11/09/2010

Простая водяная ракета

Простая водяная ракета

Эх, полетаем на воде!

После того, как сделаешь пусковую установку для водяных ракет и набалуешься первыми запусками всегда хочется сделать из пластиковой бутылки нечто, напоминающее ракету с соответствующими атрибутами. Чем больше объем пластиковой бутылки, тем мощнее получится ракета, но не факт, что она полетит выше и дальше. Пустая пластиковая емкость далеко не улетает из-за того, что сразу же после разгона начинает тормозиться о воздух и вращаться в полете. Исходя из этого, ракета должна иметь аэродинамическую форму и каким-либо образом стабилизироваться в полете. В подавляющем большинстве случаев для этого необходимо пластиковой бутылке приделать обтекатель и хвостовое оперение. 

Идея

Само собой, ракета должна выдерживать много запусков,  поэтому крепление дополнительных элементов при помощи липкой ленты (скотча), как это делается обычно, считаю ненадежным. Кроме того, конструкция ракеты должна быть простой, ибо соорудить систему выброса парашюта и обеспечить ее электроникой управления под силу далеко не каждому гидропневматическому ракетчику. О том, как сделать водяную ракету, написано достаточно много, но начинать нужно с простых конструкций. Если есть возможность подобрать пластиковые бутылки по форме и диаметру, то более никаких исходных материалов не потребуется. Разве что, немного терпения после работы и умелые руки. Естественно для ракеты потребуется пусковая установка(например, такая: http://www.afterwork.com.ua/?p=2369 ).

Простая водяная ракета есть собственно не ракета, а мина. Практически вся рабочая жидкость (вода) выдавливается из ракеты в первые мгновения после старта (несколько миллисекунд), а дальше ракета летит по баллистической траектории. Исходя из этого, центр тяжести такой ракеты-мины должен быть вынесен максимально вперед, а хвостовое оперение максимально назад относительно направления полета. Корпус ракеты изнутри подвержен давлению воздуха в несколько атмосфер, поэтому корпус ковырять для установки обтекателя и стабилизаторов нельзя. Зато можно использовать в качестве корпуса пластиковую бутылку с небольшим сужением диаметра в центральной части для крепления элементов, превращающих пустую пластиковую бутылку в ракету.

Материалы и инструменты

1.Потребуется всего 3-4 пластиковые бутылки, причем две из них должны быть идентичными и с плавной конусностью у горлышка и сужением посредине, а третья с ровной, без рифления, цилиндрической частью.

2.Ножницы, ножовка по металлу и выжигатель-оплавитель (опционально).

Работа.

Хвостовое оперение. Одна из двух одинаковых (рис.1а) пластиковых бутылок будет корпусом, в котором размещается рабочая жидкость, а из второй нужно соорудить узел крепления стабилизаторов. Для этого конусная часть второй бутылки со стороны горлышка отрезается ножовкой (толстый пластик) на расстоянии 5 мм от фланца (важно для надежности!), а со стороны донышка – ножницами по кругу. Высота узла крепления стабилизаторов из полученного усеченного конуса – около 10 см. Лепестки защелки (рис.1б) должны иметь высоту и ширину около 1 см, а прорези для стабилизаторов необходиомо организовать длиной – 5…7см (рис.1в). Прорези и лепестки формируются строго по образующим ножницами или выжигателем (Подобным образом лепестки формируются вот тут -http://www.afterwork.com.ua/?p=2159).

Простая водяная ракета

Перейдем к изготовлению собственно стабилизаторов, для этого понадобиться пластиковая бутылка желательно объема больше 2 литров с ровной цилиндрической частью (рис.2а), которую, собственно, и нужно из нее вырезать. Чем больше получившийся отрез, тем большего размера можно получить стабилизаторы. Отрез разрезается по образующей (рис.2б) и разделяется на три равные части (рис.2в), каждую из которых необходимо согнуть пополам так, что бы естественная выпуклость пластика оказалась внутри изгиба(рис.2г). Сгиб рекомендуется разровнять о край стола, аналогично тому, как это сделано здесь ( http://www.afterwork.com.ua/?p=970 ).

Простая водяная ракета

Каждая из согнутых частей есть заготовка для одного стабилизатора (рис.3а). Нужно внимательно следить за тем, что бы эти стабилизаторы оказались одинаковыми. Стабилизатор изготавливается в три приема. Сначала отворачиваются уголки заготовки наружу под углом 45 градусов (рис.3б), далее отрезается часть заготовки таким образом, чтобы  длина стороны последнего изгиба равнялась длине прорезей (см. рис.1в) для стабилизаторов. На последнем этапе отрезаются части пластика с обеих сторон на расстоянии 1 см от линии последнего изгиба (рис.3в). Образовавшаяся двойная, несколько выпуклая наружу плоскость с фланцами и будет стабилизатором.

