2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Делаем гидро-ракету своими руками

Воздушно-гидравлическая ракета

Основной узел в ракете будет клапан, от него будет завbсить эффективность всей нашей ракеты. С помощью него в бутылку нагнетается и удерживается воздух. Возьмем проколотую или можно рабочую камеру от любого велосипеда и вырежем их неё «сосок”, часть, к которой мы подсоединяем насос. Еще потребуется обычная пробка от бутылок вина или шампанского, но так как их очень много разных форм и размеров, то главным критерием отбора для нас будет длина не менее 30 мм и диаметром, чтобы пробка входила в горлышко бутылки с натягом на 2/3 своей длины. Теперь в найденной пробке следует сделать отверстие такого диаметра, чтобы «сосок” входил с усилием в неё. Отверстие сверлить лучше в два приема, сначала тонким сверлом, а потом уже сверлом нужного диаметра и главное это делать мягко с небольшим усилием. Далее «сосок” и пробку соединяем вместе, предварительно капнув в отверстие пробки немного «супер клея” для предотвращения просачивания воздуха из бутылки. Последней деталью в клапане будет площадка, которая служит для крепления клапана к стартовой площадке. Её нужно сделать из прочного материала, например металл или стеклотекстолит толщиной 2-3 мм и размерами 100х20 мм. После того как в ней сделали 3 отверстия под крепление и ниппеля, можно приклеивать к ней пробку, при этом лучше использовать эпоксидный клей для более прочного соединения. В итоге главное, чтобы часть ниппеля выступала над площадкой примерно на 8-11 мм, иначе не за что будет подсоединять насос.

Приступил к самой ракете. Она для её изготовления потребуется две бутылки объемом 1.5 литра, шарик от настольного тенниса, цветной скотч. Одну бутылку можно пока отложить в сторону, а со второй выполним операцию. Нужно отрезать аккуратно верхнюю часть бутылки, так чтобы общая длина составила примерно 100 мм. Далее отпиливаем от этой части головку с резьбой. В итоге получился у нас головной обтекатель, но это еще не всё. Так как осталась дырка в середине, то её нужно закрыть и в этом случае понадобится приготовленный шарик. Возьмем целую бутылку, перевернем её горлышком вниз, сверху положим шарик и наденем головной обтекатель. В сумме получилось, что шарик немного выпирает за пределы окружности бутылки, он будет служить как элемент, смягчающий удар об землю при спуске с орбиты. Теперь ракеты нужно украсить немного, так как бутылки прозрачные, то в полете ракету будет плохо видно и для этого, где есть ровная цилиндрическая поверхность, обматываем цветным скотчем. Вот и получилась в итоге заветная ракета, хотя она больше похожа на баллистическую межконтинентальную ракету. Можно конечно сделать стабилизаторы для сходства со стандартной ракетой, но они на полет никак не будут влиять на этом снаряде. Стабилизаторы в количестве четырех штук легко сделать из картона из-под бытовой техники, вырезав их небольшой по площади. Приклеить их к корпусу ракеты можно с помощью клея жидких гвоздей или другого аналогичного.

Теперь начнем изготовление стартовой площадки. Для этого нам потребуется ровный фанерный лист толщиной 5-7 мм выпиленный квадратом со сторонами длиной 250 мм. В центе сначала закрепим сделанную ранее площадку с клапаном, расстояние между отверстиями выбираем произвольно, расстояние между двумя площадками должно быть не менее 60 мм и для этого применяем в качестве крепления болты диаметром 4 или 5 мм и длиной соответственно не меньше 80 мм. Далее, чтобы ракету зафиксировать на стартовой площадке потребуется смастерить держатель с пусковым устройством, который состоит из двух уголков, двух гвоздей и 4 болтов с креплением. У уголка с одной стороны сверлим два отверстия под крепеж к стартовой площадке, расстояние между отверстиями, как и в уголке, так и в основной площадке должны быть одинаковы, например 30 мм. С другой стороны обоих уголков также нужно сделать два отверстия диаметром 5 мм под два больших гвоздя таким же диаметром, но расстояние между отверстиями должно быть такое, чтобы расстояние между самими гвоздями было от 28 до 30 мм. Когда всё собрано, следует отрегулировать высоту положения фиксирующих гвоздей. Для этого установим бутылку на клапан, как в боевом режиме, с большим усилием и после этого нужно так подобрать высоту уголков, чтобы гвозди легко скользили в самих отверстиях и между горлышком бутылки. Гвозди служат также спускающим механизмом, но еще потребуется сделать специальную пластинку соединяющих их и для веревочки, которую мы будет дергать для запуска ракеты. Завершающими элемента в стартовой площадке будут ножки, для которых нужно просверлить 4 отверстия во всех углах площадки и прикрутить 4 небольших болта длиной от 30 до 50 мм, они служат для фиксации стартового стола в земле.

