Самодельные ракеты в домашних условиях: Надо сделать ракету своими руками. Делаем ракету в домашних условиях. Как сделать космическую ракету своими руками из бумаги в домашних условиях

Изобретение самодельной ракеты в домашних условиях

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Овсянников И.С. 1

---

1Муниципальное общеобразовательное учреждение -Средняя школа № 10 с углубленным изучением отдельных предметов

Добрынина Т.Ю. 1

---

1Муниципальное общеобразовательное учреждение -Средняя школа № 10 с углубленным изучением отдельных предметов

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение.

Гуляя летом по ВДНХ, мы попали в интереснейший музей – музей «Космонавтики». Меня очень впечатлил этот музей. Чего там только нет. Я увидел знаменитых собак Белку и Стрелку , скафандр, в котором А. А. Леонов совершил первый выход в космос , ракетные двигатели и конечно же космические корабли.

Рядом с музеем космонавтики стоит макет ракеты «Восход» и ракетоноситель. Рассмотрев ракету, я озадачился вопросом, как же она летает? Есть ли у нее двигатели как у самолета или какая сила способна поднять ее в воздух?

Приложение №1.

Цель проекта:

изучить строение ракеты, создать свою модель ракеты и осуществить ее запуск.

Задачи проекта:

— расширить знания об истории освоения космоса

— познакомиться с устройством ракет

-узнать какие законы физики помогают ракете летать

Объект:

Созданная своими руками модель ракеты

Предмет:

Процесс создания ракеты своими руками

Актуальность:

С помощью анкетирования одноклассников я определил, что 80% ребят знают, что такое ракета и 100% ребят хотели бы узнать , как можно самому создать ракету и осуществить ее запуск .

Немного истории.

Люди всегда мечтали летать, как птицы. Сначала появились воздушные шары, на которых можно было подняться в небо. Чуть позже изобрели первые двигатели и появились дирижабли. На смену воздухоплаванью пришла авиация. Но полететь в космос на самолете или вертолете невозможно. Потому что в космосе нет атмосферы. Там вакуум, а самолетам необходим воздух. [4]

Спустя годы люди сумели покорить воздушное пространство Земли. Изобрели космический корабль. Первыми в космос отправились собаки. Космический корабль с Белкой и Стрелкой облетел вокруг Земли 18 раз . 12 апреля 1961 года в космос полетел Ю.А. Гагарин. Это был трудный и опасный полет. [4]

1.1 Кто же придумал ракету?

Ракеты появились очень давно. Их придумали в Китае много сотен лет назад. Китайцы использовали их, чтобы сделать фейерверк. Китайцы долго держали в секрете устройство ракет, им нравилось удивлять чужестранцев. В 13 веке впервые китайцы применили ракеты как оружие. Называли их огненные стрелы. При Петре I была создана сигнальная ракета. Она поднималась на высоту до 1 км. [4]

Первым, кто придумал использовать ракету для передвижения, был Н.И.Кибальчич. Он считал, что именно ракета откроет человеку путь в небо. В ХХ веке мысли о полете в космос впервые появились у К. Э. Циолковского. Он мечтал о том, как человек будет летать в космос. Он Основоположником, создателем отечественной космонавтики является С. П. Королев – выдающийся конструктор и ученый. Под его руководством были осуществлены запуски первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Ю.А. Гагарина. [3]

1.3 Устройство ракеты.

Ракета – летательный аппарат, движущийся под действием реактивной силы, возникающей при отбросе массы сгорающего ракетного топлива. Ракеты бывают одноступенчатые и многоступенчатые. Форма ракеты связаны только с тем, что ей приходится по дороге в космос пролетать через воздух. Воздух мешает лететь быстро и чтобы уменьшить воздушное сопротивление форму ракеты делают гладкой, обтекаемой. [1]

Приложение №2.

Наша планета – это огромный магнит, который притягивает к себе людей, предметы, здания, растения и все остальное. Этот магнит называется – земным притяжением. Чтобы преодолеть это притяжение ракете надо много энергии, много топлива. [4]

В любой ракете имеется оболочка и топливо с окислителем. Мы видим, что оболочка ракеты включает в себя полезный груз (космический корабль), приборный отсек и двигатель (камера сгорания, насосы и.т.д.) Основную массу ракеты составляет топливо с окислителем (окислитель нужен для поддержания горения топлива, поскольку в космосе нет кислорода). [4]

В ракете топливо и окислитель смешиваются в камере сгорания . В результате образуется высокотемпературный газ, находящийся под огромным давлением. Газы из камеры сгорания мощной струей устремляются наружу через трубку специальной формы, называемую соплом ракеты. Назначение сопла состоит в том, чтобы повысить скорость струи. Все это прекрасный пример третьего закона Ньютона, который я открыл для себя, так как физику еще не изучал. На каждое действие (газ давит вниз) существует равная и противоположная реакция (ракета вверх). Чем уже сопло и чем больше давление внутри камеры, тем больше тяга. [4]

В практике космических полетов обычно используют многоступенчатые ракеты, развивающие гораздо большие скорости и предназначенные для более дальних полетов, чем одноступенчатые. После того, как топливо и окислитель первой ступени будут израсходованы, эта ступень автоматически отбросится и в действие вступает двигатель второй ступени. Уменьшение общей массы, путем отбрасывания ненужной ступени позволяет сэкономить топливо и окислитель и увеличить скорость ракеты. Аналогично и со второй ступенью. Скорость таких ракет составляет в среднем 33 м/с.

Процесс взлета ракеты выглядит так : ракета стоит на бетонном стартовом поле. По команде из пункта управления включаются двигатели, мы видим пламя внизу , слышим нарастающий рев. И вот ракета в клубах дыма отрывается от Земли сначала медленно, а потом все быстрее и быстрее устремляется вверх. [3] Через минуту она уже на такой высоте, куда не могут подняться самолеты, а еще через минуту в безвоздушном пространстве. Выглядит это очень захватывающе и я решил попробовать воспроизвести запуск самодельной ракеты.

Практическая часть.

Простейшую ракету можно сделать из подручных материалов. Это будет пневмогидравлическая ракета – ракета, использующая в качестве рабочего тела воду , вытесняемую из корпуса ракеты через сопло давлением сжатого воздуха. [2]

Для начала нужно определиться каких размеров будет ракета. Основой ее корпуса будет простая пластмассовая бутылка из-под воды. Основной узел в ракете будет клапан, от него будет зависеть эффективность всей конструкции.

Для сборки мне понадобились следующие материалы:

— пластиковые бутылки из под воды

— картон

— краски

— клей горячий

— винтики, уголки , гайки

— две деревянных палочки

— пластиковое ведро

— насос с манометром

— быстросъемный соединитель для шлангов

— нипель от автошины

Сначала подготовим основной узел ракеты. С помощью клапана в бутылку нагнетается и удерживается воздух. Возьмем быстросъемный соединитель для садового шланга и вставим в н его нипель от автопокрышки.

Приложение №3.

Далее берем 2 бутылки объемом 1,5 литра. Отрезаем от одной верхушку и крепим небольшой утяжелитель с помощью горячего клея. Далее отрезаем дно от второй бутылки и крепим на это место верхушку ракеты с утяжелителем. Берем картон и наклеиваем его поверх основы ракеты. Из картона я вырезал стабилизаторы ракеты. Также из маленьких бутылочек от воды я сделал подобие сопла. Вот такая заготовка получилась.

Приложение №4.

Далее из аэрозольного баллончика я покрасил ракету в красный и серебряный цвет.

Приложение №5.

Теперь осталось собрать пусковую площадку. Для сборки мне потребовалась помощь родителей. Для этого папа помог мне просверлить отверстие внутрь ведра для того, чтобы вставить наш клапан. Крепим упоры для запуска ракеты. Сбоку мы прорезаем отверстие для того, чтобы подключить насос.

Приложение №6.

Наша ракета готова.

Основной принцип запуска, как я уже узнал, будет крыться в третьем законе Ньютона. Нам необходимо наполнить ракету водой на 1/3 от основного объема. Если залить воды больше, то для воздуха останется слишком мало места, а во втором случае слишком много места. Тяга двигателя будет слабой , а время полета –непродолжительным. При открытии клапана сжатый воздух начнет выбрасывать воду через сопло, в результате чего возникает тяга и ракета сможет развить скорость до 12 м/с.

Итак, когда все готово можно выйти на поле и осуществить запуск ракеты. Вместе с ракетой нам понадобится насос с манометром и бутылка воды. Устанавливаем стартовую площадку так, чтобы ракета стояла строго вертикально. Подключаем насос к клапану, в бутылку заливаем воды на 1/3 от основного объема. У нас бутылка 1,5 литра, мы заливаем 500 мл. Быстро устанавливаем ракету на клапан, так чтобы клапан плотно вошел в горлышко бутылки. Теперь взводим спусковой механизм.

Приложение №7.

Заключение

Моя исследовательская работа была очень интересной и познавательной. Я с большим интересом изучил историю появления ракет и механизм их запуска. Для себя открыл неизвестный мне ранее принцип действия реактивной силы, известный в физике как третий закон Ньютона, который основан на том, что из корпуса ракеты под давлением вытесняется струя воды, заставляю ракету двигаться в противоположном направлении. Создание макета ракеты оказалось очень увлекательным и познавательным занятием.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Интернет источники

ru.m.wikipedia.org

SdelaySam-SvoimiRukami.ru

Kartaslov.ru

Историиземли.рф

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение №1.

Приложение №2.

Приложение №3.

Приложение №4.

Приложение №5.

Приложение №6.

Приложение №7.

Просмотров работы: 156

Ракета на палочке / Хабр

Всем привет! Меня зовут Илья!

Если вы читали мою прошлую статью, то наверное уже знаете что я увлекаюсь любительским ракетостроением. Это сложная и долгая тема. Давайте сейчас не будем строить большую ракету, а в этой статье давайте поговорим о чём-нибудь попроще. Ну, например о самой простой ракете с палочкой-стабилизатором. 

Исторический экскурс

Сунь Сы-мяо

Считается, что порох изобрёл китайский алхимик Сунь Сы-мяо в VII веке нашей эры. Открытый рецепт пороха, состоящий из смеси из селитры, локустового дерева и серы, был далёк от идеала в нашем понимании термина «порох» сегодня. Такая смесь не обладала хорошо выраженным взрывчатым эффектом. По сути, это был прототип дымного пороха. А дымный порох не является бризантным взрывчатым веществом, или, проще говоря, очень плохо «жахает», если «жахает» вообще. Справедливости ради, оптимальные пропорции компонентов для пороха человечество ещё подбирало достаточно долго. К XIX веку в каждой европейской стране существовал свой набор оптимальных пропорций компонентов, технологий и стандартов. И все они отличались. Я думаю, что этот факт, что первые образцы пороха плохо взрывались, но хорошо горели, быстро привели к идее использовать порох в качестве горючего для создания движущей силы (иными словами для метательных орудий). То есть привело к почти одновременному появлению первых ракет. Итак, первая ракета появилась в VII веке в Китае.

Простые китайские ракеты

Вид первых ракет был максимально прост — это пороховой двигатель, то есть цилиндр с запрессованным порохом, и примотанная к нему палочка-стабилизатор. Роль палочки проста — обеспечивать правильную ориентацию двигателя. В случае вертикального полёта, палочка под действием силы гравитации удерживает двигатель в вертикальном положении (тянет вниз), а ракета летит вверх.

О терминологии

Здесь может быть потенциальная тема для святых войн. Дело в том, что далеко не всех устраивает применение термина «стабилизатор» к какой-то там палке или рейке. В ракетостроении (как авиации и судостроении) обычно под термином «стабилизатор» понимаются плоскости или решётки (набор плоскостей), обеспечивающие устойчивость движения ракеты\самолёта\судна. В случае палочки никакой плоскости нет, и это вызывает предмет для споров. Но, по факту, палочка выполняет роль стабилизатора, обеспечивает устойчивость полёта. Скажем так, назовём эту палку подсистемой стабилизации ракеты, а именно «автоматом стабилизации из веревки и палок».

Этот самый вид — двигатель с примотанной к нему палочкой — ракеты сохранили вплоть до 20 века. Может быть с небольшими изменениями, вроде добавления головного обтекателя. Ну или стрел-ракет. Или залповых установок для фейерверков или артиллерийских ракет, как например та же хвачха. Конечно, менялись габариты ракет, материалы, даже появились ракеты с железными корпусами. Но, по сути ракеты оставались одинаковыми долгое время, и как таковой ракетной теории не существовало. А то, что и существовало, в основном было присуще Азии. В Европе ракеты появятся в прямом смысле на арене боевых действий лишь к концу XVIII века. 

сэр Уильям Конгрив младший

Пионером ракетостроения в Европе был Уильям Конгрив младший.  Благодаря его разработкам и успешному применению ракетной артиллерии при бомбардировке Булони и Копенгагена, началось активное внедрение ракет и развитие ракетной теории и инженерных практик. Ракету Уильям разрабатывал не с нуля, а с привезённой его отцом, Уильямом Конгривом старшим, майсурийской ракеты из Индии. В XVIII веке Индия была колонией Англии, однако отдельные княжества, например, Майсурийское, активно сопротивлялось и воевало с англичанами на протяжении 40 лет и применяло против оккупантов ракетное вооружение.

Майсурийские ракеты (иллюстрация)

И одну из таких ракет, как раз таки привёз отец сыну. Майсурийские ракеты от бумажных фейерверочных ракет отличали как габариты, так и материалы — ракета была сделана из железа и требовала использования длинного стабилизатора из бамбука  длиной в один метр.

