Raketter illustrerer Newtons tredje lov: "For hver handling er der en ækvivalent og modsat reaktion." Den første raket menes at være en dampdrevet trædue opfundet af Archytas of Tarentum i det 4. århundrede f. Kr. Damp blev erstattet af krudtrør af kineserne og af flydende brændstof i raketter udtænkt af Konstanin Tsiolkovsky og Robert Goddard. Denne artikel vil lære dig fem måder at bygge din egen raket på, fra den enkleste til den mest komplekse. I slutningen af artiklen finder du et yderligere afsnit, der forklarer nogle af de principper, der styrer konstruktionen af disse raketter.
trin
Metode 1 af 5: Blære Rocket
Trin 1. Bind enden af en sy- eller fiskelinje til en støtte
Mulige understøtninger omfatter stolryg og dørhåndtag.
Trin 2. Før tråden gennem et sugerør
Disse emner fungerer som et styresystem til at styre rakettens vej.
Miniatureraketsæt har normalt et sugerør fastgjort til raketlegemet. Dette halm føres gennem en metalstift på affyringsrampen for at holde raketten lige
Trin 3. Bind den anden ende af tråden til en anden støtte
Stræk det godt ud, før du binder det.
Trin 4. Blæs blæren, og hold spidsen af blæren for at forhindre luft i at lække
Du kan bruge dine fingre, en papirclips eller en tøjklemme.
Trin 5. Lim blæren til halmen
Trin 6. Slip luften fra blæren, og raketten vil bevæge sig fra den ene ende af linjen til den anden
- Du kan eksperimentere med forskellige typer blære og halm for at se, hvordan raketten bevæger sig. Du kan også ændre linjens vinkel for at se, hvordan den påvirker den tilbagelagte afstand.
- Du kan oprette en båd på en lignende måde: Skær en mælkekarton i to på langs. Stik et hul i bunden og før spidsen af blæren igennem den. Fyld blæren og placer båden i et badekar, før du slipper luften ud for at få den til at bevæge sig.
Metode 2 af 5: Halmraket
Trin 1. Skær en rektangulær strimmel papir ud
Dens længde skal være tre gange bredden: foreslåede dimensioner er 12 cm x 4 cm.
Trin 2. Wrap strimlen forsvarligt omkring en blyant eller en nål
Placer den nær spidsen af blyanten, da en del af den skal være ud over kanten.
Brug en blyant eller nål, der er lidt tykkere end et sugerør, men ikke for meget
Trin 3. Lim enden af strimlen for at forhindre, at den kommer af
Læg et tape på langs.
Trin 4. Fold resten over for at skabe en spids eller kegle
Lim næbbet, så det bevarer sin form.
Trin 5. Fjern blyanten eller stiften
Trin 6. Kontroller, at der ikke er luftlækage på spidsen af raketten
Prøv at høre støj fra luft, der lækker fra siden eller dysen af raketten, mens du ser leddet for at se, om der er bevægelse forårsaget af slaget. Tilslut lækager og test igen, indtil der ikke er flere lækager.
Trin 7. Tilføj vinger til den åbne del af raketten
Da denne model er smal, kan det være lettere at tilføje vingerne i par frem for at placere dem en efter en.
Trin 8. Indsæt et sugerør i den åbne side af raketten
Sørg for, at den strækker sig ud over raketten, så du kan tage den op med fingrene.
Trin 9. Blæs hårdt i halmen
Raketten vil flyve, drevet af dens ånde.
- Sigt altid raketten op og sig aldrig mod nogen.
- Varier hvordan raketten bygger for at se, hvordan den påvirker dens flyvning. Du kan også variere intensiteten af åndedrættet for at se, hvordan dette ændrer den tilbagelagte afstand.
- Et legetøj, der ligner denne raket, består af en pind med en plastik kegle i den ene ende og en plastik faldskærm i den anden. Faldskærmen skal foldes over stangen, som skal indsættes i et paprør. Efter blæsning af røret skal keglen starte stangen, som efter at have nået den maksimale højde vil falde og åbne faldskærmen.
Metode 3 af 5: Photo Roll Container Rocket
Trin 1. Beslut din ønskede længde til raketten
Et godt mål er 15 cm, men det er muligt at samle den større eller mindre raket, hvis du ønsker det.
En god diameter er 4 cm, men denne måling bestemmes af diameteren af rakettens forbrændingskammer
Trin 2. Få en fotorullebeholder til at være forbrændingskammeret
Se efter containere hos udviklere og fotostudier, der stadig optager på film.
- Kig efter en beholder, hvis låg har en intern snarere end en ekstern lås.
- Hvis du ikke kan finde en beholder, kan du bruge en tom medicinflaske med et snaplåg. Hvis du ikke også kan finde en af disse, skal du skære en propprop, der passer ind i mundingen på flasken.