Ракета должна быть наполнена водой в строго указанном количестве, это 1/3 от общей длины всей бутылки. Опытным путем легко убедиться, что заливать слишком много воды, как и слишком мало, не стоит, так как в первом случае для воздуха остается слишком мало места, а во втором — слишком много. Тяга двигателя в этих случаях будет очень слабой, а время работы — непродолжительным. При открытии клапана сжатый воздух начинает выбрасывать воду через сопло, в результате чего возникает тяга, и ракета развивает соответствующую скорость (около 12 м/с). Следует иметь в виду, что на величину тяги влияет также площадь поперечного сечения сопла. Тяга, уменьшающаяся по мере выбрасывания воды, позволит ракете достигнуть высоты 30 — 50 м.

Несколько пробных запусков при слабом или умеренном ветре позволяют сделать вывод, что при герметическом соедине¬нии клапана с бутылкой, правильном наполнении водой и при вертикальной установке модели на старте она может достигнуть высоты около 50 м. Установка ракеты под углом 60° приводит к уменьшению высоты подъема, однако дальность полета увеличивается. При более пологих траекториях либо старты модели будут неудачными, либо дальность полета будет небольшой. Модель, запущенная без воды, будет очень легкой и поднимется только на 2 — 5 м. Запуски воздушно гидравлических моделей лучше всего проводить в безветренную погоду. В резуль¬тате испытаний легко заметить, что модель обладает хорошей устойчивостью и тенденцией ориентироваться против ветра, как при наличии тяги, так и после окончания работы двигателя. Время полета модели от старта до момента приземления в зависимости от достигнутой высоты составляет 5 — 7 секунд.

Читать еще:  Часы со светодиодной подсветкой своими руками

Кстати, воздушно-гидравлические ракеты могут быть и многоступенчатыми, то есть состоять из несколько бутылок или даже пяти и больше. Вообще рекорд на высоту полета такой ракеты составляет целых 600 метров, не каждая стандартная модель ракеты сможет достигнуть такой высоты. При этом они могут поднимать существенную полезную нагрузку, например некоторые испытатели устанавливают фотоаппараты или мини видеокамеры и проводят успешно аэрофотосъемку.

Итак, когда всё готово можно выйти на улицу и произвести первые запуски. Вместе с ракетой и оборудованием еще нужно взять дополнительное топливо – несколько бутылок с водой. Такие ракеты можно запускать где угодно, на школьном дворе, на лесной полянке, главное чтобы в радиусе 20 метров не было никаких построек затрудняющих боевой полет. В центе нашего полигона установите стартовую площадку так, чтобы установленная ракета была строго вертикально. Далее подключаем насос к клапану, заливаем в ракету воду положенного объема и быстро устанавливаем её на стартовый стол, так, чтобы клапан очень плотно вошел в горлышко бутылки. Теперь взводим спусковой механизм, два гвоздя вставляем в отверстия, фиксируя их. Запускать воздушно-гидравлическую ракету лучше вдвоем, один будет дергать за веревочку – производить старт, а другой накачивать воздух в бутылку. Длина веревочки должна составлять примерно 10 — 15 метров, этого расстояния хватает, чтобы запускающего не обрызгало фонтаном воды из ракеты, но вот тому, кто будет работать насосом, не позавидуешь, у него весьма большие шансы принять прохладный душ при нестандартном полете реактивного снаряда. Так как наша ракета состоит из бутылки объемом 1.5 литра, то накачивать следует до давления 4 — 5 атмосфер, можно попробовать и больше, но не выдержит уже сам клапан и соединение с насосом такого большого давления, и будет происходить утечка. При накачивании можно не бояться, что с бутылкой может что-то произойти, ибо она может выдержать по техническим данным 30 – 40 атмосфер. Закачка воздуха длится примерно 30 секунд. Когда достигнуто нужное давление в бутылке запускающему дается команда «Старт”, который резким движение дергает за веревочку и через мгновение ракета устремляется в небо, выполняя боевую задачу. Чтобы украсить полет можно подкрашивать воду, например красками или марганцовкой, так можно точно проследить реактивную струю и траекторию ракеты. Для следующего запуска остается только залить топливо из запаса и снова накачать воздух в двигательный отсек. Такая ракета может хорошо развлечь в летний солнечный день.

