Это мозгоруководство о том, как построит ь и запустить гидроракету, да не просто, а профессионально, на основе моего многолетнего опыта.
Я не несу ответственности за любой ущерб, за все риски связанные с производством и запуском этой гидроракеты, ответственность вы берете на себя!
Веселого строительства и запуска аэросамоделки !
Шаг 1: Начинаем
Гидроракета приводится в движение с помощью давления сжатого воздуха, переданного в воду, тем самым создавая направленный гидроудар.
Если вы возьмете 1 стандартную двухлитровую пластиковую бутылку, то под давлением 120 пси ракета достигнет высоты около 30 метров. Но, если вы возьмете 2 двухлитровые бутылки, то под давлением 120 пси гидроракета поднимется примерно на 45 метров, так как воздуха в ракете будет больше, следовательно, и тяга больше. Вторая бутылка дает только 15 дополнительных метров потому, что масса самоделки увеличивается.
Шаг 2: Носовой конус
Отрезаем от одной бутылки верхнюю часть, а потом отрезаем от нее горлышко. Берем мяч для пин-понга и половиним его, сажаем половинку мяча на клей с внутренней части отрезанной вершины бутылки. Полученные две детали соединяем клеем или скотчем.
Добавление габаритного носового конуса смещает центр тяжести выше, следовательно, делает траекторию полета поделки более стабильной.
Шаг 3: Стабилизаторы
На мозгокомпьютере чертим шаблоны стабилизаторов, распечатываем их и вырезаем по форме. Затем приклеиваем шаблоны на картон, то есть придаем стабилизаторам нужную жесткость и вырезаем по контуру. Вместо картона можно использовать рифленый пластик.
Стабилизаторы монтируем на тело ракеты с помощью клея и скотча.
Шаг 4: Соединение
Бутылки ступеней могут соединяться днищами. Для этого в середине днищ бутылок сверлятся отверстия диаметром 7-8мм, в эти отверстия изнутри вставляются и герметизируются «папы» 8мм-х сантехнических муфт и соединяются бутылки с двумя «папами» посредством одно «мамы» муфты.
Другое соединение бутылок – крышками. В серединах крышек бутылок так же сверлятся отверстия диаметром 7-8мм, верх одной крышки прикладывается к верху другой крышки, просверленные отверстия в крышках центрируются, и соединяются 8мм-ой сантехнической муфтой. Далее в крышки навинчиваются бутылки гидроракеты .
Шаг 5: Сращивание
Для объединения двух бутылок вместе, как на рисунке, чтобы создать герметичное уплотнение, необходимо три бутылки.
Сначала отрезаются нижние концы двух одинаковых по размеру бутылок. Далее от третьей бутылки отрезаются верх и низ, и полученное кольцо вставляется наполовину в отрезанные края двух бутылок. Соединение герметизируем и укрепляем скотчем.
Шаг 6: Пусковой механизм
В качестве пускового механизма я применяю конструкцию, разработанную в НАСА. Этот механизм позволяет варьировать размер сопла ракеты, то есть выбрать оптимальное пусковое давление в системе.
Доска толщиной 1.5см
2 болта 10мм
сверло по металлу диаметром 10мм
сверло по дереву диаметром 10мм
по 6 гаек и шайб диаметром 10мм
велосипедный клапан (можете взять от старой велокамеры)
резиновая пробка
велосипедный насос
2 колышка для палатки
4 скобки L-формы
гвозди
Пусковая установка может выдерживать любое давление, в зависимости от резиновой пробки. Для этого соединение пробки и горлышка ракеты настраивается регулировочными болтами.
Шаг 7: Двухступенчатая ракета
Для двухступенчатых гидроракет может применяться конструкция с сервоприводом или клапаном давления.
15см трубки диаметром 22мм
фанера или пластиковая панель (как основа для всей конструкции)
встроенный невозвратный клапан (годится клапан от насоса)
первая и вторая ступени гидроракеты
Вставляем 2 см трубы 22мм в первую ступень. Используем эпоксидные или ПВХ мастики, чтобы запечатать вставленную трубку. Вставляем обратный клапан в 22мм трубу и приклеиваем его.
Из пластика вырезаем элементы дополнительного крепления для удержания бутылки в нужном нам положении.
Шарнир крепим на хомут. Когда вы наденьте бутылку (используйте вазелин для герметичности) убедитесь, что зажим на трубке прямо возле горлышка первой ступени. Затем зажмите ваш шарнир на горлышке бутылки так, чтоб было герметично и устойчиво.