Простая водяная ракета

Если отрез выполнен неаккуратно, то после установки хвостового оперения его можно подровнять, правда резать два слоя пластика прийдется со значительным усилием. Готовые стабилизаторы устанавливаются в прорези узла хвостового оперения изнутри (рис.4а). После установки всех стабилизаторов (рис.4б), а их должно быть минимум 3, весь узел надевается со стороны горлышка на корпус ракеты (рис.5а) до защелкивания лепестков за фланец пластиковой бутылки корпуса (рис.5б).

Простая водяная ракета

На конечном этапе создани системы стабилизаторов проверяется идентичность их размеров  и, при желании, формируется их необходимая форма (рис.5б). Идентичность исходных пластиковых бутылок (вернее их конусных частей) надежно прижимает фланец стабилизатора к бутылке корпуса, хотя, при желании, стабилизаторы легко вынуть и заменить. Можно даже провести научный эксперимент о влиянии стабилизаторов на высоту полета ракеты.

Простая водяная ракета

Демпфер. Проще всего обтекатель сделать из горловинной части третьей пластиковой бутылки отрезав ее и примотав скотчем к донной части корпуса водяной ракеты. Скотч хорошо липнет к пластику, подтверждение - http://www.afterwork.com.ua/?p=1396 . Но так как от скотча мы решили отказаться, то пришлось просто подобрать третью бутылку с таким диаметром в центральной части и расширением оного в горловинной, чтобы она точно позиционировалась на бутылке корпуса. Как правило, пластиковые бутылки одного объема имеют разные, но не слишком отличающиеся диаметры, и подобрать нужную бутылку проблемы не составило (рис.6а).

Простая водяная ракета

Охватить утолщение донной части бутылки корпуса обтекателем возможно также сделав длинные  надрезы на обтекателе подобно прорезям для установки стабилизаторов (см. рис.1в) с шагом около 1 см. Однако, такой обтекатель, во время сильных ударов о землю быстро разрушается, да и демпфер из него постоянно вываливается. Потому применять подобное решение не рекомендуется. Внутрь обтекателя для смягчения ударов о землю следует натолкать демпфер (рис.6б). В качестве демпфера удобно применять пластиковую ленту шириной около 5мм, вырезанную по спирали из оставшихся частей пластиковых бутылок. Пластиковую ленту следует нарезать кусками длиной около 2м, смотать аналогично показанному здесь (http://www.afterwork.com.ua/?p=1356) и поместить через горлышко внутрь обтекателя. Пластиковый демпфер должен плотно и равномерно заполнить объем обтекателя изнутри. Кроме функции демпфирования, масса демпфера также переносит центр тяжести ракеты вверх, что и требовалось согласно вышевысказанной идеи изготовления простой водяной ракеты из пластиковой бутылки.

Простая водяная ракета

Носовой обтекатель. Завершить изготовление простой водяной ракеты, а заодно и придать ей некоторую эстетичность, можно при помощи сменного носового обтекателя. Для этого на крышечку  от пластиковой бутылки (рис.7а) следует приклеить кусочек пенопласта (пенополистирола-рис.7б), в форме кубика (рис.7в) с ребром 25…30 мм. После закругления углов получаем готовый обтекатель (рис.7г). Обтекатели можно и нужно заготавливать впрок, так как во время удара об землю носовой обтекатель, как правило, разрушается.

Применение

Простая водяная ракета, выполненная по такой технологии выдержала не один десяток пусков, в том числе и прямые удары по асфальту без существенных повреждений.  Все пуски осуществлялись с такой линейной пусковой установки.

Примечания

1.  Для дополнительного утяжеления, возможно потребуется поместить внутрь обтекателя некий грузик, например, камешки.

2. Если пенопластовую верхушку сделать трудно, то на крышку обтекателя лучше надеть половинку киндер-контейнера. Между крышкой и контейнером от киндер-сюрприза допустимо разместить утяжелитель, например, кайку большого диаметра.

2.  Думаю, что воздушный поток, срываясь с острых углов стабилизатора , испытывает завихрения и тем самым уменьшает скорость ракеты. Поэтому, острый угол стабилизатора лучше срезать параллельно оси водяной ракеты, как показано на первом рисунке. Но это только мое предположение.

3.  Следующим этапом развития такой водяной ракеты есть создание парашютной системы для плавного приземления и эстетического осмотра в полете.

Запускаем ракеты осторожно, на открытой местности, соблюдая правила безопасности!

Похожие записи

2 комментариев »

  1. У меня все лето парк ракет пылится, когда запуски организуем?

    Комментарий by Мастер — 21/09/2010 @ 11:47

  2. Вот и лето прошо, пора бы уже и как нибудь феерично заканчивать сезон, хотя хорошая погода по прогнозу еще будет и ракетам в небе место еще останется!
    Гм, нужно бы пусковую установку подрихтовать.

    Комментарий by opyvovar — 22/09/2010 @ 10:04

RSS лента комментариев к этой записи.

Оставить комментарий



Творим После Работы работает на WordPress, русская версия WordPress от MyWordPress.Ru
Информация на сайте является собственностью авторов.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ копировать и размещать любую информацию без согласия авторов.