Самодельная водяная ракета

СМИ рнов Юрий

Фото: Екатерины Смирновой

Водяная ракета высокого давления.

Ракета Липтон -1.

Не важно, что что-то идет неправильно.

Возможно , это хорошо выглядит !

В прошлой заметке я описал устройство покупной водяной ракеты. Простота конструкции девайса меня впечатлила. Беда только, что по описанию ракету можно было накачать до 7 атмосфер, а у меня получалось «надуть» ее только атмосферы на 4 не больше, штатный ножной насос не вытягивал большее давление.

Катализатором для новой разработки, послужил случай. Мой друган подвозил меня как-то с дачи, совершено случайно в бардачке машины я увидел у него резиновую «бобышечку» c ниппелем .

— А что это такое ?

— Да, ниппель для бескамерной шины…

Ниппель был тут же мною изъят из бардачка. С негоначалась разработка самодельного стенда c дистанционным управлением для запуска водяной ракеты. Следующим моим приобретением стал быстрый разъем для поливочного шланга. Бронзовый разъем в магазине садовод стоил всего 120 рублей. Совместить ниппель с разъемом оказалось проще простого. Отрезав от ниппеля «головку», я забил его в разъем. Ниппель вошел с натягом, герметичность была обеспечена. Главный элемент пускового стола был готов. Еще в марте я потихонечку начал готовиться к проекту ракеты высокого давления. На свой день рождения заказал сотрудникам на работе подарок – электрический автомобильный насос «Беркут», который по описанию выдавал давление до 12 атмосфер. Если верить журналу «За рулем», «Беркут» был лучшим автомобильным насосом. Сотрудники после моего дня рождения еще долго глумились постоянно, задавая мне вопрос:

— Зачем тебе автонасос, если у тебя нет машины?

Пусковой стол мне захотелось сделать целиком из дюраля, на Митинском рынке был куплен лист дюраля толщиной 3 мм размером 30 на 40 см. Пару выходных у меня заняли тренировки по резьбе лобзиком. Детальки в конце концов начали получаться ровные. Но когда я собрал пусковой стенд, оказалось, что вышла промашка с размерами. Шланг от «Беркута» никак не влезал.Конструкцию пришлось переделывать, поскольку дюраль уже был весь использован, в дело пошла сантиметровая фанера. Верхняя площадка осталась алюминиевой, а все остальное я за день выпилил из фанеры. На основание пошел обрезок ламинированной ДСП приблизительно 40 на 40 см, такие куски попадались мне по всей даче. Вещь нужная, согласитесь, десять лет мне хотелось куда-нибудь их пристроить.

Скрутить все детали вместе труда не составило. Немного помучился устанавливая сервомашинку, которая должна была дергать за «веревочку» по команде с пульта управления. Под нее выпилил л фанерный хомутик, который прикрутил к средней перегородке стенда на металлических уголках. Серву с пусковым клапаном соединил велосипедными тросиками.

Читать еще:  Дорожный органайзер своими руками - 5 крутых проектов

Подготовка к запуску .

Сервомашинка пускового стенда была соединена с обычным приемником для авиамоделей, приемник через регулятор был подключен к литий-полимерному аккумулятору. Всю эту сборку засунул под стакан, сделанный из пластиковой бутылки. Чтобы еще лучше изолировать электронику от воды – стакан c электроникой приклеил скотчем к основанию пускового стола.