Шаг 8: Тройные ракетоносители
Ракетоносители легко сделать, потому что они просто держатся на выталкивающей бутылке.
Размечаем места крепления ракетоносителей на основной ступени. Конструируем три ракетоносителя с одним стабилизатором и крепим их на размеченные места. Собираем пусковой механизм для тройных ракетоносителей и испытываем ракету!
Шаг 9: Парашют
Парашютная система сконструирована по методу простого гравитационного развертывания.
Парашютный конус установлен на ракете слабо, поэтому, когда ракета достигает максимальной высоты, утяжеленный носовой конус первым начнет падать на землю, и развернет парашютную систему.
Делаем конус для парашютного отсека и примеряем его к носовому отсеку, он должен достаточно слабо сидеть на носовом отсеке. Сверлим отверстие в носовом отсеке и парашютном конусе под шнур парашютной системы, продеваем и завязываем этот вытяжной шнур.
Крепим стропы парашюта к вытяжному шнуру, так чтобы при срабатывании системы парашют исправно функционировал и парашютный конус не терялся.
Шаг 10: Грузовой отсек
Грузовой отсек используется для перевозки полезного груза, такого как датчик высоты, акселерометр, или даже ручного слизня, но падение с высоты может убить его.
Отрезаем низ любого размера от бутылки. Из гофрированного пластика вырезаем два диска диаметра бутылки. Из этого же пластика вырезаем полоску шириной диаметра бутылки и длиной чуть меньше грузового отсека. Склеиваем детали, а когда высохнет клей, помещаем в грузовой отсек и заполняем полезным грузом.
Шаг 11: Собираем, запускаем
Теперь, когда вы знаете, как делать все основные узлы гидроракеты, можете приступать к созданию своей собственной самоделки !
Водяная ракета выступает отличной самоделкой для веселого времяпрепровождения. Преимуществом ее создания выступает отсутствие необходимости в применении топлива. Основным энергоресурсом здесь выступает сжатый воздух, что нагнетается в пластиковую бутылку с помощью обычного насоса, а также жидкость, которая высвобождается из емкости под давлением. Давайте же выясним, каким образом может быть сконструирована водяная ракета из пластиковой бутылки с парашютом.
Принцип действия
Водяная ракета из пластиковой бутылки своими руками для детей собирается достаточно просто. Требуется лишь подходящая емкость, заполненная жидкостью, автомобильный либо а также устойчивая стартовая площадка, где будет фиксироваться поделка. После установки ракеты насос нагнетает давление в бутылке. Последняя взмывает в воздух, разбрызгивая воду. Весь «заряд» расходуется за первые секунды после взлета. Дальше водяная ракета продолжает движение по
Инструменты и материалы
Водяная ракета из пластиковой бутылки требует наличия следующих материалов:
- собственно сама емкость из пластика;
- пробка-клапан;
- стабилизаторы;
- парашют;
- стартовая площадка.
В ходе работ по конструированию водяной ракеты могут потребоваться ножницы, клей либо скотч, ножовка, отвертка, всевозможные крепежи.
Бутылка
Пластиковая емкость для создания ракеты не должна быть чересчур короткой либо длинной. В противном случае готовое изделие может оказаться несбалансированным. В результате водяная ракета будет лететь неровно, заваливаться на бок или же вовсе не сможет подняться в воздух. Как показывает практика, оптимальным здесь выступает соотношение диаметра и длины 1 к 7. Для первоначальных экспериментов вполне сгодится бутылка объемом 1,5 литра.
Пробка
Для создания сопла водяной ракеты достаточно использовать пробку-клапан. Отрезать ее можно от бутылки из-под любого напитка. Крайне важно, чтобы клапан не пропускал воздух. Поэтому извлекать его лучше из новой бутылки. Рекомендуется заранее проверить его герметичность, закрыв емкость и крепко сжав ее руками. Пробку-клапан можно приделать к горлышку пластиковой бутылки с помощью клея, герметизировав стыки скотчем.
Стартовая площадка
Что требуется, чтобы взлетела водяная ракета из пластиковой бутылки? Пусковая площадка играет здесь определяющую роль. Для ее изготовления достаточно использовать лист ДСП. Зафиксировать горлышко бутылки можно металлическими скобами, установленными на деревянной плоскости.
Парашют
Чтобы водяная ракета могла быть использована несколько раз, в целях ее удачной посадки стоит предусмотреть в конструкции самораскрывающийся парашют. Пошить его купол можно из небольшого отрезка плотной ткани. Стропами послужит прочная нить.