Trin 3. Saml raketten
Den nemmeste måde at gøre dette på er at pakke en strimmel papir rundt om beholderen, som du gjorde med blyanten, når du lavede halmraketten. Da rullebeholderen vil starte raketten, limes enden af papiret sammen, før det rulles helt op.
- Husk at pege beholderens mund udad, når raketrammen fastgøres til den. Munden vil tjene som et talerør til raketten.
- I stedet for at bøje spidsen af raketten ud af beholderen og oprette en kegle, kan du oprette en separat dyse ved at skære en cirkel papir ud, lave et snit fra kanten til midten af den og folde den til en kegle. Fastgør derefter keglen med tape eller lim.
- Tilføj vinger. Da denne raket er bredere end papirmodellen, skal du skære vingerne ud og fastgøre dem individuelt. Du kan også vælge tre vinger i stedet for fire.
Trin 4. Beslut, hvor du vil skyde raketten
En åben placering anbefales, da raketten kan nå en betydelig højde efter opsendelsen.
Trin 5. Fyld 1/3 af beholderen med vand
Hvis vandkilden ikke er tæt på affyringsbasen, skal du bære raketten på hovedet eller bære vandet i en flaske for at fylde beholderen på opsendelsesstedet.
Trin 6. Bryd en brusetablet i halve og hæld halvdelen i vandet
Trin 7. Dæk beholderen til, og drej raketten i højre side over affyringsrampen
Trin 8. Bo på sikker afstand
Efterhånden som tabletten opløses, frigiver den kuldioxid. Trykket vil bygge op, indtil beholderlåget eksploderer, og raketten udsendes.
I stedet for vand kan du fylde halvdelen af beholderen med eddike. I stedet for brusetablet kan du bruge en teskefuld (eller 5 gram) bagepulver. Eddike, en syre (eddikesyre), reagerer med bagepulver, en base, for at producere vand og kuldioxid. Disse genstande er mere flygtige end vand og brusetabletter, så bevæg dig hurtigere væk fra raketten - og pas på ikke at overdrive ingredienserne, eller du kan eksplodere beholderen
Metode 4 af 5: Matchstick Rocket
Trin 1. Skær en lille trekant ud af aluminiumsfolie
Trekanten skal være ensartet, med cirka 2,5 cm i bunden og 5 cm fra midten af bunden til toppen.
Trin 2. Tag en tændstik
Trin 3. Ret tandstikket ind mod en nål
Placer dem, så spidsen af nålen rører den tykkeste del af tandstikkerhovedet.
Trin 4. Pak aluminiumstrekanten rundt om tandstikkerhovedet, begyndende i den øverste ende
Pak det godt ind, men pas på ikke at flytte stiften. Når den er færdig, skal trekanten strække sig ud over hovedet med ca. 6 mm.
Trin 5. Brug dine negle til at trykke folien mod tændstikhovedet
Dette vil bringe dækningen tættere på hovedet og bedre definere kanalen dannet af stiften.
Trin 6. Fjern forsigtigt stiften fra aluminiumet
Pas på ikke at rive papiret.
Trin 7. Fold en papirclips for at gøre den til en affyringsrampe
- Bøj den ydre fold til en 60 ° vinkel. Dette danner grundlaget for affyringsrampen.
- Fold den indre fold op og ned for at danne en åben trekant. Det er her, du vil støtte kamphovedet.
Trin 8. Placer affyringspladen, hvor du vil starte raketten
Det anbefales at vælge en udendørs placering, da denne raket kan rejse betydelige afstande. Undgå meget tørre steder, da tandstikkeren kan starte en brand.
Ryd området omkring raketten, før du sender den ud
Trin 9. Læg raketten på affyringsrampen med spidsen opad
Den skal understøtte i en vinkel på 60 °. Hvis vinklen er mindre, skal du justere papirclipsens fold.
Trin 10. Start raketten
Tænd en tændstik og anbring dens flamme under tændstikhovedet pakket ind i folie. Raketten skal affyres, når den er tændt.
- Hav en spand vand ved hånden for helt at slukke raketterne.
- Hvis en raket lander på dig, skal du stoppe med at bevæge dig, falde til jorden og rulle, indtil ilden er slukket.
Metode 5 af 5: Water Rocket
Trin 1. Forbered en to liters PET -flaske til at tjene som et trykkammer for raketten
Da denne raket er skabt af en flaske, er den nogle steder kendt som en flaskeraket. Der er et fyrværkeri med et lignende navn, men det er forbudt flere steder. Nedenstående raket er ikke ulovlig.
- Fjern etiketten fra emballagen ved at skære den, hvor den ikke sidder fast. Pas på ikke at skrabe eller punktere flasken for ikke at svække den.