Первые запуски произвел с дачного участка под небольшим наклоном от вертикали (градусов 80 к горизонту) в сторону соседнего пустыря. Результаты меня слегка разочаровали, разъем не хотел держать ракету уже после 4 атмосфер. Она самопроизвольно срывалась со стенда, как только давление превышало 4 атмосферы.

После внесения надфилем небольших изменений в конструкцию сопла, все пошло как по маслу, разъем надежно удерживал ракету при любом давлении. Спусковой механизм работал безупречно, освобождая ракету , по команде с пульта.

В ходе испытаний стенда выявился недостаток, верхнюю часть пускового стенда надо было делать поворотной, чтобы при стыковке с ракетой не наклонять стенд.

Латунный разъем и ниппель для бескамерной шины.

Отрезаем «головку» ниппелю.

Ниппель идеально входит с натягом в разъем.

Латунный уголок припаял к разъему обычным припоем, используя газовую горелку, хотя можно было постараться вспомнить где лежит стоваттный паяльник.

По два ушка припаиваются к верхней и нижней части разъема.

Верхняя часть пускового стенда изготовлена из 3 мм-го дюраля, пусковой разъем крепится парой винтов М4.

Боковые панели пускового стенда выравнивал рашпилем.

Отверстия под винты М4 просверлил на станке. Можно было обойтись, просверлить вручную, все равно кое-где в разметку не попал.

Предварительная примерка уголков .

Стендсобран. Не все отверстия под винты совпали, их пришлось кое-где рассверливать, чтобы загнать винты.

На привод к «спусковой головке» пошли два велосипедных тросика, купленные в магазине «Спорт» за 60 рэ. Сначала мною была сделана смелая попытка откусить тросик обычными бокорезами, он не подался. Пришлось завести «болгарку», отпилить тросики под нужный размер оказалось секундным делом.

После примерки, стартовый стол был разобран, фанерные детали были покрыты «Яхт-лаком» в три слоя.

Основа спускового механизма – мощная 50 граммовая сервомашинка, которая развивает усилие до 10 кг. Как в последствии оказалось, усилие получилось избыточным, спокойно можно было поставить и 5 кг-ю сервомашинку. Серва на штатных саморезах прикручена к фанерной панельке, которая в свою очередь на уголках крепится под среднюю перегородку пускового стола .

К припаянным к быстрому разъему «ушкам» протянуты велосипедные тросики. Они продеты в отверстия дюралевой пластины. C низу пластина зафиксирована двумя втулками с винтами. Через центральное отверстие продета тяга из полуторамиллиметровой стальной проволоки, которая соединяет пластину с сервомашинкой.

Ракета Липтон-1. Изготовление.

Ракету делал уже по накатанной технологии. Основным элементом послужила бутылка из-под чая «Липтон» — емкость 1,25 литра. На изготовление корпуса ракеты пошел обычный ватман – А4.

В технологию накрутки ватмана на бутылку были внесены кое-какие нововведения. Длины листа хватало только, чтобы обернуть бутылку один раз. Так я склеил первую гильзу из ватмана, когда клей подсох – на первую гильзу накрутил вторую, подклеил не склеивая гильзы межу собой, по верх второй – третью. Клеил ватман «Титаном», он сохнет значительно быстрее чем ПВА. Из 3-х гильз и был набран корпус ракеты, гильзы были промазаны «Титаном» и вставлены друг в друга.

Эту операцию надо делать очень быстро. Нормально совместить гильзы у меня получилось со второго раза. Первый корпус, в поговорке о блинах, пошел комом, пришлось выбросить.

Стабилизаторы сделаны из двойной потолочной плитки. Склеил две плитки, вырезал, зашкурил.

Стабилизаторы приклеиваются к нижней части ракеты, дополнительноместо стыка стабилизатора с корпусом проклеивается по всей длине треугольным«плинтусом».Обтекатель ракеты делал по технологии, которую подсмотрел в «Популярной механике».