Сложенный парашют аккуратно сворачивается и укладывается в консервную банку. Когда ракета взмывает в воздух, крышка емкости остается закрытой. После запуска самодельной ракеты срабатывает механическое устройство, что открывает дверцу банки, и парашют раскрывается под воздействием воздушного потока.
Чтобы осуществить вышеуказанный план, достаточно использовать небольшой редуктор, который можно извлечь из старой либо настенных часов. По сути, сгодится здесь любой электрический моторчик на батарейках. После взлета ракеты валы механизма начинают вращаться, наматывая нитку, соединенную с крышкой вместилища для парашюта. Как только последняя высвободится, купол вылетит наружу, раскроется и ракета плавно спустится вниз.
Стабилизаторы
Чтобы водяная ракета ровно взмывала в воздух, необходимо зафиксировать ее на стартовой площадке. Наиболее простое решение - изготовить стабилизаторы из другой пластиковой бутылки. Работа выполняется в такой последовательности:
- Для начала берется пластиковая бутылка объемом не менее 2 литров. Цилиндрическая часть емкости должна быть ровной, не содержать рифлений и фактурных надписей, поскольку их наличие может негативно сказаться на аэродинамике изделия в ходе запуска.
- Днище и горловина бутылки обрезается. Полученный цилиндр разделяется на три полосы идентичного размера. Каждая из них складывается пополам в форме треугольника. Собственно, сложенные полоски, вырезанные из цилиндрической части бутылки, и будут играть роль стабилизаторов.
- На завершающем этапе от сложенных краев стабилизаторов отрезаются полоски на расстоянии порядка 1-2 см. Образованные выступающие лепестки в центральной части стабилизатора отворачиваются в противоположные стороны.
- В основании будущей ракеты проделываются соответствующие прорези, куда будут вставляться лепестки стабилизаторов.
Альтернативой пластиковым стабилизаторам способны послужить отрезки фанеры в форме треугольника. Кроме того, ракета может обойтись и без них. Однако в таком случае придется предусмотреть решения, которые позволят зафиксировать изделие на стартовой площадке в вертикальном положении.
Носовая часть
Поскольку ракета будет устанавливаться пробкой вниз, необходимо надеть на днище перевернутой бутылки обтекаемую носовую часть. В данных целях можно обрезать верхушку от другой подобной бутылки. Последнюю необходимо надеть на днище перевернутого изделия. Зафиксировать такую носовую часть можно с помощью скотча.
Запуск
После вышеописанных действий водяная ракета, по сути, готова. Необходимо лишь наполнить емкость водой примерно на треть. Далее следует установить ракету на стартовую площадку и закачать в нее воздух с помощью насоса, прижимая сопло к пробке руками.
В бутылку емкостью 1,5 литра следует нагнетать давление порядка 3-6 атмосфер. Достичь показателя удобнее, используя автомобильный насос с компрессором. В завершение достаточно высвободить пробку-клапан, и ракета взлетит в воздух под действием бьющего из нее потока воды.
В заключение
Как видно, сделать водяную ракету из пластиковой бутылки не так и сложно. Все, что требуется для ее изготовления, можно отыскать в доме. Единственное, что может вызвать затруднения, - изготовление механической системы раскрытия парашюта. Поэтому, чтобы облегчить задачу, его купол можно попросту надеть на носовую часть ракеты.
На природе, предлагаем хорошую идею для развлечения: водяная ракета
, а уж дети точно будут в восторге. Идея, честно говоря, не новая, на западе водяные ракеты популярны, есть даже чемпионаты по запуску таких ракет. Водяные ракеты можно купить или сделать самому.
Принцип работы такой ракеты очень прост.
Для того чтоб сделать водяную ракету вам понадобиться:
- пластиковая бутылка, наполненная водой на одну треть
- автомобильный или велосипедный насос
- ниппель
- площадка (пусковая установка), на которой водяная ракета фиксируется.
Насосом нужно нагнать воздух в наполненную водой бутылку, из-за давления воздуха бутылка высоко летит, разбрызгивая вокруг воду. Вся вода выдавливается в первые секунды после старта, после чего водяная ракета летит по баллистической траектории (потому центр тяжести лучше вынести максимально вперед).
Технические варианты изготовления такой конструкции могут быть самыми разнообразными. Можно создать настоящий шедевр:
Давайте рассмотрим самый простой вариант.