Ракета Конгрива

Итак, Уильям Конгрив младший открыл фабрику по производству ракет для военных нужд. Ракеты были неплохим видом артиллерийского вооружения, и Уильям занимался дальнейшей модификацией ракет — увеличивал их мощность и дальность полёта, занимался проблемами устойчивости, рассчитывал длину стабилизатора в зависимости от веса ракеты. В-общем, двигал ракетную науку вперёд. У ракет в то время была не самая высокая кучность и точность, и этот недостаток компенсировался залповым огнём по аналогии с хвачхой, что было логичным решением, но тем не менее, наработки Уильяма Конгрива позволили вывести точность и кучность на качественно новый уровень.

А. Д. Засядко

В России (Российской Империи) пионером ракетостроения можно считать Александра Засядко. В 1815 году А. Д. Засядко по собственной инициативе начал работы по созданию боевых пороховых ракет. Не имея на это средств, он продал своё имение под Одессой. Этот поступок произвёл большое впечатление на императора Александра I, с того времени относившегося к Засядко с большим уважением, а также распорядившемся о финансировании его исследований и полевых испытаний ракетного оружия. К 1818 году А. Д. Засядко изобрёл боевую ракету оригинальной конструкции, сконструировал пусковой станок, позволяющий вести залповый огонь, приспособления для наведения, а также написал инструкцию по боевому применению ракетного оружия.

Ракета Засядко

Разработанные им ракеты имели дальность полёта до 6 000 метров (английские ракеты Конгрива — до 2 700 метров). Высчитал, сколько пороха потребуется для полета такой ракеты на Луну. Построил ракетную пусковую установку, с которой можно было произвести залп сразу шестью ракетами.

К. И. Константинов

Если А. Д. Засядко дал толчок к теории ракетостроения, то практику уже реализовывал генерал артиллерии Константин Константинов. Ему принадлежит целый ряд инженерных решений, вроде баллистического маятника — прибора для измерения импульса ракеты или снаряда, пусковых установок, разделяющихся головных частей ракеты, ракет с морским запуском (запуском с подводной лодки) и много другое. Список его деяний можно перечислять достаточно долго, главное, что К. И. Константинов исследовал вопросы оптимальных параметров ракет, способы их стабилизации в полёте, составы ракетных порохов и уделял большое внимание улучшению технологии производства и сборки ракет, механизации и безопасности их изготовления. Ракеты Константинова всё ещё оставались с реечным стабилизатором (но уже появились прототипы в комбинации с хвостовым оперением). Главное — ракеты стали более технологичными. И для массового современного их изготовления требовались новые заводы и полигоны. К. И. Константинов руководил строительством (крупнейшего по тем временам) Николаевского Ракетного Завода (ныне Украина), но до его открытия Константинов уже не дожил.

Н. И. Кибальчич

Немаловажным будет упомянуть так же и революционера-народовольца Николая Ивановича Кибальчича. Кибальчич известен как главный техник, создатель бомбы, с помощью которой «производилась казнь» Императора Александра II. Конечно, можно по-разному относиться к личности в истории, но неоспоримым будет факт, что Н. И. Кибальчич был блестящим учёным-инженером, пусть и самоучкой. Помимо создания метательных снарядов с «гремучим студнем», Кибальчич занимался и другими вопросами, увлекался химией и физикой.  Он рассчитал способы обеспечения программированного режима горения пороха, разработал методы сжигания, устройства, подающие топливо и регулирующие этот процесс с помощью автоматических часов.Так, например в последние дни своей жизни, перед смертной казнью, после убийства императора Александра Второго, Кибальчич разрабатывал, рассчитывал и подробно описал устройство ракетного летательного аппарата, по задумке способного достигнуть космоса и осуществить торможение об атмосферу при спуске (задолго до К. Циолковского). Н. И. Кибальчич перешёл от простейшей палочки к вопросам стабилизации полёта ракеты крыльями-стабилизаторами и даже управляемому вектору тяги.

Летательная машина КибальчичаО революционерах ракетостроения

Похоже, грань законности в ракетостроении всегда была очень шаткой. Не буду выдвигать тезис, что убийство Александра II сделала эту тему больной для Российской Империи и её наследницы, России, но параллели прослеживаются. Почти все движения, технологии связаны с именами лиц, занимавшихся военными, боевыми ракетами. Все остальные идеи, как правило, даже в случае с Циолковским реализованы на практике не были, и оставались лишь написанными на бумаге. Такое положение, впрочем, сохраняется и по сей день, когда государство имеет монополию на небо, и реализует в основном военные проекты. Гражданское ракетостроение, тем более частное, если и существует, то как исключение, или побочный элемент военного ракетостроения, и используется для имиджевых целей.

Надеюсь, вы не подумали, что я нарочно политизирую предмет статьи. Но, любопытный факт, что история и британского ракетостроения если посмотреть пристальнее, начинается не с майсурийской ракеты, а как раз-таки с революционеров. Хотя Уильям Конгрив младший и отвергал этот тезис, но, похоже, что немалая часть наработок Конгрива заимствована из нововведений Роберта Эммета. Роберт Эммет — ирландский националист, организатор неудачного восстания против британского правления в 1803 году. В результате неудачной попытки восстания, был схвачен, осужден и казнён за государственную измену.

Но где-то на этом моменте мы рискуем оторвать палочку от ракетного двигателя, поэтому я перейду к следующей части.

Моделирование полёта ракеты

Ракеты должны пронзать небо! Но я написал немаленький исторический экскурс о заре европейского ракетостроения, которое почти целиком и полностью посвящено ракетной артиллерии. А артиллерия не стреляет вертикально вверх. Что интересного, и сложного, сами по судите в том, чтобы запустить ракету вверх? Она поднимется и упадёт обратно. Конечно, это сарказм, но есть в этом доля правды. Случай запуска ракеты под углом сложнее вертикального. Потому что помимо вертикальной составляющей сил к расчётам добавится и горизонтальная составляющая. Итак, появится баллистика. Давайте посмотрим на модель полёта простейшей ракеты с палочкой-стабилизатором.

Задачи баллистики известны ещё с курса школьной физики с задачами вида «снаряд/камень брошенный под углом к горизонту». В целом, я надеюсь, большинство знакомых с физикой людей, умеют решать такие задачи. 

Типичная задача про брошенный под углом к горизонту снаряд

За основу берётся уравнения кинематики для движения материальной точки. Тело, брошенное под углом α к горизонту запускается с какой-то начальной скоростью v₀   и во время описывает траекторию в виде параболы (из-за того, что на тело действует сила гравитации) и достигает высоты h, перемещается на расстояние L за время  T. Для расчёта используются простые формулы из баллистики, полученные из общей векторной записи.

Однако, ракета — не снаряд, которому придаёт начальную скорость пушка. На начальном этапе траектории ракета движется с ускорением, пока двигатель выдаёт тягу. Поэтому, модель чуть усложняется. Для модельных ракет этот участок часто длится около секунды или чуть больше, но не стоит им пренебрегать.

Фактически, траектория поделится на два участка — на участок с движением с учётом тяги двигателя (I) и на участок без него (II). Второй случай — это тот же «камень брошенный под углом к горизонту», только с начальными условиями, точнее координатами — высотой y₀ и каким-то пройденным путём\перемещением x₀. Первый участок — это участок движения с ускорением, и тут, соответственно, ракета стартует с нулевой скоростью, и разгоняется, приобретая скорость at. Соответственно начальная скорость на втором участке скорость будет равна at₀ в момент t₀ (прекращения тяги). Здесь всё было бы достаточно просто, если бы движение ракеты было равноускоренным. То есть, если бы ускорение было постоянным (a = const).  Стоило бы опять записать все расчётные формулы исходя из векторного представления всех сил. Но в реальности тяга, а значит и ускорение двигателя крайне редко бывают постоянными.

Типичная тяга ракетного бессоплового модельного двигателя

Итак, у нас ускорение будет меняться со временем, то есть ускорение будет какой-то функцией a(t). Функция a(t) берётся в зависимости от характеристик двигателя, и массы ракеты (согласно второму закону Ньютона a(t) = F(t)/m. То есть, в расчётные баллистические формулы следует добавить формулы расчёта скорости давления исходя из рабочего давления двигателя:

где S_i — площадь горения, S_к — площадь сечении критики (самого узкого места) сопла, p — плотность топлива, u — скорость горения топлива, C — характеристическая скорость.

Зная давление внутри двигателя, можно найти тягу:

q — масса, расходуемая за единицу времени, g — ускорение свободное падения, S_i — площадь среза при выходе из сопла, p_a — давление на выходе из сопла (для атмосферных запусков — атмосферное или меньше), а так же удельный импульс двигателя I_y (приблизительно):

Можно рассчитать альтернативно,

где

а w_e — скорость истечения продуктов сгорания:

Ну или оставить всё как есть, рассчитать отдельно и использовать как из таблицы значений 🙂

В любом случае, тот факт, что значение ускорения у нас меняется со временем приведёт к тому, что решения для расчёта характеристик нашей ракеты на активном участке не будет в аналитическом виде. Но, к счастью, можно всё рассчитать в численном виде.

Но большого прока от таких расчётов не будет, потому что мы не учитываем и другие факторы, которые будут влиять на расчётные результаты, а именно: кривизна земли (для небольших ракет этим можно пренебречь), неравномерность плотности\давления воздуха (на небольшой дальности и высоте этим тоже можно пренебречь), а так же сопротивлением воздуха. И вот сопротивлением воздуха пренебрегать нельзя. Сила сопротивления воздуха оказывает огромное влияние на результат полёта ракеты. Поэтому добавляем её в модель.

Где с_f — аэродинамический коэффициент сопротивления для конкретного тела, s — площадь поперечного сечения тела (площадь сечения тела относительно набегающего потока), p — плотность воздуха, v — скорость потока.

Сила сопротивления воздуха, к счастью, всегда направлена противоположно вектору скорости и зависит от формы поперечного сечения ракеты, площади этого сечения, сопротивления воздуха, и, конечно от скорости встречного потока. В нашем случае — скорости ракеты. Если попытаться записать опять все уравнения с учётом силы сопротивления воздуха, то окажется, что теперь все параметры будут зависеть ещё от массы, которую в случае движения материальной точки попросту можно было сократить. Кстати, на Хабре есть замечательная статья на эту тему. В этом могло быть ничего страшного, но в нашем случае масса будет меняться во время полёта! Потому что во время работы двигателя двигатель будет сжигать топливо, а масса будет отбрасываться в виде газов. То есть, масса ракеты — это тоже функция от времени m(t). Нужно не забыть поправить расчёт для ускорения — a(t) = F(t)/m(t). Этот факт, опять-таки приведёт к тому, что решения для расчёта характеристик нашей ракеты на активном участке не будет в аналитическом виде. Но, к счастью, можно всё рассчитать в численном виде.

Ракета рыскает, в данном случае ракету стабилизирует управляемый вектор тяги

Наконец, чтобы модель была честной, стоит сказать, что ни одна ракета не летит прямо. Ракета всегда старается развернуться относительно набегающего потока боком, на какой-то угол.

И этот угол в аэродинамике называется углом атаки α. Правда, если ракета сделана правильно, то благодаря плечу k, создаваемому между центром тяжести (ЦТ) и центром давления ракеты (ЦД), появляется момент силы Ma, которая будет возвращать ракету на траекторию с некой силой F_ax=F_a*sin(α). Это плечо создаётся сдвигом центра давления на расстояние от центра давления ракеты путём добавления балласта вверх ракеты, или удлинением плоскости стабилизации (и\или переноса её вниз от центра тяжести), например добавления той же длинной палочки. Так что, моё заявление про «палочка под действием силы гравитации удерживает двигатель в вертикальном положении (тянет вниз), а ракета летит вверх» на самом деле распространённое заблуждение. Ещё раз, палочка нужна для того, чтобы сдвинуть центр давления от центра тяжести. Тем не менее, для нас важен факт, что ракета будет рыскать, то есть вращение ракеты в поперечном направлении относительно центра тяжести. Как не сложно догадаться, это приведёт к тому, что наша ракета — не ядро, и при вращении площадь поперечного сечения встречного потока тоже будет изменяться. Впрочем, как и форма. И тут у нас возникают серьёзные проблемы, что коэффициенты в расчетной силе сопротивления воздуха перестанут быть постоянными c_f(t), S(t). Тут я мог бы написать, что «к счастью, можно всё рассчитать в численном виде». Но проблема в том, что достаточно сложно без эмпирических данных будет задать параметры для рысканья, пусть и с известным углом атаки (хотя и он будет тоже изменяться из-за изменения массы ракеты).  В общем виде, если продолжать пытаться строить модель, то можно попытаться задать n-мерную зависимость вида: Cf=f(a, V, p, t), S(t)~Cf(t). И, пожалуй, для простоты я не буду упоминать класс задач в баллистике про «качающиеся» снаряды и расчёты для них. Их, конечно тоже можно смоделировать.

Моделирование аэродинамических потоков и отклонения пули

В конечном итоге, для составления модели и получения решения для нашей самой простой ракеты мы получим сравнительно тяжелую систему дифференциальных уравнений, которую можно решать численными методами, такими как методом простых итераций, методом ньютона, методом бисекции, методом хорд, или методом Рунге-Кутты. Такие решения, конечно производят на ЭВМ. Об этом есть отличная статья на Хабре.

Запускаем эмпирическую ракету

Итак, допустим, для сбора данных о рысканье мы запустим нашу самую простую ракету с палочкой-стабилизатором. Для простоты выберем кристально ясный и безветренный день. Запустим ракету под углом к горизонту, скажем под 45 градусов. Может даже на этом этапе сравним максимальную высоту, дальность и время полёта с расчётными. Что же мы увидим? Мы видим, что наглядно видны два участка полёта — с ускорением и без. Да, ракета будет описывать, в зависимости от стабильности ракеты (в диаметрах), спираль вокруг траектории движения. Эта спираль образуется из-за рысканья. Это мы теперь знаем. Причём по мере выгорания топлива спираль расширяется, плечо увеличивается. Очень похоже на модель, не так ли? Но, то, к чему модель нас не готовила, так это к тому, что ракета с одной палочкой-стабилизатором уйдёт вбок в горизонтальной плоскости (по азимуту). Вот ведь незадача! Мы строили модель на двухмерной плоскости, но оказалось, что наш мир трёхмерный! Всё гораздо сложнее. 

Показать смещение по азимуту очень сложно на фото, а я и не стараюсь

Палочка закреплена с какой-то стороны ракеты, что даёт смещение в эту сторону. Ну, вернее не совсем так. У нас появляется паразитный момент, хотя и небольшой. Но из-за того, что всё-таки ракета старается оставаться на траектории, что мы наблюдаем рысканье, что мы видим спиральный полёт по траектории, создаётся дополнительно момент вращения, который приводит к тому, что ракета начинает уходить в сторону. Такой эффект называется деривацией. Он возникает из-за гироскопического эффекта и эффекта Магнуса. В итоге, чтобы иметь более качественную модель, мы должны добавить ещё ось Z. Или сменить систему координат на цилиндрическую или полярную.

 

Эффект Магнуса

Знаете, это не мы первые столкнулись с этой проблемой в ракетостроении из палок и верёвок, но, спешу вас успокоить, что для уменьшения такого эффекта ещё сэр Уильям Конгрив младший пытался её решить. И придумал крепить палочку, а точнее «трубочку»-стабилизатор по центру, навинчивая оную прямо на сопло. И выходило неплохо.

Осветительная ракета с навинчиваемым стабилизатором

Я, пожалуй, воздержусь от повторения этого эксперимента. Пока по крайней мере. Благо, придумали революционеры ракетостроения и стабилизаторы, и управляемые вектора тяги, позволяющие держать ракету точно по траектории. А если речь о военном деле — то попадать белке в глаз. Ладно, шучу. Белок жалко. Попадать в монетку.

В заключение

И всё это для одной, простой маленькой ракеты. Чтобы построить модель, и понять, как она будет лететь. Люди тратили годы, свою жизнь на создание теории, проверяли её на практике, создавали технологию. Возможно, мы это делаем для того, чтобы достичь красивого полёта для модели. Хотя какая модельная ракета с обычной палочкой? Только если мы делаем модели 19-века? Возможно, мы рассчитываем сложное, пространственное геометрическое пиротехническое шоу? В любом случае, мы получаем знания, которые мы можем применить на практике, применить математические, физические и химические законы на практике, пощупать как оно работает. Ракетная наука, так сказать, на заднем дворе для гибкости ума.

Вместо запоздалого дисклеймера

Данная статья не претендует на научность. Мотивацией к написанию данной статьи является детская травма, что большинство знаний, которые система образования РФ впихивала в меня в школе и университете, как правило, не имело никакой мотивационной составляющей «зачем». «Зачем» нужны те или иные законы, формулы, методы и расчёты, кроме тренировки памяти и мышления? То есть, эти знания были оторваны от практики и экспериментов. Возможно, в СССР, специалистов обучали таким образом, что знания, полученные (хотя бы в институте), использовались в дальнейшем в работе, которая была по распределению. Но что-то мне подсказывает, что это и тогда было не (совсем) так. Это конечно объяснимо, что во время обучения база шире, чем то, что используется по факту в конкретной работе, но, чёрт подери, почему так занудно? Для чего всё это делать, откуда это всё взялось? Где и как применять эти самые численные методы? Я нередко смотрю курсы западных университетов или организаций, и обращаю внимание, что немалая часть из них содержит обоснование, практическое применение знаний, эксперименты. Например в NASA есть замечательный  «Beginner’s Guide to Rockets», содержащий как теорию, так и набор готовых экспериментов. Умеют же!

Что почитать

• Д. Рассел, Р. Кон — Ракета Конгрива

• А. Черняк — Николай Кибальчич-революционер и ученый

• И. Крамов — Николай Кибальчич (первый шаг к звёздам)

• Соколов В. С. — Огнепоклонники

• Авилов М. — «Модели ракет»

• Канаев В. — «Ключ на старт»

• П. Эльштейн — «Конструктору моделей ракет»

• Сайт Rocki (Игоря Козлова): http://kia-soft. narod.ru/interests/rockets/rockets.htm

• Сайт Nakka (Ричарда Накки): https://www.nakka-rocketry.net/

• Библиотека NASA: https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/rocket/bgmr.html

• О точности баллистических вычислений: http://www.mathnet.ru/links/2eb6f207c7b86a8b788ff736ffb9acc0/vtgu590.pdf

Ракета РК-1

Сделать простую, но эффектно летающую, модель ракеты несложно даже в домашних условиях. Для этого не нужно никаких специальных знаний и навыков. Тем не менее, нужно соблюдать некоторые правила, на которые я буду обращать внимание по ходу статьи. Информации по данному вопросу в инете достаточно, но для начинающего самодеятельного ракетостроителя в этих статьях, на мой взгляд, есть ряд недостатков. Либо это очень простые ракеты на уровне пиротехнических (движок с палочкой), либо сложные — с керамическими соплами, вареным топливом, электрическим запалом и т.д. и т. п. Кроме того те правила, которые надо соблюдать при изготовлении ракет никем четко не систематизированы, или на них не делается акцент, по-видимому подразумевая их само собой разумеющимися.     В моем понимании ракета, пусть даже простейшая – это система: двигатель, планер, стартовая установка, система зажигания. Это конечно минимально допустимый набор, поскольку в более широком смысле в нее надо добавить еще полезную нагрузку в виде системы спасения, измерительной аппаратуры и т.п., но, во-первых, этот пункт является самым сложным в ракете, во-вторых, осваивать его надо научившись запускать небольшие легкие ракеты без нагрузки. Я очень подробно расскажу, как сделать 15-ти миллиметровую ракету на карамельном порошковом топливе, которая может подняться на высоту более 200 м. Конструкция разработана и тщательно отработана мною во множестве экспериментальных запусков.

Двигатель.    Схема движка представлена на Рис.1. И сразу первое правило: 1) ничего не делать «на глаз». Необходим простейший набор измерительных и чертежных инструментов: линейка, штангенциркуль, карандаш.    Корпус двигателя делается из 10-ти слоев высококачественной офисной бумаги. Для этого из стандартного листа А4 отрезаются по длине две полоски шириной 69 мм. Далее берется оправка – ровный гладкий и прочный, лучше металлический, стержень (или трубка) длиной более 80 мм и диаметром 15 мм. Чтобы корпус не прилипал к оправке, можно отрезать кусок широкого скотча по длине оправки и накатать его на оправку в поперечном направлении. Затем на оправку наматываются последовательно полоски бумаги, которые в процессе намотки обильно, без пропусков, промазываются силикатным клеем. Прилегающую к оправке сторону первого витка промазывать клеем, конечно, не надо.    Наматывать, точнее, накатывать бумагу надо на твердой ровной поверхности, так, чтобы витки ложились друг на друга практически без сдвига и очень плотно, без пузырей. Подложите газетный лист, чтобы не только сохранить в чистоте поверхность, но и убрать излишки клея, выделяющиеся в процессе накатки. Чтобы не было сдвига витков, я рекомендую сначала накатать полоску «всухую», так чтобы она правильно пошла, затем сделать аккуратный «откат» до первого витка, не отрывая оправку от стола, затем опять начать накатку уже с промазкой клеем. Обязательно надо промазать начальный край полоски так, чтобы он четко приклеился на первом витке. Нужен, конечно, некоторый опыт, чтобы эта операция удалась. Однако некондиционные корпуса не выбрасывайте. Они пригодятся для подгонки диаметра сопла, заглушки, для изготовления разных кондукторов и стопорных колец. После того как полосы проклеены, можно прокатать корпус на оправке с помощью ровной досочки, чтобы уплотнить витки. Делать это надо только в направлении намотки.    После этого неплохо прогнать еще сырой корпус через внешнюю оправку – металлический цилиндр с внутренним диаметром 18 мм. Корпус движка должен достаточно плотно проходить через эту оправку, этого надо добиться обязательно, поскольку в дальнейшем придется проводить набивку корпуса топливом, что без плотно сидящей внешней оправки делать нельзя. Если такую трубку найти не удастся, надо будет изготовить внешнюю оправку намоткой не менее 15-ти слоев офисной бумаги на уже готовый корпус двигателя, так – же на силикатном клею. Слегка подсушив корпус, надо снять его с оправки предварительно провернув против намотки. Дальше, пока корпус полностью не высох надо вставить с одной стороны готовое сопло. Для этого конечно необходимо, чтобы сопло уже было подготовлено.    Итак, изготавливаем сопло. Рекомендую сделать сразу два сопла, далее будет понятно почему. Обычно несложно найти деревянный стержень диаметром 16-18 мм, лучше из твердого дерева вроде бука или граба. Аккуратно торцуем его, т.е. делаем ровный перпендикулярный оси спил на одном конце. Для этого надо отрезать ровную полосу ватмана, шириной ~100мм и плотно намотать на стержень точно виток над витком. По краю этой намотки постепенно поворачвая стержень и удерживая ватман на месте делаем круговой пропил. Слегка зачистив шкуркой место спила получаем четкий торец. Здесь мы подошли вплотную ко второму правилу, непосредственно вытекающему из первого: 2) при любых операциях требующих геометрической точности использовать всевозможные оправки, шаблоны, кондукторы .    Торцанув деревяшку, по той же схеме отпиливаем от нее цилиндр высотой 12 мм. В этой заготовке по центру вдоль оси сверлим отверстие диаметром 4,0мм. Делать это лучше на сверлильном станке, хотя бы сделанном из дрели со специальной сверлильной подставкой. Она не слишком дорогая, но позволяет делать вертикальное сверление. Если такого устройства нет, можно использовать любой простейший кондуктор, в конце концов сделать сверление вручную. Особая точность в данном случае не нужна, поскольку фишка в следующей технологии. Просверлить заготовку по центру не удастся даже на сверлильном станке. Поэтому я просто надеваю заготовку на шпильку М4 и зажимаю с двух сторон гайками. Затем зажав в патрон дрели, обтачиваю до нужного диаметра (15 мм) напильником и шкуркой. Если есть отклонения от перпендикулярного направления относительно оси торцевых поверхностей, это тоже можно поправить при обточке. Дрель для этого надо, конечно, как-то закрепить на столе, такие приспособления тоже есть в продаже. После такой операции отверстие сопла находится точно по центру. На боковой поверхности сопла, так же на дрели, по центру делаем проточку квадратным или круглым надфилем глубиной 1,0-1,5мм. Подгонку диаметра лучше всего делать, имея заготовку корпуса двигателя, можно некондиционную, которые у вас появятся в процессе производства. Наконец сопло готово. Оно не отличается жаропрочностью и в процессе работы движка прогорает до диаметра 6 — 6,5 мм. Некоторые называют такие движки даже бессопловыми. Я бы не совсем с этим согласился, поскольку это простейшее сопло все-таки обеспечивает четко направленный стартовый вектор тяги. Кроме того, такое сопло «автоматом» регулирует давление в движке, позволяя простить некоторые ошибки начинающих ракетомоделистов.    Теперь надо изготовить заглушку. Это то же сопло, но без центрального отверстия. Тут можно придумать разные технологии изготовления. Проще всего использовать в качестве заглушки еще одно сопло, только под него при сборке придется подложить, например, советскую копейку, ее диаметр как раз 15 мм, или залить отверстие эпоксидкой после установки в корпус. К тому же оно пригодится для центровки основного сопла.    Первый этап сборки двигателя — установка сопла. Делать это надо пока корпус еще не просох, т.е. практически сразу после намотки. Сопло устанавливается в корпус с одного торца на силикатном клею заподлицо с краем корпуса. Вот мы и подошли к третьему правилу: 3) строго соблюдать соосность всех центральных каналов и осевую симметричность всех деталей ракеты. Конечно, это правило интуитивно понятно, но частенько про него забывают.    Гарантий, что канал сопла направлен строго по оси нет, поэтому делаем простейший кондуктор. Для этого с противоположной стороны корпуса двигателя вставляем еще одно сопло(которое мы приготовили для заглушки), без клея естественно, и соединяем оба сопла металлическим стержнем диаметром 4,0мм. Соосность обеспечена.     Давление при работе в таком несложном движке может достигать 10 атмосфер, поэтому надеяться, что клей удержит сопло, мы не будем, а сделаем так называемую «перетяжку». Для этого делаем круговую линию на корпусе, отступив 6мм от края движка со стороны сопла, отметив, таким образом, положение боковой проточки сопла.    Далее берем прочную капроновую веревку толщиной 3-4 мм, привязываем ее к чему-то прочно-неподвижному, я, например, к гире 20 кг которую еще удерживаю ногой. Делаем один оборот веревки по отмеченной линии и, удерживая движок перпендикулярно веревке, сильно натягиваем. Чтобы не порезать руку можно привязать к концу веревки какую-нибудь палку. Операцию повторяем несколько раз, провернув движок относительно оси, пока не образуется четкая канавка-перетяжка. Промазываем ее клеем и наматываем 10 витков х/б нитки №10. Нитку сверху промазываем еще раз клеем. Для завязки нитки очень удобно использовать рыбацкий узел. Теперь можно считать сопло полностью установленным, надо только хорошенько просушить корпус двигателя не менее суток.

Топливо.    Непосредственно назрел вопрос о топливе. Конечно, его надо решить в первую очередь, перед тем как приступать к производству ракеты, но я веду рассказ, так сказать, в порядке логической очередности. Соблюдать этот порядок при изготовлении ракеты конечно не обязательно. Самым доступным, безопасным и одним из самых эффективных считается карамельное порошковое топливо, состоящее из смеси тонко измельченного сахара 35% и калиевой селитры 65%. Процентовка только по весу. Достать компоненты несложно. Про сахар я не говорю, а селитру ищите в садоводческих магазинах и рынках. Лучше всего, конечно, купить качественную селитру в специализированной фирме (Русхим, Вектон). Точное соблюдение весовых соотношений обязательно. Отсюда и четвертое правило: 4) точно соблюдать пропорции химических компонентов, степень измельчения и технологию производства топлива .     Мне могут возразить, что, например, весовые соотношения могут варьироваться в некотором диапазоне. Но, во-первых, данное соотношение оптимально, поскольку проверено и применяется многими «профи», во-вторых, наша задача кроме изготовления хорошо тянущего топлива, обеспечить еще и повторяемость результатов. Только при таком условии можно вести отработку конструкции ракеты, добиваясь максимальных результатов.     Однако вернемся к нашим баранам. Компоненты сначала надо тщательно измельчить. Мельчить сахар совсем не обязательно – можно просто купить сахарную пудру. А вот селитру придется не только измельчить – где-то 30-40 сек в кофемолке, заходами по 15-20 сек – но и предварительно хорошенько просушить. Сушить можно на верхней полке духовки на самом маленьком огне при приоткрытой дверце в течение не менее получаса, рассыпав селитру нетолстым слоем на бумажном листе. Затем компоненты надо отвесить. Именно на этом моменте «молодежь» часто допускает вольности, отмеряя компоненты по объему на глаз. Это грубое нарушение правила №4. Отсутствие весов – не аргумент. Ведь компоненты топлива смешиваются «в пропорции», т.е. сам вес нам не нужен, нужно соотношение. Короче, у кого нет, срочно делаем весы. Нам надо всего около 11г топлива на один движок. Так чтоб с запасом надо сделать около 15г.     Когда компоненты отмерены, можно их смешать. Есть несколько способов перемешивания. К сожалению они все имеют недостатки. Лучший результат дает перемешивание в кофемолке, секунд 30, но этот способ считается опасным, поскольку возможно возгорание смеси. Неплохой результат дает активная тряска компонентов в закрытой стеклянной банке в течение 3-5мин. Такой способ полностью безопасен. Готовое топливо надо засыпать в герметично закрывающуюся банку, типа майонезной, во избежание отсыревания оного. Правило пятое: 5) топливо надо обязательно проверить .     Для этого прессуем небольшую тонкую таблетку-лепешку из топлива и в безопасном месте на гладкой негорючей поверхности поджигаем ее с одного края. Таблетка должна гореть активно, пламя должно иметь четкую направленность, сама таблетка должна вести себя беспокойно, норовя сорваться с места. После сгорания не должно остаться практически никаких шлаков. Такое топливо можно считать подходящим.     Если корпус движка просох можно приступать к набивке. К этой операции я призываю отнестись с максимальной серьезностью. От качества ее проведения зависит не только качество работы движка, но и само его существование. Проще говоря, некачественная набивка может привести к взрыву.     Сначала разбираем систему центровки сопла и помещаем корпус движка во внешнюю оправку, о которой я уже упоминал. Это обязательно, поскольку при набивке возникают усилия, которые могут повредить корпус. Напомню, корпус должен входить во внешнюю оправку свободно, но плотно, без люфтов. Сначала при помощи подходящего стержня или хвостовика сверла плотно запрессовываем топливом канал сопла. Только аккуратно без фанатизма — сопло может расколоться. Затем помещаем движок в оправке на ровную прочную поверхность. Засыпав небольшую порцию топлива, при помощи подходящего по диаметру (~14,5мм) прочного стержня с плоским торцом и молотка прессуем эту порцию. Здесь важно, чтобы порции топлива были все время одинаковыми – приблизительно объем маленькой ложечки от мороженного Баскин-Роббинс «с горкой», чтобы удары молотком шли по нарастающей от слабого к довольно сильному, и количество их было одинаковым. Движок при этом надо удерживать на столе вертикально без перекосов, дабы не повредить его. Продолжаем эту нудную, но ответственную операцию до тех пор, пока до верхнего края движка останется незаполненным 12 мм по высоте. Высота топливного заряда будет составлять 45 мм. Аккуратно почистив стенки свободного объема, берем заглушку, смазываем силикатным клеем и вставляем ее в верхнюю часть. Не вынимая корпус из внешней оправки, подпрессовываем молотком заглушку пока она плотно не сядет на топливо. Теперь достаем движок из оправки и делаем перетяжку на корпусе, фиксирующую заглушку, по схеме, описанной для сопла. Единственное, что надо будет предварительно сделать, это, поскольку корпус уже приобрел приличную прочность, сначала продавить его по линии отметки перетяжки каким-нибудь металлическим предметом имеющим тонкую, но не острую кромку. Можно воспользоваться стальной проволокой 2мм (спица от велосипеда). Обязательна обмотка нитками на клею в месте перетяжки.    Если наша заглушка делается из второго сопла, т.е. имеет «технологическое» отверстие, то напоминаю, надо либо переед установкой подложить под неё копейку, либо залить отверстие эпоксидкой. В данный момент как раз пора воспользоваться смолой.    Теперь приступаем к организации канала, увеличивающего площадь горения топлива. Для этого через сопло, сверлом того же диаметра высверливаем в топливе канал длиной 35мм. Для соблюдения соосности канала используем кондуктор из некондиционного корпуса, внешней оправки и еще одного сопла. Я думаю, несложно сообразить, как его организовать. Все теперь движок практически готов. Надо только дождаться когда просохнет клей на заглушке. После просушки надо завернуть движок в целлофан, чтобы не отсырело топливо. Неплохо на движке записать его основные параметры. Эта привычка может пригодиться в дальнейшем.

Зажигание.    Пора делать систему зажигания. Простейшая система состоит из стопина и замедлителя (фитиля). 6) Время до срабатывания двигателя должно быть таким, чтобы можно было отойти на безопасное расстояние .     Соблюдение шестого правила обязательно. Безопасное расстояние для ракеты данного класса – не менее 30 м. Стопин делается элементарно. Кусочек коктейльной трубки не толще 3-4 мм длинной 50мм плотно набивается топливом «карамелькой». Для увеличения поджигающей способности стопина, в конец трубки можно вставить спичечную головку. Я делаю немного сложнее – намазываю смесь спичечной серы с нитроклеем. Удачно подобранная толщина такой намазки позволяет зафиксировать стопин в канале движка без дополнительных ухищрений. Один пробный стопин надо испытать, т.е. просто поджечь его на негорящей поверхности и проконтролировать, чтобы горение было активным, ровным без перебоев и вспышек. Делайте такие проверки на открытом воздухе, иначе в помещении будет долго и противно пахнуть. Стопин надо вставить в топливный канал двигателя на глубину 10 мм. До самого конца задвигать стопин не следует, поскольку пластик трубки может забить сопло, что приведет к взрыву. Чтобы стопин зафиксировать, можно проложить параллельно х/б нитку или полоску тонкой бумаги. Важно чтобы фиксация происходила в верхней точке, чтобы стопин не вывалился по мере сгорания. Замедлитель изготавливается из куска тонкой х/б бельевой веревки, которая состоит из нитей и оплетки Веревку надо сутки вымочить в крепком растворе калиевой селитры. Раствор приготовляется из 25 г селитры залитой 2/3 стакана горячей воды. Вымоченная веревка просушивается и от нее по мере надобности отрезается кусочек 3-4 см, что собственно и является замедлителем. Время срабатывания замедлителя можно проконтролировать, спалив один кусочек определенной длины и замерив длительность горения. Замедлитель должен давать задержку не менее 20 сек. Замедлитель крепится к свободному концу стопина простым наворачиванием торцевой части на глубину 5мм. Это правда лучше делать перед самым запуском ракеты и установкой ее на стартовый стол. Предварительно можно гвоздем диаметром 3мм провертеть посадочный канал в нитях замедлителя, что облегчит задачу крепления замедлителя на стопине. При запуске поджигаем замедлитель, спокойно отходим на нужное расстояние и спокойно наблюдаем за стартом. Но об этом позднее. Кстати тут нарисовалось следующее правило 7) все, что можно, должно быть испытано и замерено заранее . Профессионалы от ракетомоделизма в этот список включают и сами движки, испытывая их на стендах и отрабатывая характеристики. Я не буду настаивать на этом, поскольку понимаю, что изготовление первого двигателя для начинающего ракетчика все-таки целое событие и просто спалить его – непозволительная роскошь. К тому же, если четко следовать всем приведенным инструкциям, то вероятность успешного запуска очень велика. Но, если разнесет – я предупреждал.

Планер.    Теперь будем делать собственно ракету. Можно конечно примотать движок к рейке и запустить из бутылки, но, по-моему, это низведение достаточно изящного процесса ракетостроительства до изготовления простой шутихи. Я применяю реечный вариант только для отработки движков, когда надо испытать несколько вариантов, результат запуска которых заранее неизвестен. Поэтому я расскажу, как сделать очень простую, но все-таки ракету, со всеми ее атрибутами. Поскольку на этом этапе всегда возникает соблазн проявить инициативу и творчество, сразу предупреждаю, усложнять здесь для начала не стоит, поскольку вероятность потерять ракету после запуска очень велика, на стадии отработки я потерял подряд три ракеты. Улетают они — будь здоров! Схема ракеты показана на рис. 2.    Конструкция, которую я предлагаю, очень проста. Корпус фюзеляжа делается так же как и у движка, только для этого берется один кусок офисной бумаги шириной 110мм и наматывается на оправку диаметром 18мм. Надо проконтролировать, чтобы движок с трением, но свободно вставлялся в корпус ракеты. Можно сделать корпус ракеты немного больше диаметром, а движок подогнать намоткой колец бумаги по краям движка. Стабилизаторы делаются склейкой двух заготовок, см. Рис.3, из тонкого картона, типа визиточного. Всего надо сделать три штуки. В месте крепления к корпусу на заготовках делается отгиб 4мм в разные стороны, что после склейки половинок создает удобную поверхность для приклеивания к фюзеляжу. Размер и форма стабилизаторов дело весьма произвольное, естественно в определенных рамках. Так что лучше для начала не экспериментировать, а сделать по приведенной схеме. Клеятся стабилизаторы на корпус быстросохнущим клеем типа «Супермомент», по предварительно сделанной четкой разметке. Определить положение стабилизаторов совсем несложно, для этого не нужно даже вспоминать школьные формулы. Первая отметка, т.е. положение первого стабилизатора — клеевой шов на фюзеляже. Далее берем тонкую металлическую линейку, упираем ее нулевой отметкой в клеевой шов и прокатываем на столе на один оборот. Положение клеевого шва после оборота покажет нам периметр фюзеляжа. Поделив его на 3, получаем положение двух других стабилизаторов относительно первого. Путем такой же накатки линейкой делаем отметки на фюзеляже.    Опыт показал, что клеевого соединения недостаточно, поэтому в стабилизаторах впритык к корпусу делаются шилом два отверстия, сквозь которые, с помощью иголки наматывается не менее пяти витков х/б нитки №10. Под нижнюю намотку предварительно вставляется один направляющий кольцевой зацеп. Нитки промазываются силикатным клеем. Такой же направляющий зацеп крепится с помощью ниток и клея в носовой части ракеты строго над нижним. Направляющие зацепы делаются из маленьких канцелярских скрепок, с таким расчетом, чтобы в них легко проходил стержень диаметром 5 мм.    Носовой обтекатель ракеты можно сделать из винной деревянной пробки, обточив ее как сопло, на дрели. Пробковый материал довольно сложен в обработке, поэтому действовать надо аккуратно, используя не очень грубую шкурку. Тут надо поэкспериментировать.    Теперь надо вклеить стопорное кольцо, для фиксации двигателя. От некондиционного корпуса движка отрезаем кольцо шириной 12мм, или делаем его специально по двигательной технологии. Вставляем с хвостовой части ракеты двигатель до совмещения нижних торцов корпуса ракеты и двигателя, а с носовой части вставляем стопорное кольцо, промазав его клеем. Проталкиваем кольцо внутрь, пока оно не упрется в движок. Выталкиваем движок, а кольцо оставляем клеиться. Собственно ракета готова. Пусть постоит посохнет, а мы займемся стартовой установкой.

Пусковая установка.    «Пусковая установка» — это звучит гордо! На самом деле это направляющий стержень-металлический пруток диаметром 5-6мм и длинной 70-100см, который втыкается просто в землю или в толстую доску размером 40х40см. На стержень плотно наматываются несколько витков толстой медной проволоки с таким расчетом, чтобы не дать ракете опуститься на землю, зафиксировав ее на небольшой высоте, позволяющей свободно крепить стопин и замедлитель. Важно проверить, чтобы намотка не мешала сходу ракеты с направляющей. И учтите, что 8) запуск ракеты без направляющей недопустим. Поскольку центр тяжести у такой ракеты находится спереди от центра давления и точки приложения тягового усилия, недостаточно разогнавшись, ракета может перейти в горизонтальный полет и догнать незадачливого моделиста. Кстати, к такому развитию событий надо быть готовым даже при наличии качественной направляющей и не зевать в случае чего.    Перед запуском 9) надо проверить аэродинамическую устойчивость ракеты, т.е. способность ракеты придерживаться выбранного направления полета. Я не буду сейчас вдаваться в теорию, просто расскажу, как это сделать на практике. Для этого устанавливаем двигатель на ракету и находим ее центр тяжести. В центре тяжести привязываем нитку длинной около метра. Теперь начинаем вращать ракету на нитке вокруг себя, стараясь чтобы вначале ракета пошла хвостом вперед. Если ракета, в конце концов, начинает ориентироваться носом вперед и не меняет эту ориентацию при вращении, то она аэродинамически устойчива. Лучше если полная стабилизация происходит в течение 1-2-х полных оборотов. Если процесс стабилизации затягивается дольше, или стабилизация совсем не наступает надо увеличить устойчивость ракеты. Для этого надо либо поменять размер и форму стабилизаторов в сторону увеличения и смещения назад, либо загрузить носовую часть ракеты балластным грузиком.

Запуск    Запуск ракеты самый интересный момент. Но и тут нельзя расслабляться. Надо обязательно 10) обеспечить безопасность окружающих. Ваше увлечение не должно быть источником опасности для других. Поэтому надо найти площадку, на которой в радиусе 200м нет посторонних людей, строений, легко воспламеняющихся объектов.    Итак, ракета на старт! Втыкаем направляющую в землю с небольшим наклоном от себя поперек направления ветра. Это важно! (помните о горизонтальном полете?). Устанавливаем на ракету двигатель, стопин, замедлитель. Надеваем ракету на направляющую. Еще раз убеждаемся, что ракета легко сдвигается с места установки. Спокойно поджигаем замедлитель, спокойно отходим на 30м в поперечном к ветру направлении, спокойно наблюдаем за стартом. Стопин горит с большим выделением дыма, поэтому переход от замедлителя к стопину всегда заметен издали. Если после отработки стопина ракета осталась на месте, не спешите бежать к ней. Надо выждать не менее 5мин, иначе можно нарваться на неприятности. Работу системы зажигания лучше контролировать с помощью бинокля. Ракета обычно стартует очень активно, поэтому, чтобы отследить ее полет надо проявить достаточную сноровку.

Расчет    Для самых дотошных привожу результаты расчета двигателя РДК-1 по моей программе Rocki-motor . Класс С11 время работы t=0.81 сек Kn максимальный Knmax=64 давление в камере Pmax=0.68 МПа тяга максимальная Fmax=18. 8 H тяга средняя Favg=11.9 H импульс полный Itot=9.4 Н*сек импульс удельный Isp=97.9 сек На графике рис.4 приведено изменение числа Kn по времени, т.е. отношения площади горения к площади критического сечения сопла по времени. На графике рис.5 приведено изменение давления в камере движка по времени. (Один МегаПаскаль соответствует 10-ти атмосферам). На графике рис.6 приведено изменение тяги по времени.    Обратите внимание, тяга такого небольшого простейшего движка может превысить 1,5кг. И это для ракеты весом 30-35г!    Точность расчета оставим на моей совести. Думаю все же, результаты достаточно близки к истине, т.к. сравнение результатов многочисленных запусков с разными параметрами движка и результатов соответствующих расчетов выявили явное соответствие. Освоить расчетную методу я очень рекомендую, тем паче, что она не сложна. При проектировании своего двигателя очень полезно оценить все критические параметры, дабы не получить вместо движка петарду. Полезно также бывает провести сравнительные вычисления по какому-нибудь параметру (например, по диаметру критики), чтобы не проводить кучу экспериментальных запусков, результаты которых порой заценить достаточно проблематично без соответствующей аппаратуры.    Высоту полета ракеты, максимальную скорость и время подъема тоже можно легко рассчитать по программе Ричарда Накка EzAlt. Несмотря на простоту, программа похоже дает приличную точность. По крайней мере, для данной ракеты расчет и измерение по триангулярному методу показали одинаковый результат для высоты подъема с работающим двигателем — 90м. Выше ракета летит уже по инерции не оставляя за собой следа, да еще с бешеной скоростью, поэтому замерить максимальную высоту полета проблематично. Расчет по EzAlt при самых неблагоприятных условиях дает 300м! Хочется в это верить.    Вот и все о простейшей ракете. Над чем можно работать дальше, если это занятие понравилось? Да над тем же, над чем работают опытные. Зайдите на их сайты, на форум Авиабазы и т.п.. Полезная нагрузка, система спасения, эффективность сопла, подбор топлива и технологичность двигателя и т.д. и т.п.. Короче, если это интересно, то здесь непочатый край разного рода задач. Я бы даже сказал так – сделать ракету не сложно, но выжать из нее максимум – труднейшая задача. Учитесь у опытных, но будьте очень осторожны с сайтами всяких пиротехников, на которых зачастую даются советы опасные для здоровья. Даю адреса сайтов, заслуживающих, на мой взгляд, внимания и доверия: http://www.nakka-rocketry.net. http://airbase.ru/users/serge77/index.htm. http://oonoh.narod.ru/main.html. http://kirov-rockets.by.ru/index. shtml.    Ну, а кому эта ракета показалась слишком простой, предлагаю попробовать «на зуб» свой следующий, заметно более серьезный, ракетный проект РК-2 или его адаптированный для новичков вариант проект Арлекин.

P.S.    Внимательный читатель заметит некоторые, правда непринципиальные, несоответствия фоток и текста. Так получилось, что фотки делались заранее и немного отстали от времени. Я надеюсь это не помешает при изготовлении модели. Sorry! /03.09.2007 kia-soft/ ***

Как сделать двигатель для самодельной ракеты

Я собираю модель, имитирующую настоящий реактивный мини двигатель, даже если мой вариант электрический. На самом деле всё просто и каждый может построить реактивный двигатель своими руками в домашних условиях.

То, как я спроектировал и построил самодельный реактивный двигатель — не лучший способ сделать это. Я могу представить миллион способов и схем, как создать лучшую модель, более реалистичную, более надежную и более простую в изготовлении. Но сейчас я собрал такую.

Основные части реактивного модельного двигателя:

• Двигатель постоянного тока достаточно сильный и минимум на 12 вольт
• Источник постоянного тока не менее 12 вольт (в зависимости от того, какой у вас двигатель постоянного тока).
• Реостат, такой же какой продаётся для настройки яркости лампочек.
• Коробка передач с маховиком, встречается во многих автомобильных игрушках. Лучше всего, если корпус редуктора сделан из металла, потому что пластик может плавиться на таких высоких скоростях.
• Металлический лист, который можно разрезать, чтобы сделать лопасти вентилятора.
• Амперметр или вольтметр.
• Потенциометр примерно на 50К.
• Катушка электромагнита из соленоида или любого другого источника.
• 4 диода.
• 2 или 4 постоянных магнита.
• Картон, чтобы собрать корпус, похожий на корпус реактивного двигателя.
• Наполнитель кузовов для авто, для создания экстерьера.
• Жесткий провод, чтобы поддерживать все. Обычно я использую провода из дешевых вешалок. Они достаточно сильны и достаточно гибки, чтобы придать им нужную форму.
• Клей. Для большинства деталей я предпочитаю горячий клей, но сейчас подойдёт практически любой клей.
• Белая, серебряная и черная краска.

Любительское ракетостроение, как я делаю ракеты и мои ошибки на которых я учусь (part 1)

Написанное в этой статье не является инструкцией к применению. Вы всё делаете на свой страх и риск. Соблюдайте технику безопасности

Корпус — варианты материала и различные факторы выбора корпуса

Корпус каждый для своей ракеты выбирает свой и для каждого в приоритете свои факторы выбора материала. Я выбираю корпуса с учётом на наименьший вес и наибольшую прочность. Вес нужно уменьшать для более стабильного и высокого полёта, а прочность нужна что-бы корпус в полёте не расплавился и не разлетелся от давления.

Читать еще:  Двигатели с числом оборотов больше 3000

Сначала я выбирал ПВХ трубки для корпусов ракет. Они достаточно прочны, но весят не то что-бы сильно много, но вес нужно сводить к минимуму. Именно из-за веса я потерпел фиаско в пробных запусках, но об этом позже.

После я искал другие материалы или новую технику изготовления корпуса и нашёл технику склеивания бумаги в тубус. После суток клей застывает и корпус становиться прочным как ПВХ труба и в теории легче. Пока-что я эту технику не проверял, но в теории всё звучит достаточно заманчиво.

Виды топлива и двигателей

Топливо

Чаще всего в любительском ракетостроении используются твердотопливные двигатели. Так как для жидкого топлива нужны системы трубопроводов, отдельная камера сгорания, для твёрдого топлива сам двигатель является камерой сгорания и больше ничего от двигателя не требуется.

Есть много твёрдого ракетного топлива, но для любительского ракетостроения подходит больше всего карамельное топливо. Оно достаточно лёгкое в изготовлении и не такое уж и милое как его название.

Это топливо достаточно мощное и при правильном его изготовлении выдаёт внушительную тягу.

Состав этого топлива следующий: 70% калиевой селитры, 25% сахарной пудры и 5% древесного угля. Это топливо сильно воспламеняется при малых температурах. Будьте максимально аккуратны.

Двигатели

Давайте сначала разъясним каких размеров сам двигатель и куда он ставится. Двигатель не должен быть размером во весь корпус. Лично я выбираю вариант размера двигателя разделяя высоту основного корпуса на 1.5.

В корпусе должно оставаться ещё место для электроники, парашюта, и разных датчиков температур и высоты. Это свободное место называется «Отсек полезной нагрузки».

Сам корпус для двигателя выбирается по тому-же принципу как и основной корпус, нужна наименьшая масса и наибольшая прочность.

Пробные запуски и возможная причина неудач

Вот видео первого пробного запуска двигателя от моей ракеты Starship-1

В видео видно что в начале двигателю не хватает тяги и он поднимается только когда заканчивается топливо. Скорее всего проблема недостатка тяги возникла из-за маленького отверстия под сопло.

В результате была маленькая струя подачи тяги и двигатель поднялся в воздух только когда заканчивалось топливо. Но проблема скорее всего не только в подаче тяги, но и в массе двигателя.

Эта тяга не могла поднять ПВХ трубу ещё и топливо в нагрузку.

Читать еще:  Что такое система блокировки запуска двигателя

Вывод: проблемы с двигателем возникли в результате:

1. Малой тяги из-за мелкого отверстия под сопло.
2. Массы топлива и ПВХ трубы.

Двигательный тюнинг

Качество серийных двигателей, как нетрудно догадаться, для серьезных соревнований не годилось. Поэтому рядом с заводом в 1984 году появилось мелкосерийное опытное производство, обеспечивавшее своей продукцией сборную страны. Особенно выделялись двигатели, частным образом изготовленные мастером Юрием Гапоном.

А в чем, собственно, сложность производства? По своей сути ракетомодельный двигатель — простейшее устройство: картонная трубка с запрессованным внутри дымным порохом марки ДРП-3П (дымный ружейный порох 3-й состав для прессованных изделий) с керамической заглушкой с соплом-дыркой с одной стороны и пыжом с вышибным зарядом — с другой. Первая проблема, с которой не справлялось серийное производство, — точность дозировки, от которой зависел и конечный суммарный импульс двигателя. Вторая — качество корпусов, которые часто давали трещины при прессовании под давлением в три тонны. Ну и третья — собственно, качество запрессовки. Впрочем, проблемы с качеством возникали не только в нашей стране. Не блещут им и серийные ракетомодельные двигатели другой великой космической державы — США. А лучшие модельные двигатели делают микроскопические предприятия в Чехии и Словакии, откуда их контрабандой провозят для особо важных мероприятий.

Тем не менее при социализме двигатели, пусть неважные и с дефицитом, но были. Сейчас же их нет вообще. Отдельные детские ракетомодельные студии летают на старых, еще советских запасах, закрывая глаза на то, что срок годности давно вышел.

Спортсмены пользуются услугами пары мастеров-одиночек, а если повезет, то и контрабандными чешскими двигателями. Любителям же остается единственный путь — перед тем как стать Королевым, сначала стать Глушко. То есть делать двигатели самим. Чем, собственно, и занимались я и мои друзья в детстве.

Слава богу, пальцы и глаза у всех остались на месте.

Термореактивы

Реактопласты применяются в автомобиле реже термопластичных материалов, но они встречаются и в интерьере, и во внешней отделке автомобилей. Почти всегда они твердые и не эластичные. Они никак не реагируют на нагрев.

То есть убрать с них царапину феном обычно не удается, чаще помогает полировка абразивными материалами. Учтите, что иногда большую царапину на пластике не обязательно зашлифовывать на всю глубину.

Бывает достаточно частично уменьшить ее и сгладить края – и она станет почти незаметной, особенно если периодически обрабатывать деталь правильно подобранным полиролем.

Читать еще:  В чем различие двухтактного двигателя от четырехтактного

Опытные специалисты по детайлингу обычно знают, какие детали в той или иной модели авто можно полировать, а какие – нежелательно

Несколько советов по царапинам на пластике

• Если вы не имеете большого опыта в оценке типа пластика и его свойств, протестируйте способы борьбы с царапиной на незаметном участке детали.
• Иногда, чтобы убрать или скрыть мелкие царапины и потертости на пластике, достаточно хорошо наполировать его качественным полиролем для пластиковых поверхностей. Хорошо, если полироль будет цветным – с подкрашивающим эффектом. Некоторые автомобилисты используют для этого копировальную бумагу черного цвета.
• Имейте в виду, что у некоторых моделей авто черные или темно-серые детали экстерьера на самом деле не являются пластиком в чистом виде, а таки имеют лакокрасочное покрытие (например, официальные Hyundai Tucson I в Украине).

Как видите, способов освежить пластиковые детали немало, хоть и не все из них эффективны и безопасны для деталей. Но наиболее надежный вариант – беречь некрашеные пластиковые части от царапин. Особенно помните об этом при выездах на природу и при перевозке негабаритных предметов в багажнике и салоне.

В любом случае старый пластик будет хорошо выглядеть, если постоянно ухаживать за ним

Рекомендация Авто24

Собираясь полировать пластик, красить или греть его феном, вспомните про еще один вариант – замену детали новой или подержанной в хорошем состоянии.

На украинских шротах-разборках сейчас немало автомобилей, из которых раскупают в первую очередь компоненты “жизненно важных” систем.

При этом элементы отделки в основном пользуются меньшим спросом, поэтому есть неплохие шансы приобрести пластиковую деталь без повреждений или следов износа.

Полировальная машинка для авто своими руками: как сделать

Пороховой ракетный двигатель

Для модели ракеты вам требуется изготовить пороховой двигатель. Для такого двигателя удобно использовать картонную ружейную гильзу 12-го калибра под капсюль «Жевело». Внутрь гильзы набивается смесь дисперсной серы, калийной селитры и древесного угля. Вместо древесного угля можно использовать угольные таблетки «Кар­болен».

Приготовление смеси и набивка ею патрона является самой сложной операцией при изготовлении модели ракеты. Каждая из составных частей этой смеси в отдельности не опасна. Так, например, се­литра не горит, а сера и уголь горят очень мед­ленно. Если же эти вещества смешать, то их свой­ства к воспламенению изменяются. Нам надо при­готовлять смесь с большим содержанием угля, иначе она может вспыхнуть от малейшей искры. Необходимо помнить, что запуск моделей ракет — дело совершенно безопасное лишь в том случае, если вы строго соблюдаете все правила приготов­ления заряда двигателя и его запуска при старте модели. О них вы узнаете из этой статьи.

Смесь для двигателя модели ракеты должна со­стоят из 75 г селитры, 12 г серы и 35 г угля. Пред­варительно, до смешивания, все компоненты дол­жны быть тщательно размельчены в порошок в фарфоровой ступке либо в кожаном мешочке. Образовавшийся порошок следует просеять через мелкое сито. Чем мельче крупинки составных час­тей, тем полнее будет использоваться энергия топлива для полета ракеты.

Начинать приготовление заряда надо с угля, а затем готовить селитру в серу. Уголь и селитра обладают способностью впитывать влагу, поэтому готовый состав следует хорошо просушить до сы­пучести и сохранять в сухом месте. Когда подго­товка отдельных составных частей закончена, можно приступать к взвешиванию и смешиванию.

Взвешивать полученный порошок каждой состав­ной части надо на аптекарских весах и подгонять вес составных частей в соответствии с указан­ным выше весом (75, 12, 35 г). После взве­шивания смесь тщательно перемешивается на листке бумаги, пока весь состав не будет одноро­ден.

Затем перед набивкой эту смесь смачивают спиртом (на каждые 100-150 г смеси 3-5 г спир­та). Сухой, не смоченный спиртом состав не следует употреблять в дело. После смачивания спиртом смесь тщательно перетирается и перемешивается. При изготовлении смеси нельзя спешить.

При этой операции надо особенно строго соблюдать все меры предосторожности и особенно порядок выполнения работ.

Для того чтобы приготовленной смесью набить гильзу, необходимо заготовить следующие приспо­собления: штырь (рис. 1), матрицу (рис. 2), фиксатор (рис. 3), молоток весом 400 г, два на­бойника — один с отверстием (рис. 4, справа), другой без него (слева) и охотничью «закрутку» (рис. 6).

Закрутку можно купить в магазине охотничьих принадлежностей. В матрицу встав­ляется гильза, в которую снизу вводится штырь, закрепляющийся в матрице фиксатором. Поверх­ность верхней шпильки штыря должна быть тща­тельно обработана и отшлифована, так как иначе канал в заряде двигателя может осыпаться.

Ниж­няя шпилька стержня вставляется в массивный деревянный чурбак или пень. В гильзу надо засы пать 2-3 г смеси. Затем взять набойник с отвер­стием (рис. 4, справа), вставить его в гильзу и 15—20 раз ударить по нему молотком; причем вна­чале нанести 3—4 слабых удара, чтобы вышел воздух, находящийся в составе, а затем более сильные.

Примерное размещение всех приспособ­лений и деталей для сборки двигателя показано на рисунке 5.

Чтобы набивка получилась одинаковой плот­ности, количество ударов молотка по набойнику на каждую засыпку должно быть одинаковым. Пользуются набойником с отверстием лишь до тех пор, пока не утоплена шпилька штыря.

Как только уплотненная смесь полностью закроет шпильку штыря, надо продолжать набивку на­бойником, но уже без отверстия. Состав смеси за­прессовывают в гильзу так, чтобы он не доходил до краев на 10 мм.

На запрессованный состав на­кладывается картонный пыж с отверстием 4-5 мм в центре.

Гильза извлекается из матрицы. Для этого вы­нимается фиксатор, а затем с легким поворотом вниз убирается штырь и снимается матрица с гильзы. После этого гильзу вставляют в закрутку и заправляют. При этом пыж прижимают сверху, а кромки гильзы загибают внутрь пробкой закрутки. Эта пробка опускается на винте. Дви­гатель готов.

Несколько слов о запуске порохового ракетно­го двигателя. Для воспламенения состава, находя­щегося внутри гильзы, надо применять электро­воспламенитель, или, как его называют, элек­трозапал. Простейший электрозапал состоит из низковольтного трансформатора, проводов, зажимов и вилки (рис. 8). Тонкая проволока, способ­ная накаливаться докрасна, вводится в канал дви­гателя.

Включается ток, и двигатель начинает работать. Расстояние от стартующей ракеты до включателя тока должно быть не меньше 10 м. На площади этого радиуса перед стартом никого не должно быть. Если нельзя подключить переменный ток, то можно сделать батарейный электрозапал.

На рисунке 9 изображена схема устройства элект­розапала с контрольной лампочкой для проверки цепи и с миниатюрным рубильником.

По материалам журнала «Юный моделист-конструктор»

Как сделать ракетный двигатель из гильзы

Для самодельной модели ракеты немаловажным моментом является двигатель…

Среди многообразия вариантов его изготовления самым распространенным является использование отработанных гильз от охотничьих патронов.

Попробовал такой вариант моторчика и я. Результат превзошел самые оптимистичные ожидания!

Итак, строим мотор из гильзы

в калибрах я слабо разбираюсь, на металлической части этой гильзы написано «12», а на пластике корпуса «12/70». Внешний диаметр около 20 мм, длина 70 мм.

Изнутри отверткой выбиваем остатки капсюля, получается как бы сопло диаметром чуть меньше 6 мм.

Делаем подставку для установки гильзы для заливки в нее топлива. Это кусок фанерки толщиной 8 мм. В ней сверлим дыру 4 мм и ввинчиваем в нее винт М5 длиной 50 мм. Получаем примерно следующее:

Оборачиваем резьбу винта газетой (3-4 слоя) и скотчем. Эти процедуры нужны для облегчения изъятия получившегося стержня из гильзы.

Надеваем на конструкцию гильзу:

Теперь она ровно стоит, а стержень внутри расположен строго вертикально и по центру будущего двигателя. Готовим карамель (процесс много где описан, если коротко, то смешиваем измельченную калиевую селитру с сорбитом (пропорция по массе 65/35) и плавим ее на сковородке до состояния жидкой кашицы).

Заливаем ее в гильзу, периодически постукивая по ее корпусу «тяжеленьким предметом» — это нужно для устранения пустот в топливной массе.

В верхней части оставляем миллиметров 7-10 незаполненными. Это пространство надо чем-нибудь заткнуть…

Верхнюю заглушку делаем из эпоксидной смолы. На следующий день снимаем гильзу с «нашего станка», вынимаем газету со скотчем двумя спицами. В верхней части шилом делаем дырки в корпусе гильзы: это даст возможность эпоксидной смоле затечь в них и более надежно «заткнуть» гильзу.

Оборачиваем скотчем верхний край гильзы, подготовив, тем самым, «ванночку» для смолы. Заливаем эпоксидный клей, получаем следующее:

Еще через день все застывает — двигатель готов!

Теоретические расчеты показывают следующие параметры мотора 

Тяга — целый килограмм! Честно говоря, не верилось!

Масса пустой гильзы 6,8 г; масса готового двигателя 28,8 г. Топлива — всего 22 грамма! Теория на уровне 5 класса средней школы показывает, что ракету массой 150 грамм этот движок может зашвырнуть аж на 300 м!

В реальности результат был скромнее. Но, главное! ракета вообще смогла оторваться от земли. Например, РП-8 (140 грамм) залетела на 130 м. 

• ИТОГ: очень легко, из подручного (по полям России таких гильз можно мешок насобирать в охотсезон) материала можно изготовить вполне приличный двигатель!
• Замечу, что после полета от такого двигателя останется только «сопло»
• и эпоксидная верхняя заглушка
• пластиковый корпус гильзы исчезает ????
• Позднее металлические остатки пригодились при изготовлении двигателя из корпусов отработанных БРДП20-ххх
• Подробное описание изготовления такого мотора в седьмом полете РП-8.

Ракетные двигатели в домашних условиях. Как сделать топливо для самодельной ракеты

Пилотирование самолетов стало увлечением, объединившим взрослых и детей со всего мира. Но с развитием данного развлечения развиваются и движители для мини самолетов. Самый многочисленный двигатель для самолетов такого типа является электрический. Но с недавних пор на арене двигателей для RC авиамоделей появились реактивные двигатели (РД).

Они постоянно дополняется всевозможными инновациями и придумками конструкторов. Задача перед ними стоит довольно сложная, но возможная. После создания одной из первых моделей уменьшенного двигателя, которая стала значимой для авиамоделирования, в 1990-х годах изменилось многое.

Первый ТРД был 30 см в длину, около 10 см в диаметре и весом в 1,8 кг, но за десятки лет, у конструкторов получилось создать более компактную модель.

Если основательно взяться за рассмотрение их строения, то можно поубавить сложностей и рассмотреть вариант создания собственного шедевра.

Устройство РД

Турбореактивные двигатели (ТРД) работают благодаря расширению нагретого газа. Это самые эффективные двигатели для авиации, даже мини работающие на углеродном топливе. С момента появления идеи создания самолета без пропеллера, идея турбины стала развиваться во всем обществе инженеров и конструкторов. ТРД состоит из следующих компонентов:

• Диффузор;
• Колесо турбины;
• Камера сгорания;
• Компрессор;
• Статор;
• Конус сопла;
• Направляющий аппарат;
• Подшипники;
• Сопло приема воздуха;
• Топливная трубка и многое другое.

Принцип работы

В основе строения турбированного двигателя лежит вал, который крутится при помощи тяги компрессора и нагнетает быстрым вращением воздух, сжимая его и направляя из статора. Попав в более свободное пространство, воздух сразу же начинает расширяться, пытаясь обрести привычное давление, но в камере внутреннего сгорания он подогревается топливом, что заставляет его расшириться еще сильней.

Единственный путь для выхода воздух под давлением — выйти из крыльчатки.

С огромной скоростью он стремится на свободу, направляясь в противоположную от компрессора сторону, к крыльчатке, которая раскручивается мощным потоком, и начинает быстро вращаться, придавая тяговой силы всему движку.

Часть полученной энергии начинает вращать турбину, приводя в действие компрессор с большей силой, а остаточное давление освобождается через сопло двигателя мощным импульсом, направленным в хвостовую часть.

Чем больше воздуха нагревается и сжимается, тем сильней нагнетаемое давление, и температура внутри камер. Образовываемые выхлопные газы раскручивают крыльчатку, вращают вал и дают возможность компрессору постоянно получать свежие потоки воздуха.

Виды управления ТРД

Существует три вида управления двигателем:

XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся Старт в науке

Овсянников И.С. 11Муниципальное общеобразовательное учреждение -Средняя школа № 10 с углубленным изучением отдельных предметов
Добрынина Т.Ю.

11Муниципальное общеобразовательное учреждение -Средняя школа № 10 с углубленным изучением отдельных предметов

Текст работы размещён без изображений и формул.

Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение.

Гуляя летом по ВДНХ, мы попали в интереснейший музей – музей «Космонавтики». Меня очень впечатлил этот музей. Чего там только нет. Я увидел знаменитых собак Белку и Стрелку , скафандр, в котором А.А. Леонов совершил первый выход в космос , ракетные двигатели и конечно же космические корабли.

Рядом с музеем космонавтики стоит макет ракеты «Восход» и ракетоноситель. Рассмотрев ракету, я озадачился вопросом, как же она летает? Есть ли у нее двигатели как у самолета или какая сила способна поднять ее в воздух?

• Приложение №1.
• Цель проекта:
• изучить строение ракеты, создать свою модель ракеты и осуществить ее запуск.
• Задачи проекта:
• — расширить знания об истории освоения космоса
• — познакомиться с устройством ракет
• -узнать какие законы физики помогают ракете летать
• Объект:
• Созданная своими руками модель ракеты
• Предмет:
• Процесс создания ракеты своими руками
• Актуальность:
• С помощью анкетирования одноклассников я определил, что 80% ребят знают, что такое ракета и 100% ребят хотели бы узнать , как можно самому создать ракету и осуществить ее запуск .
• Немного истории.

Люди всегда мечтали летать, как птицы. Сначала появились воздушные шары, на которых можно было подняться в небо. Чуть позже изобрели первые двигатели и появились дирижабли. На смену воздухоплаванью пришла авиация. Но полететь в космос на самолете или вертолете невозможно. Потому что в космосе нет атмосферы. Там вакуум, а самолетам необходим воздух. [4]

Спустя годы люди сумели покорить воздушное пространство Земли. Изобрели космический корабль. Первыми в космос отправились собаки. Космический корабль с Белкой и Стрелкой облетел вокруг Земли 18 раз . 12 апреля 1961 года в космос полетел Ю.А. Гагарин. Это был трудный и опасный полет. [4]

1.1 Кто же придумал ракету?

Ракеты появились очень давно. Их придумали в Китае много сотен лет назад. Китайцы использовали их, чтобы сделать фейерверк. Китайцы долго держали в секрете устройство ракет, им нравилось удивлять чужестранцев. В 13 веке впервые китайцы применили ракеты как оружие. Называли их огненные стрелы. При Петре I была создана сигнальная ракета. Она поднималась на высоту до 1 км. [4]

Первым, кто придумал использовать ракету для передвижения, был Н.И.Кибальчич. Он считал, что именно ракета откроет человеку путь в небо. В ХХ веке мысли о полете в космос впервые появились у К. Э. Циолковского.

Он мечтал о том, как человек будет летать в космос. Он Основоположником, создателем отечественной космонавтики является С. П. Королев – выдающийся конструктор и ученый.

Под его руководством были осуществлены запуски первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Ю.А. Гагарина. [3]

1.3 Устройство ракеты.

Ракета – летательный аппарат, движущийся под действием реактивной силы, возникающей при отбросе массы сгорающего ракетного топлива. Ракеты бывают одноступенчатые и многоступенчатые.

Форма ракеты связаны только с тем, что ей приходится по дороге в космос пролетать через воздух.

Воздух мешает лететь быстро и чтобы уменьшить воздушное сопротивление форму ракеты делают гладкой, обтекаемой. [1]

Приложение №2.

Наша планета – это огромный магнит, который притягивает к себе людей, предметы, здания, растения и все остальное. Этот магнит называется – земным притяжением. Чтобы преодолеть это притяжение ракете надо много энергии, много топлива. [4]

В любой ракете имеется оболочка и топливо с окислителем. Мы видим, что оболочка ракеты включает в себя полезный груз (космический корабль), приборный отсек и двигатель (камера сгорания, насосы и.т.д.) Основную массу ракеты составляет топливо с окислителем (окислитель нужен для поддержания горения топлива, поскольку в космосе нет кислорода). [4]

В ракете топливо и окислитель смешиваются в камере сгорания . В результате образуется высокотемпературный газ, находящийся под огромным давлением. Газы из камеры сгорания мощной струей устремляются наружу через трубку специальной формы, называемую соплом ракеты.

Назначение сопла состоит в том, чтобы повысить скорость струи. Все это прекрасный пример третьего закона Ньютона, который я открыл для себя, так как физику еще не изучал. На каждое действие (газ давит вниз) существует равная и противоположная реакция (ракета вверх).

Чем уже сопло и чем больше давление внутри камеры, тем больше тяга. [4]

В практике космических полетов обычно используют многоступенчатые ракеты, развивающие гораздо большие скорости и предназначенные для более дальних полетов, чем одноступенчатые.

После того, как топливо и окислитель первой ступени будут израсходованы, эта ступень автоматически отбросится и в действие вступает двигатель второй ступени.

Уменьшение общей массы, путем отбрасывания ненужной ступени позволяет сэкономить топливо и окислитель и увеличить скорость ракеты. Аналогично и со второй ступенью. Скорость таких ракет составляет в среднем 33 м/с.

Процесс взлета ракеты выглядит так : ракета стоит на бетонном стартовом поле. По команде из пункта управления включаются двигатели, мы видим пламя внизу , слышим нарастающий рев.

И вот ракета в клубах дыма отрывается от Земли сначала медленно, а потом все быстрее и быстрее устремляется вверх. [3] Через минуту она уже на такой высоте, куда не могут подняться самолеты, а еще через минуту в безвоздушном пространстве.

Выглядит это очень захватывающе и я решил попробовать воспроизвести запуск самодельной ракеты.

Практическая часть.

Простейшую ракету можно сделать из подручных материалов. Это будет пневмогидравлическая ракета – ракета, использующая в качестве рабочего тела воду , вытесняемую из корпуса ракеты через сопло давлением сжатого воздуха. [2]

Для начала нужно определиться каких размеров будет ракета. Основой ее корпуса будет простая пластмассовая бутылка из-под воды. Основной узел в ракете будет клапан, от него будет зависеть эффективность всей конструкции.

1. Для сборки мне понадобились следующие материалы:
2. — пластиковые бутылки из под воды
3. — картон
4. — краски
5. — клей горячий
6. — винтики, уголки , гайки
7. — две деревянных палочки
8. — пластиковое ведро
9. — насос с манометром
10. — быстросъемный соединитель для шлангов
11. — нипель от автошины

Сначала подготовим основной узел ракеты. С помощью клапана в бутылку нагнетается и удерживается воздух. Возьмем быстросъемный соединитель для садового шланга и вставим в н его нипель от автопокрышки.

Приложение №3.

Далее берем 2 бутылки объемом 1,5 литра. Отрезаем от одной верхушку и крепим небольшой утяжелитель с помощью горячего клея.

Далее отрезаем дно от второй бутылки и крепим на это место верхушку ракеты с утяжелителем. Берем картон и наклеиваем его поверх основы ракеты. Из картона я вырезал стабилизаторы ракеты.

Также из маленьких бутылочек от воды я сделал подобие сопла. Вот такая заготовка получилась.

• Приложение №4.
• Далее из аэрозольного баллончика я покрасил ракету в красный и серебряный цвет.
• Приложение №5.

Теперь осталось собрать пусковую площадку. Для сборки мне потребовалась помощь родителей. Для этого папа помог мне просверлить отверстие внутрь ведра для того, чтобы вставить наш клапан. Крепим упоры для запуска ракеты. Сбоку мы прорезаем отверстие для того, чтобы подключить насос.

Приложение №6.

Наша ракета готова.

Основной принцип запуска, как я уже узнал, будет крыться в третьем законе Ньютона. Нам необходимо наполнить ракету водой на 1/3 от основного объема.

Если залить воды больше, то для воздуха останется слишком мало места, а во втором случае слишком много места. Тяга двигателя будет слабой , а время полета –непродолжительным.

При открытии клапана сжатый воздух начнет выбрасывать воду через сопло, в результате чего возникает тяга и ракета сможет развить скорость до 12 м/с.

Итак, когда все готово можно выйти на поле и осуществить запуск ракеты. Вместе с ракетой нам понадобится насос с манометром и бутылка воды. Устанавливаем стартовую площадку так, чтобы ракета стояла строго вертикально.

Подключаем насос к клапану, в бутылку заливаем воды на 1/3 от основного объема. У нас бутылка 1,5 литра, мы заливаем 500 мл. Быстро устанавливаем ракету на клапан, так чтобы клапан плотно вошел в горлышко бутылки.

Теперь взводим спусковой механизм.

Приложение №7.

Заключение

Моя исследовательская работа была очень интересной и познавательной. Я с большим интересом изучил историю появления ракет и механизм их запуска.

Для себя открыл неизвестный мне ранее принцип действия реактивной силы, известный в физике как третий закон Ньютона, который основан на том, что из корпуса ракеты под давлением вытесняется струя воды, заставляю ракету двигаться в противоположном направлении. Создание макета ракеты оказалось очень увлекательным и познавательным занятием.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Интернет источники

ru.m.wikipedia.org

1. SdelaySam-SvoimiRukami.ru
2. Kartaslov.ru
3. Историиземли.рф
4. ПРИЛОЖЕНИЯ
5. Приложение №1.
6. Приложение №2.
7. Приложение №3.
8. Приложение №4.
9. Приложение №5.
10. Приложение №6.
11. Приложение №7.

Как сделать ракету из бумаги: фото, видео

Изготовление ракет своими руками, используя подручные материалы – это популярное хобби у жителей западных стран. Хотя и в России полно энтузиастов. Обычно это родители юных фантазеров и маленьких непосед, студенты технических вузов и просто люди, которым нравится делать всякие необычные вещи своими руками. Специально для таких людей, мы приведем несколько способов того, как сделать ракету в домашних условиях из бумаги и других подручных материалов. Испытайте наши мастер-классы на лично опыте!

 

Чтобы подарить новую увлекательную игрушку своему ребенку, совсем не обязательно посещать аукционы и магазины дорогих детских товаров. Теперь вы можете сделать ракету для виртуальных путешествий и межгалактическую ракету своими руками, воспользовавшись нашим пошаговым мастер-классом.

Какие материалы понадобятся для ракеты?

• цветной махровый носок;
• пластиковая бутылка;
• плотная фольга;
• лист красного фетра;
• клеевой пистолет;
• картон;
• ножницы;
• тубус из бумажных полотенец;
• пряжа желтого и красного цвета;
• тонкий шнурок.

 

Как создать космическую ракету из подручных материалов? Пошаговая инструкция

1. Возьмите пластиковую бутылку, помойте ее и просушите. Натяните цветной носок на чистую сухую тару. Затем свяжите тонким шнурком под донышком пластиковой бутылки и обрежьте хвостик.

2. Вырежьте из красного фетра 2 круга диаметром в 5 сам. Дальше приклейте фигуры на основание ракеты – это будут иллюминаторы. Зафиксируйте с помощью клеевого пистолета на красных кругах такие же круглые детали из фольги, но с меньшим диаметром (3,5 см).

3. Нарисуйте три «плавничка» на листе белого картона. Вырежьте фигуры, после чего приклейте их к ракете с 3 сторон острием вниз.

4. Отрежьте кольцо от картонного тубуса (от бумажных полотенец или туалетной бумаги), шириной в 5-6 см. Возьмите плотную фольгу и обмотайте деталь. Намотайте на ладонь красные шерстяные нитки, после чего приклейте получившейся моток 1 стороне к предварительно подготовленной детали.

5. Точно так же сделайте с желтой пряжей. Таким образом, вы сделаете нижнюю часть ракеты с необычными декоративными языками пламени. Клеевым пистолетом зафиксируйте деталь на донышке бутылки. На этом пошаговый мастер-класс для родителей и детей завершен!

;

Как сделать красивую яркую ракету из бумаги и картона своими руками? Модели и схемы

 

Если детей-дошкольников восхищает и радует маленькая игрушечная ракета, размером с бутылку, то более старшим детям точно понравится космический аппарат «в полный рост». Такой межгалактический корабль позволит деткам почувствовать себя настоящими капитанами, и проявить храбрость, смелость и отважность, как главные черты мужского характера.

Дальше вы узнаете, как сделать большую модель ракеты из картона и бумаги своими руками и увидите пошаговые фото этого процесса, что облегчит задачу.

 

Подготовьте следующие материалы:

• цветная бумага;
• картонные коробки;
• одноразовые тарелки;
• стаканчики от йогуртов;
• пластиковые кнопки и крышки;
• цифры и буквы на клейкой основе;
• цветочный горшок;
• бобинки от ниток;
• трафареты букв;
• отрезки ткани и пенопластовый круг;
• ножницы;
• маркеры;
• атласные ленты;
• карандаш;
• клеевой пистолет;
• плотная фольга.

 

Пошаговая инструкция по изготовлению модели ракеты из бумаги и картона

1. Рекомендуем создавать эту ракету вместе с ребенком. Пусть он помогает вам, используя свои игрушечные инструменты. В качестве основания ракеты будет крупная коробка от бытовой техники. Лучше всего, если она от холодильника.

2. Сделайте верхушку из окрашенного цветочного горшка, пластиковых бобин от швейных ниток и одноразовой посуды. Детали можно украсить объемными звездами из цветной бумаги и отрезками атласных лент.

3. Вырежьте круглое окно в передней стенке ракеты. Оберните пенопластовый круг разноцветными атласными лентами, после чего приклейте их к панели на месте иллюминатора. Немного выше приклейте несколько бобинок и отметьте их клейкими цифрами. Таким образом, маленький пилот сможет проще осуществлять отчет времени до начала старта. Ниже иллюминатора сделайте еще одну панель приборов, дабы ракета была еще интереснее.

4. Оборудуйте крышку топливного бака, воспользовавшись пластиковыми кнопками. Сделайте ее на правом боку космической ракеты. Для этой цели могут пригодится катушки от ниток, крышечки от бутылок, старые кнопки от различных приборов.

5. Позаботьтесь про обустройство входной двери. Для этого нарисуйте крупный продолговатый прямоугольник на задней стенке ракеты и прорежьте 3 стороны (правую, верхнюю и нижнюю). Левая сторона будет выступать завесой. Двери капитана украсьте декоративными элементами.

6. Нарисуйте две «ножки» на плотном картоне, вырежьте детали, после чего оклейте их фольгой. На нижней части левой и правой стенки ракеты зафиксируйте элементы. На этом ваш космический аппарат готов. На схеме вы можете наглядно увидеть как его правильно сделать.

 

Как сделать летающую ракету своими руками? Пошаговая инструкция с фото

Используя даже самые примитивные бросовые материалы (картонные тубусы от салфеток, коробки от конфет и т.п.), можно создать своими руками оригинальную ракету, которая бы смогла летать. Пусть она не сможет бороздить просторы Вселенной, но зато по детской комнате она точно отправится в путешествие. Воспользуйтесь нашими пошаговыми фото, чтобы сделать своим деткам славную и интересную игрушку.

Материалы необходимые для летающей ракеты из бумаги:

• тубус от бумажных полотенец;
• клей;
• плотный картон;
• карандаш;
• ножницы;
• краски гуашь и кисти;
• пряжа;
• перманентный маркер;
• соломинка для напитков.

Пошаговая инструкция с фото по изготовлению летающей ракеты своими руками

1. Подготовьте детали из картона, необходимые для будущего изделия. Разделите длинный тубус на две части (короткую и длинную – 1 к 3). Сделайте по 3 надреза в обеих деталях, как вы видите на фото. Вырежьте крылья, стойки и прочие элементы из плоского листа картона.

2. Соберите все детали в макет ракеты. Если они плохо фиксируются, подправьте или удалите разрезы.

3. Если элементы сходятся нормально, разберите конструктор повторно и можете окрасить их в белую гуашь. Оставьте характерные надписи и рисунки черным пигментным маркером.

4. Сложите бумажные ракетки, после чего склейте части между собой клеем ПВА или силиконовым клей-пистолетом. Приложите соломинку к космическому аппарату вдоль корпуса и зафиксируйте ее с помощью скотча.

5. Протяните толстую нить сквозь соломинку и натяните ее от стены до стены. Вот и все манипуляции по созданию ракеты из бумаги, которая летает. Чтобы космический корабль пролетел комнату, достаточно немного его подтолкнуть.

Инструкция по изготовлению ракеты из бутылки с пусковым механизмом, чтобы та взлетела

Если дети давно подросли и их не заинтересует игрушечными моделями из картона, можете предложить им сделать несложную ракету со спутниковым механизмом, которая бы эффектно и высоко взлетала. Не сомневайтесь, трюк со взлетом космического корабля вызовет восторг даже у взрослого человека, не говоря уже о подростках.