Теннисный шарик приклеил суперклеем «Секунда», сам обтекатель к корпусу – «Титаном». Бутылка никак не закреплена в корпусе, входит с натягом, на нем и держится.

Красил ракету акриловой краской для стендового моделей (отечественная, з-д «Звезда»).

Изготовление сопла ракеты. В магазине «Юный огородик» я приобрел пару пластиковых переходников типа «папа-папа» для полива по 21 рублю.

Такой переходник зажимается в тиски, распиливается на две части под разделительную площадку.

В крышке от бутылки просверливаем отверстие, зашкуриваем площадку переходника. Теперь попытаемся склеить эти две пластиковые детали. C начала мною был использован клей ( Sofort Kleber ) с непонятным названием, аналог «Супермомента». Соединение после высыхания, не прошло тест-драйва, приложив значительное усилие на разрыв, мне удалось оторвать сопло от крышки. Вторая попытка.

В дело пошел отечественный клей «Контакт», который показал лучшее результаты. Разорвать конструкцию руками у меня не получилось. То ли первый клей был не свежий, то ли я второй раз уже не очень старался разорвать.

Запуски

Перед запуском Л-1 взвесил без топлива – вес «пустышки» 150 граммов. Ракета Л-1 заправлена 400-а граммами воды, установлена на пусковой стол. К стартовомуклапану подключен насос, питание насоса осуществляется от свинцового аккумулятора 12 В для UPS .

На первыхстартах меня ожидало глобальное разочарование. Когда манометр показывал 5 атмосфер, ракета произвольно срывалась с пускового стенда. Не мог ее удержать. При 4-х атмосферах система работала нормально, старт осуществлялся по плану, по команде с пульта управления.

Кадры видеозахвата запуска.

Качество не очень, зато траекторию видно.

При таком давлении ракета поднималась всего метров на 30 не больше.

Пикирование на соседний участок.

Чтобы установить заправленную топливом ракету, надо наклонить стенд, стыковка осуществляется в горизонтальном положении, чтобы не вытекла вода.

Был учтен опыт первых запусков, удерживающий ободок по кругу слегка подпилил надфилем, сделав «ступеньку» по круче.

Читать еще:  Летние платья без выкройки

После этой доработки, разъем начал удерживать ракету нормально, она больше спонтанно не срывалась. Старт при давлении 7 атмосфер. По непонятным для меня причинам, ракета развернулась метрах в 3-х над землей градусов на 90 от заданного направления, махнула хвостом, ушла за лесополосу. Нашел я ее потом метрах в 100 от места старта.

Результат встречи с землей. Поломка устраняется минут за 10. Жаль, что теннисный шарик сломался окончательно.

Ракетоплан «Липтон-2»

На обтекатель пошла верхняя часть от бутылки «Нарзана». В этот раз горлышко я отпилил ножевкой по металлу. Получилось очень ровненько.

Треугольные крылья, стабилизаторы сделаны из потолочной плитки, а вот на обтекатель пошел «кошкин» шарик. Жена как-то покупала для Кузи в зоомаге такие шарики из пористой резины. Обтекатель получился просто идеальный. Такому шарику не страшны никакие падения. Изнутри обтекатель немного утяжелен пластилином. Вес пустого ракетопаланаоколо 170 граммов.

В ракетоплан залито 400 граммов воды. Давление доведено 6 атмосфер .

Как красиво он ушел со старта. Просматривая первые кадры видеозаписи, мне и сейчас кажется, что он легко пролетел бы метров 200. Но , видимо , просчитался конструктор с центровкой планера .

После сброса топлива, ракетоплан мистическим образом развернулся, сделал сложный кульбит, который оператор не смог поймать в камеру, после выполнения этого случайного пилотажа он плюхнулся практически мне под ноги.

Анализируя видеозапись, в моей голове начали всплывать смутные воспоминания о том, что у модели есть центр тяжести. За ними возник гениальный вывод, что передзапуском надо было побросать пустой ракетоплан в поле и посмотреть на его поведение в воздухе на предмет планирования. В общем откорректировать до запуска центр тяжести модели .