1. Выбираем бутылку для водяной ракеты
Ракета не должна быть очень короткой или длинной, иначе полет будет кривой или вообще неудачный. Оптимально соотношение диаметра к длине — 1 к 7. Объём бутылки в 1,5 литра подойдет для ваших первых экспериментов.
2. Подбираем пробку
Найдите пробку-клапан от моющего средства или лимонада, она будет выполнять роль сопла ракеты.
Нужно чтобы клапан был не изношенный и не пропускал воздух. Проверьте его заранее: закройте бутылку клапаном и крепко сожмите.
3. Приделываем ниппель
Сделайте в днище бутылки отверстие и зафиксируйте в нем ниппель, «носом» наружу. Самое главное - достичь максимальной герметичности: максимально закрутите прижимной винт, можно экспериментировать с пластилином или клеем. Ничто не должно пропускать воздух.
Нужно правильно установить ракету, для того, чтоб она полетела ровно. По поводу стартовой площадки — тут уже на что фантазии хватит. Можно готовить сложные конструкции или же просто зафиксировать ракету на ровной поверхности тем, что есть под рукой.
В принципе, самая простая водяная ракета у вас готова. Осталось только взять насос, побольше воды и ассистента: кто-то из вас будет держать водяную ракету пробкой вниз и удерживать клапан, пока воздух накачивается в бутылку. На полтора литровую бутылку рекомендует закачивать от 3 до 6 атмосфер (пригодиться насос с отображением атмосфер), затем отсоедините шланг и отпустите пробку-клапан. Готово! Водяная ракета запущена! Ракета взлетит эффектно и высоко, весь процесс безопасен. Правда обычно приходится принимать душ из «топлива» 🙂
Хотите собрать свою двухметровую ракету? В этой статье я опишу всё, что вам нужно знать по этой теме! Я не просто покажу вам, как сделать ракету из бутылки своими руками, но и объясню конструкцию механизма парашюта и площадки для запуска.
Статья разделена на 5 шагов:
- Шаг 1) Сборка сегментов сосуда с давлением
- Шаг 2) Сборка пусковой установки и сопла
- Шаг 3) Тест давления и сборка сосуда c давлением
- Шаг 4) Сборка механизма парашюта
- Шаг 5) Приготовления, техника безопасности и запуск
- Шаг 6) (дополнительный) Список необходимых материалов
Шаг 1: Сборка сегментов сосуда с давлением
В первой части этой инструкции я расскажу вам о конструкции сегментов сосуда с давлением. Для лучших результатов лучше использовать бутылки одного типа. Я рекомендую вам найти узкие бутылки с ровными стенками. Бутылки, на стенках которых есть текстура и узоры, не очень годятся для данного проекта.
Для простоты сборки мы используем в водяной ракете три коротких сегмента-сосуда с давлением, которые позже соединим друг с другом. Для склейки бутылок нужен клей на основе полиуретана.
Шаг 2: Сборка пусковой установки и сопла
Во второй части руководства вы увидите, как правильно собрать пусковую установку и сопло. Пусковая установка упрощена и состоит из трёх частей: стэнда, системы Gardena и триггера. Стэнд можно с легкостью собрать из деревянных досок. В нём нужно просверлить небольшие отверстия, через которые он будет крепиться к земле.
Если вы хотите, чтобы пусковая установка прослужила долго, то покрасьте её, защитив от воды. Сопло создаётся из переходника для гайки Gardena, в который эпоксидкой вклеивается крышка от пластмассовой бутылки.
Шаг 3: Тест давления и сборка сосуда c давлением
В третьей части руководства я покажу, как провести тест с давлением для сегментов сосуда и собрать его. Для проведения теста нужно практически полностью наполнить сосуд водой, на одну сторону накрутить сопло, а на другую обычную крышку. Тесты всегда должны проводиться на улице и за ограждением, таким образом, при взрыве никто не пострадает. Когда вы подготовите всё к тесту, то при помощи системы шланг вашей пусковой установки начните увеличивать воздушное давление в сосуде. На своих тестах я увеличиваю давление примерно до 8.8 атмосфер.
Если вы дополнительно обзаведетесь регулирующим клапаном Gardena, то после успешных испытаний сможете легко выпускать воздух из баллона. Если все сегменты прошли тест с давлением, то их можно соединить при помощи коннекторов, мы используем Tornado Tubes.
Шаг 4: Сборка механизма парашюта
В четвертой части руководства я покажу, как сконструировать механизм парашюта. Внешняя оболочка системы развертывания парашюта состоит из пластиковой бутылки того же типа, какие используются для сегментов сосуда с давлением. Две круглые пластины делаются из того же материала, что и ребра ракеты и приклеиваются к корпусу с помощью горячего клея. Вал таймера (так называемый Томми-таймер, Tommy Timer) изгибается посередине двумя парами плоскогубцев. После того, как краска высохла, вы можете прикрепить таймер к корпусу с помощью кабельной стяжки.
Шаг 5: Приготовления, техника безопасности и запуск
В пятой и последней части вы увидите процесс запуска и приготовления к нему.
Выбор места для запуска:
- пустые поля или луга
- далеко от домов, улиц, деревьев и линий электропередачи
- в некоторых случаях понадобится разрешение от компетентных органов
Учтите погодные условия:
- не запускайте ракету при сильном ветре
- не запускайте ракету в шторм
- пара капель воды с неба не навредят ракете
Думайте о безопасности:
- обязательно оденьте защитные очки
- не подходите к «накачанной» ракете
- следите, чтобы в районе запуска не появились прохожие, дети и животные.
Водяная ракета. Своими руками
1) Для начало надо выбрать подходящий баллон. Например: возьмём бутылку объёмом 1.5 литра. Для достижения наибольшей высоты полёта отношения диаметра ракеты и длины ракеты должно быть 1:7. Если ракета будет слишком короткой, то она не будет лететь ровно, а если ракета будет слишком длинная то она у вас поломается на две части.
2) Во вторых, нам необходим велосипедный ниппель. На старых отечественных камерах, скорее всего, будет золотниковый, как на машинах. Хотя и такой можно использовать.
3) Пробка от какого-нибудь шампуня или лимонада, которая сделана в виде клапана. Пробка должна быть крепкой и неразболтанной. Тогда она не пропустит воздух. Лучше это сразу проверить - навинтить её на бутылку, закрыть и крепко сжать бутылку. Для лучшего полёта вашей ракеты диаметр сопла должен быть 4-5 мм.
4) Теперь надо просверлить в центре дна бутылки ещё одну дырку, чтобы в неё мог пролезть ниппель. Вставьте его изнутри носом наружу. Это нелегко, но выполнимо. Завинтите на ниппеле прижимной винт, чтобы он очень крепко и плотно прилегал к отверстию. Иными словами, надо добиться герметичности продырявленной бутылки. В закрытом состоянии бутылка не должна пропускать воздух!
5) Ну и напоследок приделываем к бутылке стабилизаторы. Они помогают бутылке лететь ровно.
Вот и всё, ракета готова.
Теперь, давайте сделаем «стартовую площадку» для нашей ракеты. Это несложно сделать: Вам необходим кусок доски, и железный стержень (он будет служить как направляющая). В итоге, у вас должна получится конструкция, как у меня на рисунке.
Как она работает:
Всё готово! Берите ракету, насос, запас воды и на улицу. Желательно прихватить с собой друга, так как вам понадобится его помощь.
Что бы ракета поднялась в воздух, в неё необходимо налить воду, примерно третью часть. Для получения наибольшего импульса тяги в таблице даны пропорции веса воды и объема баллона.
Ракета заправлена. Теперь приступим к пуску.
Один человек держит бутылку пробкой вниз и при этом крепко прижимает пробку руками, чтобы она не открылась от давления, а второй в это время, берёт насос и накачивает бутылку изо всех сил. Накачиваем в бутылку примерно 3-6 атмосфер, отсоединяем насос. Один из участников запуска продолжает держать ракету, а второй отходит на небольшое расстояние. Когда все готовы, можно отпускать. После старта, вода под давлением вытекает из баллона и тем самым создается импульс тяги. Что касается объяснения тому, что ракета полетела, то тут всё просто. Полная аналогия с настоящими ракетами с горючим топливом. Только у них происходит выброс лёгких продуктов сгорания с огромной скоростью, а в водяной ракете - выброс довольно тяжелой воды, хотя и с меньшей скоростью. Масса воды компенсирует её маленькую скорость. Ура ваша ракета полетела. Единственный минус - запускающий оказывается под дождём "топлива", и по этому запуски лучше производить в тёплое время года. Возможен и другой вариант. Ракета может только слегка подпрыгнуть и упасть, поливая всех струёй воды. Это, скорее всего означает, что слишком мала дырка в пробке. Ищите другую.
Пробуйте сами! Поверьте нам - это интересно. Всё равно всех тонкостей нельзя понять из текста. Всё приходит с практикой!