- Forstærk flasken med kraftig tape. Nuværende cylindre kan modstå tryk på op til 7 kg pr. Kvadratcentimeter (eller 689,48 kilopascal), men gentagne frigivelser reducerer mængden af understøttet tryk, uden at flasken går i stykker. Lim flere sløjfer tape rundt om midten af flasken og halvvejs til enderne.
- Marker de punkter, hvor du vil fastgøre vingerne med en markør. Hvis du planlægger at bruge fire vinger, skal du tegne linjer 90 grader fra hinanden. Hvis du vil bruge fem vinger, skal du tegne linjer 120 ° fra hinanden. Pak en strimmel papir rundt om flasken, og lav mærkerne, før du overfører dem til selve flasken.
Trin 2. Byg vingerne
Da plastikraketten er relativt holdbar, uanset hvor forstærket den er, skal du bruge holdbare vinger. Fast karton fungerer muligvis et stykke tid, men plasten, der bruges i mapper og arkivskabe, er en bedre mulighed.
- Først skal du designe vingerne og skabe et snitmønster. Uanset hvordan du tegner dem, skal du lave en form, der kan foldes i to for at forstærke den, så den rører i det mindste det punkt, hvor flasken aftager.
- Skær skabelonen ud og brug den som en vejledning til at skære vingematerialet.
- Fold vingerne og fastgør dem til raketlegemet med malertape.
- Afhængigt af affyringsdesignets design kan det være bedst ikke at skabe vinger, der strækker sig ud over mundingen af raketens flaske/mundstykke.
Trin 3. Opret raketdyse og vægtafsnit
Du skal bruge en anden to liters kæledyrsflaske til dette.
- Skær bunden af flasken ud.
- Placer en vægt på den øverste del af den udskårne flaske. Brug et stykke modeller ler eller en kugle af gummibånd. Anbring den nederste sektion inde i den øvre med bunden vendt mod flaskens munding. Sæt dem på plads, og sæt dem i bunden af flasken, der fungerer som et trykkammer.
- Næbet kan være lavet af alt. Du kan bruge alt fra en flaskehætte til et PVC- eller plastrør. Når du har valgt, hvad du vil have, skal du fastgøre det permanent til den udskårne topdel af flasken.
Trin 4. Test rakettens balance ved at hvile den på din pegefinger
Det skal balancere over trykkammeret (bunden af den første flaske). Hvis ikke, fjern vægtdelen og juster den.
Efter at have fundet massemidlet vejes raketten. Den skal veje et sted mellem 200g og 240g
Trin 5. Opret launcher/prop
Der er flere enheder, der kan bruges til at lancere vandraketten. Den enkleste er en ventil og en prop, der passer ind i trykkammerets mundstykke.
- Find en prop, der sidder tæt ind i mundstykket på flasken. Du skal muligvis klippe det lidt.
- Få et ventilsystem som dem, der bruges på bil- og cykeldæk. Mål dens diameter.
- Bor et hul i midten af proppen med en boremaskine med samme diameter som ventilen.
- Rengør ventilspindlen, og læg et stykke tape over den hakkede del og åbning af ventilen.
- Skru ventilen ind i hullet i proppen, og forsegl den på plads med en silikone- eller urethanforsegling. Lad forseglingen tørre helt, inden tapen fjernes.
- Test ventilen for at sikre, at luft passerer frit igennem den.
- Test proppen ved at placere en lille mængde vand i trykkammeret, montere proppen og placere raketten lodret. Hvis du finder lækage, lukkes ventilen igen og testes. Efter at have kontrolleret, at der ikke er lækage, testes igen for at bestemme det tryk, der er nødvendigt for at fjerne proppen fra flasken.
- For instruktioner om hvordan man bygger et mere sofistikeret lanceringssystem, gå til
Trin 6. Vælg et lanceringssted for raketten
Som med filmrulle og tændstikraket anbefales en åben placering. Da vandraketten er større end de andre, har du brug for et endnu større og mere plant område.
En hævet overflade, såsom et picnicbord, er fantastisk til situationer, hvor små børn er involveret
Trin 7. Start raketten
- Fyld mellem 1/3 og 1/2 af trykkammeret med vand. (Du kan tilføje lidt madfarve for at producere en farvet "udstødning" ved lanceringen). Det er også muligt at affyre raketten uden at tilføje vand til kammeret, men det krævede tryk kan være anderledes og skal måles igen.
- Sæt affyringsenheden/proppen ind i trykkammerets mundstykke.
- Tilslut slangen fra en cykelpumpe til udløsningsventilen.
- Placer raketten opretstående.
- Pump luften, indtil du når det tryk, hvor proppen udvises. Der kan være en lille forsinkelse, før hun bliver sparket ud, og raketten bliver affyret.
Rakettens dele og hvordan de fungerer
1. Brug booster til at løfte raketten og flytte den gennem luften
En raket flyver ved at lede en udstødningsstrøm nedad gennem en eller flere dyser. Raketmotorer arbejder ved at blande brændstoffet med en iltkilde (en oxidant), som gør det muligt for dem at arbejde i rummet og Jordens atmosfære.
- De første raketter blev drevet af faste brændstoffer. Disse typer omfatter kinesisk fyrværkeri og krigsraketter samt de tynde raketter, der bruges af rumfartøjer. De fleste af disse modeller har huller i midten, hvor brændstof og oxidatorer kan mødes og forbrændes. Motorer, der bruges i miniatureraketter, anvender thrustere til fast brændsel i forbindelse med forskellige ladninger for at frigive faldskærmen, efter at brændstoffet er løbet tør.
- Raketter, der bruger flydende brændstoffer, har separate tanke under tryk med brændstoffer som benzin eller hydrazin og flydende ilt. Disse materialer pumpes ind i et forbrændingskammer i bunden af raketten; udstødningen frigives derefter gennem et konisk mundstykke. De vigtigste thrustere af rumraketter var flydende brændstofraketter understøttet af en ekstern brændstoftank lastet under skyttelbussen ved opsendelsen. Saturn V -raketterne på Apollo -missionen var også flydende brændstof.
- Mange skibe bruger raketter til at ændre retning i rummet. Disse raketter kaldes manøvreringspropeller. Servicemodulet knyttet til Apollo -rumfartøjets kommandomodul og de manøvrerende rygsække, som astronauterne brugte, havde også disse thrustere.
2. Skær luftvarmeren af med den koniske dyse
Luft har masse, og jo tættere den er, jo mere holder den objekter, der forsøger at bevæge sig. Raketter skal strømlines (med aflange, elliptiske former) for at minimere den friktion, man støder på, når man navigerer gennem luften, hvilket får dem til at have spidse næb.
- Raketter, der bærer nyttelast (astronauter, satellitter eller sprænghoveder) bærer dem normalt tæt på næbbet. Apollos kommandomodul var for eksempel konisk.
- Den koniske dyse oplader også rakets styresystemer for at forhindre dem i at gå ud af kurs. Disse systemer kan omfatte indbyggede computere, sensorer, radarer og radioer til at give information og styre flyveforløbet. (Goddard -raketter anvender et gyroskopstyringssystem.).
3. Balancér raketten omkring dens massecenter
Rakettens samlede vægt skal afbalanceres omkring et bestemt punkt for at sikre flyvning uden fald. Dette punkt kan betegnes som ligevægtspunkt, massecenter eller tyngdepunkt.
- Massens centrum varierer fra raket til raket, men generelt er det et sted over tryk- eller brændstofkammeret.
- Selvom ladningen hjælper med at løfte massemidtpunktet over trykkammeret, vil en for tung ladning bevirke, at rakettens vægt koncentreres øverst, hvilket gør det sværere at holde den på hovedet før opsendelsen. Derfor er integrerede kredsløb blevet integreret i skibenes computere for at reducere deres vægt (denne teknologi har ført til brug af chips i lommeregnere, armbåndsure, personlige computere og for nylig tablets og smartphones).
4. Stabiliser flyvning med vinger
Vingerne sikrer, at rakettens flyvning er lige, hvilket skaber luftmodstand mod ændringer i retning. Nogle vinger er designet til at strække sig ud over rakettens mundstykke og for at holde det oprejst inden opsendelsen.
I 1800 -tallet udtænkte britiske William Hale en anden måde at bruge vinger til at stabilisere flyvningen. Han skabte udstødningsporte ved siden af vejrvaneformede vinger, der pressede på gasserne og roterede raketten for at forhindre den i at gå ud af kurs. Denne proces kaldes spin -stabilisering
Tips
- Hvis du har det sjovt med at lave en af ovenstående raketter, men ønsker en større udfordring, kan du prøve hobbyen med at samle miniatureraketter. Disse raketter er blevet solgt siden slutningen af 1950'erne i montagesæt og kan opsendes med sortpulvermotorer i højder på 500 meter.
- Hvis det er svært at skyde en raket lodret, skal du montere den på skinner for at skyde den vandret (i det væsentlige er en ballonraket en jernbaneraket). Du kan vedhæfte fotofilmbeholderen til en legetøjsbil og vandraketten til et skateboard. Du skal stadig finde et åbent område med nok plads.
Opslag
- Voksen overvågning anbefales, når man beskæftiger sig med raketter affyret af noget stærkere end menneskelig ånde.
- Brug altid øjenværn, når du sender flyvende raketter (enhver anden raket end en blære). For større raketter, såsom vandraketter, anbefales også en hjelm.
- Ret aldrig raketten mod en anden person.