Как сделать пневмо-водяную Ракету из Пластиковой бутылки своими руками (20 фото)

Ну, разве что может пострадать стая ворон, уныло пролетающих мимо вашего полигона запуска, да и то больше по психической части, ибо, готов поспорить, не часто им приходится наблюдать, как нарушают их воздушное пространство таким бесцеремонным образом.

Сразу же скажу, что этот набор материалов – не строгий перечень. Вы можете использовать любые подручные материалы. Все этапы изготовления я буду сопровождать фотографиями, так что вы без труда сможете сориентироваться, что и чем можно заменить. В данном случае важно не в точности повторить конструкцию, а уловить суть. А суть в следующем… (далее пойдет немного теории, так что если вам абсолютно неинтересно как это работает, можете пропустить это сугубо теоретическое чтиво и сразу хвататься за инструменты. Но потратив лишние пару минут, вы сможете применить эти знания на практике: усовершенствовать конструкцию или честно заработать пятерку по физике .

Итак, что же лежит в основе конструкции ракеты из бутылки? А в основе лежит та же сила, которая помогает выводить в космос настоящие ракеты – реактивная тяга. Движение тела (в нашем случае ракеты) обеспечивается за счет истекающей из сопла струи, которая как бы толкает тело в направлении, противоположенном направлению движения струи. Этот эффект очень легко наблюдать, если надуть шарик, а затем, не завязывая, отпустить его.

Может возникнуть вполне законный вопрос: а почему мы будем строить воздушно-водяную ракету, а не просто пневматическую? Зачем использовать воду, если достаточно заполнить ракету сжатым воздухом, шарик-то ведь летит без всякой воды? И наша ракета полетит, правда не так уж высоко. Все дело в том, что величина реактивной тяги сильно зависит от массового секундного расхода топлива. Ввиду маленькой массы воздуха импульс, получаемый ракетой, будет довольно мал. Если же в качестве топлива использовать воду, которая значительно больше по массе, то и импульс будет больше. Следовательно, и ракета полетит дальше.

Ну а теперь приступим к изготовлению, ибо не терпится

Для начала необходимо изготовить заправочный клапан, через который мы будем закачивать воздух. Для этих целей я предлагаю использовать ниппель от велосипедной/автомобильной камеры. Можно придумать и другие конструкции заправочных клапанов исходя из тех материалов, что есть у вас под рукой. У меня была старая велосипедная камера, она-то и пошла в дело. Аккуратно обрезаем лишнюю резину вокруг ниппеля таким образом, чтобы образовался кружочек.

Берем пробку. Пробка должна быть такой, чтобы плотно входить в горлышко пластиковой бутылки. Отрезаем кусочек пробки с расчетом, чтобы длина выступающего из пробки ниппеля была достаточной для закрепления шланга насоса. В пробке сверлим отверстие по диаметру ниппеля.

В итоге должно получиться как-то так:

На один из торцов пробки наносим клей (я использовал суперклей), вставляем в отверстие ниппель до упора и плотно прижимаем резинку к торцу пробки. После высыхания обрезаем излишки резинки и получаем такой девайс:

Теперь беремся за стартовую площадку… Я использовал кусок кабель-канала 100х50 мм.

Вы же можете придумать свою конструкцию, например, сколотить из дощечек, изогнуть из металла и т.д. – главное обеспечить подводку шланга насоса и закрепление клапана на стартовой площадке.

Теперь необходимо изготовить пусковой механизм. В принципе, его можно и не делать, но тогда а) вы не сможете создавать достаточно большое давление в бутылке – ее будет срывать раньше бэ) вы не сможете управлять моментом запуска, рискуя остаться мокрым от выстреливаемой из ракеты воды или вообще, нечаянно зацепившись за ракету, улететь вместе с ней в стратосферу (шучу). Суть пускового механизма состоит в удерживании ракеты за пластмассовый бортик, имеющийся у каждой пластиковой бутылки. Для этого я разместил по обе стороны от горлышка бутылки по два мебельных уголка таким образом, чтобы их отверстия немного выступали относительно бортика бутылки.

Теперь берем проволоку и сгибаем из нее скобу в форме буквы «П».

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector