznego systemu otwierania spadochronu. Dlatego, aby ułatwić zadanie, jego kopułę można po prostu założyć na nos rakiety.

Z pewnością każdy z nas w dzieciństwie przynajmniej raz wykonał i odpalił rakietę wodną. Takie domowe produkty są dobre, ponieważ są szybko składane i nie wymagają żadnego paliwa, takiego jak proch strzelniczy, gaz i tak dalej. Sprężone powietrze, które jest pompowane przez zwykłą pompę, działa jak energia do wystrzelenia takiej rakiety. W rezultacie woda wypływa z butelki pod ciśnieniem, tworząc ciąg strumienia.

Omawiana poniżej rakieta składa się z trzech butelek, każda o pojemności 2 litry, czyli jest to dość duża i potężna rakieta. Dodatkowo rakieta posiada prosty system ratunkowy, który pozwala na płynne lądowanie rakiety bez zderzenia.

Materiały i narzędzia do domowej roboty:
- plastikowa rurka z gwintem;
- butelki;
- spadochron;
- sklejka;
- puszka spod konserwy;
- mały silnik, przekładnie i inne drobiazgi (do stworzenia systemu ratunkowego);
- źródło zasilania (baterie lub akumulator z telefonu komórkowego).

Narzędzia do pracy: nożyczki, piła do metalu, klej, śruby i śrubokręt.

Zacznijmy budować rakietę:

Krok pierwszy. Projekt rakiety
Do stworzenia rakiety użyto trzech dwulitrowych butelek. Dwie butle w projekcie są połączone szyjką do szyjki, a do połączenia użyto butli wykonanej z pustego plastikowego naboju po gazie. Szczegóły siadają na kleju.

Jeśli chodzi o drugą i trzecią butelkę, są one przymocowane od dołu do dołu. Do połączenia używana jest rurka gwintowana i dwie nakrętki. Punkty mocowania są dobrze uszczelnione klejem. Ponadto, aby rakieta była bardziej opływowa, kawałki butelek są przyklejane do połączeń. Jako końcówkę służy szyjka plastikowej butelki. W efekcie cała konstrukcja to jeden gładki walec.

Krok drugi. Stabilizatory rakiet
Aby rakieta mogła wystartować pionowo, będzie musiała wykonać dla niej stabilizatory. Autor wykonuje je ze sklejki.

Krok trzeci. Dysza
Dysza jest nieco mniejsza niż zwykle, gdy używana jest tylko szyjka butelki. Do produkcji dyszy pobiera się zakrętkę do butelki i wycina w niej otwór. Dzięki temu woda nie wypływa tak szybko.

Krok czwarty. Podkładka
Do wykonania wyrzutni potrzebny będzie arkusz płyty wiórowej, a także dwa metalowe narożniki. Do trzymania rakiety służy metalowy wspornik, który trzyma rakietę za szyjkę butelki. Po wystrzeleniu wspornik jest wyciągany za pomocą liny, podczas gdy szyja zostaje zwolniona, powstaje ciśnienie wody i rakieta startuje.

Krok piąty. Ostatni etap. urządzenie spadochronowe
System spadochronowy jest bardzo prosty, nie ma tu elektroniki, wszystko robi mechanika oparta na prymitywnym zegarze. Na zdjęciu widać jak wygląda spadochron po złożeniu.

Komora spadochronowa wykonana jest z blaszanej puszki. Kiedy spadochron musi się otworzyć, specjalna sprężyna wypycha go przez drzwi w blaszanej puszce. Te drzwi otwierają się za pomocą specjalnego timera. Na zdjęciu modne jest zobaczyć, jak ułożony jest popychacz ze sprężyną.

Gdy spadochron jest złożony, a rakieta nie zaczęła jeszcze opadać, drzwi przedziału spadochronowego są zamknięte. Wtedy zegar odlatuje w powietrzu, otwiera drzwi, spadochron jest wypychany i otwierany strumieniem powietrza.

Jeśli chodzi o urządzenie czasomierza spadochronowego, jest ono bardzo prymitywne. Timer to niewielka skrzynia biegów z wałem, czyli mała wyciągarka oparta na silniku elektrycznym. Kiedy rakieta startuje, moc jest natychmiast dostarczana do silnika i zaczyna się on obracać, podczas gdy wokół wału nawija się nić. Gdy nić zostanie całkowicie nawinięta, zacznie ciągnąć za zatrzask na drzwiach i komora spadochronu się otworzy. Koła zębate na zdjęciu zostały wykonane ręcznie przy użyciu pilnika. Ale możesz użyć gotowych zabawek, zegarków i tak dalej.

To wszystko, domowe jest gotowe, na filmie możesz zobaczyć, jak wszystko działa. Pokazuje jednak start bez spadochronu.

Według autora produkt domowej roboty okazał się niezbyt produktywny, to znaczy rakieta leci do mniej więcej tej samej wysokości co zwykła butelka. Ale tutaj możesz eksperymentować, na przykład, aby zwiększyć ciśnienie powietrza w rakiecie.

Wyjaśniono tutaj wiele podstawowych pojęć związanych z modelowaniem rakiet. Jeśli dopiero zaczynasz budować swoje pierwsze rakiety - sprawdź ten materiał.

Każdy model latającej rakiety ma następujące główne części: korpus, stabilizatory, system spadochronowy, pierścienie prowadzące, owiewkę nosową i silnik. Dowiedzmy się ich celu.

Kadłub służy do pomieszczenia silnika i systemu spadochronowego. Do niego przymocowane są stabilizatory i pierścienie prowadzące. Aby nadać modelowi dobry aerodynamiczny kształt, górna część korpusu zakończona jest owiewką na głowę. Stabilizatory są potrzebne do stabilizacji modelu w locie, a system spadochronowy do spowolnienia swobodnego spadania. Za pomocą pierścieni prowadzących model jest mocowany do wędki przed startem. Silnik wytwarza ciąg niezbędny do lotu.

Budowa modelu

Głównym materiałem do latania modeli rakiet jest papier. Korpus i pierścienie prowadzące są sklejone z papieru whatman. Stabilizatory wykonane są ze sklejki lub cienkiego forniru. Części papierowe skleja się klejem stolarskim lub kazeinowym, a inne klejem nitro.

Produkcja modelu zaczyna się od etui. W najprostszych modelach rakiet jest cylindryczny. Każdy okrągły pręt o średnicy większej niż 20 mm może służyć jako trzpień, ponieważ jest to rozmiar najpopularniejszego silnika. Aby ułatwić wkładanie, średnica obudowy powinna być nieco większa.

Ważnymi parametrami geometrycznymi korpusu modelu są: średnica d oraz wydłużenie λ, czyli stosunek długości korpusu 1 do średnicy d (λ = 1/d). Wydłużenie większości modeli rakiet wynosi 15-20. Na tej podstawie można określić rozmiar wykroju papierowego dla sprawy. Szerokość przedmiotu obrabianego oblicza się ze wzoru na obwód L = πd. Otrzymany wynik mnoży się przez dwa (jeśli korpus składa się z dwóch warstw) i 10-15 mm dodaje się do naddatku szwu. Jeśli trzpień ma Ø21 mm, szerokość przedmiotu obrabianego wyniesie około 145 mm.

Możesz to zrobić łatwiej: dwukrotnie owinąć nitkę lub pasek papieru wokół trzpienia, dodać 10-15 mm, a stanie się jasne, jaka powinna być szerokość wykroju dla obudowy. Należy pamiętać, że włókna papieru muszą być ułożone wzdłuż trzpienia. W takim przypadku papier jest zwinięty bez załamań.

Długość przedmiotu obrabianego oblicza się ze wzoru 1 = λ. d. Zastępując znane wartości, otrzymujemy L = 20 * 21 = 420 mm. Owiń obrabiany przedmiot wokół trzpienia raz, pokryj resztę papieru klejem, pozwól mu trochę wyschnąć i zawiń go po raz drugi. Masz papierową tubę, która będzie korpusem modelu. Po wyschnięciu oczyść szew i pozostałości kleju drobnym papierem ściernym, pokryj korpus klejem nitro.

Teraz weź zwykły okrągły ołówek, nawiń i przyklej na nim rurkę o długości 50-60 mm w trzech do czterech warstwach. Po wyschnięciu pokrój nożem w pierścienie o szerokości 10-12 mm. Będą pierścieniami prowadzącymi.

Kształt stabilizatorów może być inny. Za najlepsze uważa się te, w których około 40% powierzchni znajduje się za wycięciem tylnej (dolnej) części kadłuba. Jednak inne formy stabilizatorów również zapewniają margines stabilności, ponieważ wydłużenie modelu wynosi λ = 15–20.

Po wybraniu odpowiedniego kształtu stabilizatorów wykonaj szablon z tektury lub celuloidu. Za pomocą szablonu wytnij stabilizatory ze sklejki lub forniru o grubości 1-1,5 mm (najmniejsza ilość stabilizatorów to trzy). Ułóż je w stos (jeden na drugim), zabezpiecz w imadle i spiłuj wzdłuż krawędzi. Następnie zaokrąglij lub naostrz wszystkie boki stabilizatorów, z wyjątkiem tego, do którego będą przyklejone. Wyczyść je drobnym papierem ściernym i przyklej do dolnej części obudowy.

Owiewka jest najlepiej obrabiana na tokarce. Jeśli nie jest to możliwe, wyciąć go nożem z kawałka drewna lub wyciąć z pianki i przetworzyć pilnikiem i papierem ściernym.

Jako system ratunkowy stosuje się spadochron, taśmę lub inne urządzenia. Taśma jest łatwa do wykonania (patrz opis modelu rakiety Zenit). Jak zrobić spadochron, wyjaśnimy bardziej szczegółowo.

Kopułę należy wyciąć z lekkiej tkaniny, bibuły, papieru mikowego lub innego lekkiego materiału. Przyklej do niego zawiesia, jak pokazano na zdjęciu. Średnica kopuły dla pierwszych modeli lepiej zrobić 400-500 mm. Układanie pokazano na rysunku.

(Ten sposób układania spadochronu bardzo dobrze sprawdza się w przypadku spadochronów z tkaniny lub z folii. Jednocześnie zbyt cienka folia może zbrylać się i nie otwierać w strumieniu, dlatego jeśli nie jesteś pewien, dokładnie sprawdź działanie spadochronu wybrany materiał. Jeśli używasz bardzo cienkich linii, uważaj, aby nie splątały się podczas układania-otwierania.).

Wszystkie szczegóły modelu są gotowe. Teraz montaż. Połącz owiewkę głowicy gumowym gwintem (amortyzatorem) z górną częścią korpusu modelu rakiety.

Przymocuj wolny koniec linek spadochronu do owiewki głowy.

Aby model był dobrze widoczny na tle nieba, pomaluj go na jasny kolor.

Przed uruchomieniem modelu przeanalizujemy jego lot, oszacujemy, czy nasz pierwszy start będzie udany.

Stabilność modelu

Jednym ze skomplikowanych zadań zarówno technologii dużych, jak i małych rakiet jest stabilizacja - zapewnienie stabilności lotu po danej trajektorii. Stabilność modelu to zdolność powrotu do pozycji równowagi zakłóconej przez jakąś siłę zewnętrzną, taką jak podmuch wiatru. Pod względem inżynieryjnym model musi być ustabilizowany pod kątem kąta natarcia. Jest to nazwa kąta, który tworzy oś podłużną rakiety z kierunkiem lotu.

Jednym ze sposobów zapewnienia stabilności modelu – aerodynamicznej – jest zmiana sił aerodynamicznych działających na niego w locie. Stabilność aerodynamiczna zależy od położenia środka ciężkości i środka nacisku. Oznaczmy je odpowiednio c. t. i c. d.

Z koncepcją c. t. wprowadzenie na lekcjach fizyki. Tak, i nie jest trudno to określić - balansując model na przedmiocie pod kątem ostrym, na przykład na krawędzi cienkiej linijki. Środek nacisku to punkt przecięcia wypadkowej wszystkich sił aerodynamicznych z osią wzdłużną rakiety.

Jeśli c. t. pociski znajdujące się za ok. godz. itd., to siły aerodynamiczne, które powstały w wyniku zmiany kąta natarcia pod działaniem sił zakłócających (podmuch wiatru) wytworzą moment zwiększający ten kąt. Taki model będzie niestabilny w locie.

Jeśli c. t. znajduje się przed ok. godz. wtedy, gdy pojawi się kąt natarcia, siły aerodynamiczne wytworzą moment, który przywróci rakietę do kąta zerowego. Ten model będzie trwały. A dalsze ok. d. przesunięty względem c. tj. im bardziej stabilna jest rakieta. Stosunek odległości od c. d. do c. tj. do długości modelu nazywany jest marginesem stabilności. W przypadku pocisków ze stabilizatorami margines stabilności powinien wynosić 5-15%.

Jak wspomniano powyżej, c. więc modele są łatwe do znalezienia. Pozostaje ustalić c. e. Ponieważ wzory obliczeniowe na znalezienie środka nacisku są bardzo złożone, użyjemy prostego sposobu, aby go znaleźć. Z arkusza jednorodnego materiału (karton, sklejka) wytnij figurę wzdłuż obrysu modelu rakiety i znajdź c. m. tej płaskiej figury. Ten punkt będzie c. twój model.

Istnieje kilka sposobów na zapewnienie stabilności rakiety. Jednym z nich jest przemieszczenie ok. 2 tys. do ogona modelu poprzez zwiększenie powierzchni i położenia stabilizatorów. Nie można tego jednak zrobić na gotowym modelu. Drugi sposób to przesunięcie środka ciężkości do przodu poprzez dociążenie owiewki głowy.

Po przeprowadzeniu tych wszystkich prostych obliczeń teoretycznych możesz być pewien udanego startu.

Jednostopniowy model rakiety ze spadochronem

Korpus wykonany jest z dwóch warstw papieru rysunkowego, sklejonego klejem do drewna na trzpieniu o średnicy 22 mm. W jego dolnej części zamocowany jest klips do silnika.
Pierścienie prowadzące wykonane są z czterech warstw papieru rysunkowego, trzpień dla nich to okrągły ołówek o średnicy 7 mm. Trzy stateczniki wykonane ze sklejki o grubości 1 mm są naklejone na całej długości za pomocą kleju nitro do spodu kadłuba.

Owiewka toczona jest na tokarce z brzozy i połączona z korpusem gumową nicią.

Kopuła spadochronu jest okrągła, o średnicy 500 mm, wykonana z papieru mikowego. Szesnaście linii nici #10 jest przymocowanych do owiewki głowy.
Po złożeniu cały model pokryty jest trzema warstwami lakieru nitro i pomalowany paskami lakieru nitro w kolorze czarnym i żółtym. Waga modelu bez silnika to 45 g.

Model rakiety „ZENIT”

Model ten przeznaczony jest do zawodów „zejście na taśmę”, a także na wysokość lotu.

Koperta sklejona z papieru na trzpieniu 20,5 mm. Stabilizatory - sklejka. Owiewka głowy wykonana z lipy.

Taśma o wymiarach 50X500 mm wykonana jest z papieru mikowego. Jeden z wąskich boków mocowany jest do korpusu amortyzatorem (gumowa nić).
Waga modelu bez silnika to 20 g.

Jeśli nie możesz zdobyć oryginalnych silników rakietowych, możesz poeksperymentować z własnymi (oczywiście mając na uwadze bezpieczeństwo). Zamiast domowej roboty silnika można użyć rakiet fajerwerkowych, nabojów myśliwskich lub ratowniczych.

Źródło "Modelarz-Projektant"