Материалы для изготовления простой ракеты из бутылки с пусковым механизмом

• два вида картона: тонкий и плотный;
• пластиковая бутылка;
• скотч;
• карандаш;
• винная пробка;
• пластилин;
• велосипедный насос;
• ножницы.

Инструкция по изготовлению простой ракеты со спусковым механизмом

1. Возьмите лист тонкого картона и сверните его в конус. Затем подрежьте край, чтобы у вас получилась ровная фигура.

2. Оклейте готовый конус с помощью цветного скотча, что усилит его водонепроницаемость.

3. Помойте и просушите пластиковую бутылку. Покрасьте ее в любой цвет, можете сделать надпись или нарисовать эмблему.

4. Конус (главная часть ракеты) приклейте ко дну бутылки жидким силиконом. Сделайте конструкцию максимально ровной.

5. Вырежьте три-четыре прямоугольных треугольника из более плотного картона. Приклейте все детали к бутылке. Таким образом, у ракеты появятся хвостовые кили. Хорошо, если «ножки» будут заканчиваться на уровне крайней точки горлышка бутылки.

6. Утяжелите дно ракеты. Для этой цели обмотайте вокруг горлышка тары часть пластилина и замаскируйте груз с помощью клейкой ленты.

7. Залейте 1 литр воды в бутылку.

8. Сделайте тонкое отверстие в винной пробке, воспользовавшись иглой. Размеры дыры ни в коем случае не должен превышать диаметр иглы от велосипедного насоса.

9. Вставьте в горлышко бутылки пробку. Затем плотно вставьте иглу от велосипедного насоса, так чтобы она не выскочила.

10. Возьмите вашу ракету горлышком к верху, затем подключите к насосу. Переверните космический корабль и установите так, чтобы он не полетел в вашу сторону.

11. Накачайте ракету воздухом, придерживая рукой. Отпустите поделку и дальше закачивайте воздух. Простая ракета из пластиковым механизмом взлетит, когда пробка больше не сможет удерживать напор.

Вот такие несложные варианты создания ракеты из бумаги своими руками. Желаем удачи!

Запусти свою ракету прямо сейчас! Вызов. Первые в космосе. Первый канал

Запусти свою ракету прямо сейчас! Вызов. Первые в космосе. Первый канал

Запусти свою ракету прямо сейчас!

Запустить своими руками виртуальную ракету прямо в своей квартире, офисе, парке теперь могут все пользователи мобильного приложения Первого канала при помощи технологии дополненной реальности (AR — augmented reality).

Чтобы почувствовать себя ближе к космосу, кликните на баннер «Запусти свою ракету прямо сейчас» в мобильном приложении «Первый», и ракета-носитель «Союз-2. 1а» появится прямо перед вами! 

Поддержите первый в мире киноэкипаж на орбите: запустите свою ракету!

Трехмерная модель ракеты-носителя «Союз-2.1а» в приложении — это точная копия реальной ракеты, на которой 5 октября в космос отправились первый киноэкипаж — актриса Юлия Пересильд, режиссер Клим Шипенко и космонавт Антон Шкаплеров. 

Запусти свою ракету! Вечерний Ургант. Фрагмент выпуска от 30.09.2021

Делайте фото и снимайте видео своей ракеты и публикуйте в ваших социальных сетях с хэштегом #вызов. Самые яркие и креативные посты мы опубликуем в официальных аккаунтах Первого канала и покажем в телевизионном эфире. 

А какая ракета — у вас? Доброе утро. Фрагмент выпуска от 01.10.2021

Внешний вид и внутреннее устройство AR-ракеты полностью повторяют оригинал. Вы можете увеличивать ее размер, вращать, рассматривать детально. Если уже готовы к старту, выберите освещенную поверхность и разместите на ней ракету в нужном вам масштабе и ракурсе. В нижней части экрана соответствующая кнопка имеет надпись «Разместите ракету для старта», нажмите кнопку «+».

Трехмерная модель ракеты-носителя «Союз-2.1а» в приложении Первого канала 

Готово? Нажмите кнопку «Запуск ракеты» — начался обратный отсчет, старт! 

Во время виртуального полета вы сможете делать фото и видео с вашим «Союз-2.1а». Для этого внизу появилась отдельная кнопка, ее однократное нажатие сделает фото экрана, удерживание позволит записать видео. Приготовьтесь снимать и нажимайте красную кнопку «Старт ракеты»! 

AR-ракета в приложении Первого канала

Осталось только наслаждаться полетом — благодаря эффекту дополненной реальности вы прямо перед собой увидите, как ракета-носитель «Союз-2.1а» выводит на орбиту космический корабль и узнаете обо всех этапах запуска – об этом расскажут текстовые комментарии в левом верхнем углу экрана.

Запуск ракеты

Также вы можете познакомиться с внутренним устройством ракеты — в приложении есть режим демонстрации, нажимайте в основном меню кнопку «Устройство ракеты» и изучайте схему «Союза-2.1а». Чтобы узнать, как называются узлы и агрегаты ракеты, нажмите кнопку «Показать» в верхнем правом углу.

Устройство ракеты

Теперь вы стали еще ближе к космосу! Не пропустите старт реальной ракеты с киноэкипажем с космодрома Байконур 5 октября. Трансляция в эфире Первого канала и на сайте 1tv.ru/kosmos начнется в 10:00 по московскому времени.

Если у вас пока не установлено приложение Первого канала, скачайте его в App Store или Google Play или сканируйте QR-код здесь.  

Тематические категории:

Космос

Вызов. AR-ракета

Поддержите первый в мире киноэкипаж на орбите: запустите свою ракету!

Первый в мире киноэкипаж уже на орбите — актриса Юлия Пересильд и режиссер Клим Шипенко снимают на МКС художественный фильм. Вспомните, как они стартовали в космос и запустите ракету в космос при помощи мобильного приложения Первого канала.

Уникальное мобильное приложение Первого канала — запустить ракету сможет каждый

Последние тесты и для первого киноэкипажа, и ракеты, на которой он отправится в космос. На Байконуре идет подготовка к старту, который запланирован на 5 октября.

«Вызов». Запускаем персональную ракету. Доброе утро. Фрагмент

До старта меньше недели — уже 5 октября в космос впервые отправится наш киноэкипаж. Стартовать будем в прямом эфире! А пока команда готовится, запускаем свою ракету в мобильном приложении Первого канала.

А какая ракета — у вас? Доброе утро. Фрагмент

Еще никогда ракета не взлетала во дворе вашего дома. Космический флешмоб Первого канала в самом разгаре!

Стань ближе к космосу: запусти свою ракету!

Вы можете стать ближе к космосу и запустить свою ракету при помощи мобильного приложения Первого канала! Cканируйте QR-код, и ракета-носитель «Союз-2» появится прямо перед вами! А 5 октября не пропустите трансляцию реального старта ракеты с первым в мире киноэкипажем на борту.

Запусти свою ракету! Вечерний Ургант

«Вечерний Ургант» отправляется на Байконур, чтобы оттуда следить за запуском первого в истории киноэкипажа. А те, кто не сможет присутствовать при запуске лично, может запустить свою ракету в приложении Первого канала.

«Вызов». Запускайте ракету сами! Доброе утро. Фрагмент

Первый в мире киноэкипаж уже завтра отправится в космос! Поддержим нашу команду — запустим свою ракету!

«Вызов». Запусти свою ракету! Доброе утро. Фрагмент

Хотите запустить ракету? Это можно сделать в мобильном приложении Первого канала. Ракету можно запускать сколько угодно раз и откуда угодно!

«Вызов». Каждому – свою ракету! Доброе утро. Фрагмент

Запускаем свою ракету в мобильном приложении Первого канала!

---

ПРЯМОЙ ЭФИР

самодельных ракет, которые дети могут собрать дома

Гетти

Не только взрослые могут спроектировать, построить и запустить ракету. Также не нужно покупать дорогие модели ракет, двигателей или генераторов, чтобы отправлять творения в небо. Дети могут просто выбрать тип движения — воздух, огонь, резиновая лента — и отправиться в хозяйственный магазин, чтобы создать самодельную ракету, которую они смогут запустить со своего заднего двора. .. или из любого безопасного места рядом с домом.

Пищевая сода и уксусная ракета

Что общего у вулканов и ракет? Ответ: дети могут сделать самодельные версии того и другого, используя всеми любимые реактивные химикаты, пищевую соду и уксус. Эндрю В.К. Шоу покажет им, как они могут запустить ракету, сделанную из двухлитровой бутылки, используя скобы из кладовой для питания. (Мы , а не рекомендуем запускать эту ракету в помещении — эта штука действительно движется.)

Самодельные топающие ракеты

Даже ученые НАСА любят топать ракетами, фаворитом на вечеринках по случаю дня рождения, который использует вашу собственную силу прыжка и топания, чтобы запускать пенопластовые ракеты на крышу ваших друзей или в близлежащие деревья. У нас есть некоторые из них в магазине Camp, или вы можете дать своему ребенку эти инструкции от ученого из Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнийском технологическом институте. (Да, это настоящий уличный авторитет в области ракетостроения.) Они могут сделать свою стартовую площадку из ПВХ-труб и очень полезной двухлитровой бутылки из-под газировки, а также сделать свою ракету из бумаги, а затем взять всю установку. снаружи и начать обратный отсчет!

Alka Seltzer Film Canister Rocket

Маленькие ракеты могут доставлять большое удовольствие, особенно когда дети хотят сделать ракету, которую можно безопасно запускать в помещении. Им нужно будет приобрести канистры из пластиковой пленки — они станут корпусом мини-ракеты. Немного воды и таблетка Alka Seltzer послужат реактивным топливом для запуска этих пленочных канистр в воздух.

Ракета из спичечного коробка

Давление воздуха и химикаты — это хорошо, но иногда вам действительно нужна огневая мощь. Грант Томпсон, также известный как Король Рандома, может научить вашего ребенка, как построить крошечную, но мощную ракету, используя спичечные головки, деревянные шпажки и алюминиевую фольгу. Его продуманная конструкция портативна — потому что они обязательно захотят найти открытое пространство, например, пустую парковку, чтобы запустить эти маленькие ракеты. Томпсон утверждает, что они могут летать на расстояние до 40 футов и оставлять за собой впечатляющий дымовой след. (Посмотрите остальную часть его канала на YouTube, чтобы узнать о более продвинутой конструкции домашней ракеты, которая определенно требует родительского контроля.)

Ракета из бутылки с водой

Ньютон сказал: «На каждое действие есть равное и противоположное противодействие». Если знание — сила, ваш ребенок может использовать свое знание своего третьего закона движения, чтобы привести в действие ракету из бутылки с водой. Дизайн их бутылок с газировкой будет похож на ракету из пищевой соды и уксуса, но движение будет происходить не за счет химической реакции. Вместо этого Sci Guys демонстрируют, как использовать велосипедный насос для увеличения давления воздуха в ракете, что выталкивает пробку из бутылки, заставляя воду выливаться из бутылки (действие), а ракета взлетает в небо (реакция). ). Этот эксперимент получил название NSFH (небезопасно для дома), поэтому пусть дети вынесут вечеринку на улицу.

Пластиковая соломенная ракета

Наши друзья из Лаборатории реактивного движения НАСА могут потратить свое время на изобретение технологий, которые помогут в освоении космоса, но они также знают, как оживить дождливый день с помощью простых ракет из пластиковой соломы, сделанных своими руками. Вашему ребенку не понадобится стартовая площадка размером с Техас, чтобы запускать эти крошечные бумажные ракеты. Глубокий вздох и соломинка заставят их парить над гостиной. Как только они овладеют дизайном, пусть начнется соревнование! Предложите детям поэкспериментировать с размером и конструкцией оперения и носового обтекателя ракеты или даже с типом бумаги, которую они используют для изготовления корпуса, чтобы они могли увидеть, какая конструкция улетит дальше всех.

Пенный ракетный метатель

Да, очень серьезные ребята из Аризонского научного центра научат вас, как построить ракету с приводом от резиновой ленты, которую дети смогут бросить — гм, запустить — в своих братьев, сестер, друзей и собак. Фюзеляж — это лапша для бассейна, плавники — картон, а топливо — та резиновая лента, которую они, возможно, уже умеют запускать в полет одним быстрым движением пальца. Эта легкая внутренняя ракета научит их науке, но, вероятно, будет лучше, если они не будут запускать ее в членов семьи и домашних животных.

Updated June 2022

Spectacle Science: Exploring Homemade Rockets

• Share on Facebook

• Share on Twitter

• Share on Reddit

• Share on LinkedIn

• Share via Email

• Печать

Ключевые понятия
Химические реакции
Физика
Гравитация
Ракеты
Тяга
Наддув

Введение
Вы когда-нибудь удивлялись тому, как фейерверки, игрушечные ракеты или настоящие космические корабли могут запускаться в воздух? Это может быть удивительным свидетелем. Удивительно видеть, как что-то взлетает против земного притяжения. Сильный толчок, необходимый для запуска космического корабля, исходит от химической реакции в его ракетах. Это означает, что каждый раз, когда вы видите запуск космического корабля, вы наблюдаете химию в действии. В этом упражнении вы сможете подбросить объект в воздух, используя два простых бытовых ингредиента: пищевую соду и уксус. Узнайте, как смешивать эти химические вещества, чтобы добиться наилучшего взлета, и тогда в этот День Независимости вы сможете устроить своей семье самодельное шоу, бросающее вызов гравитации!

Фон
Как космический корабль взлетает и попадает в космос? Простой ответ заключается в том, что у него есть ракетные двигатели, которые приводят его в движение. Ракеты зависят от сгорания, чтобы обеспечить тягу, необходимую космическому кораблю, чтобы преодолеть силу гравитации и подняться на орбиту. Горение — это быстрая экзотермическая химическая реакция между топливом (например, топливом для реактивных двигателей) и окислителем (например, кислородом), при которой топливо сгорает и выделяется тепло. Обычно топливо представляет собой органическое соединение (содержащее водород и углерод, иногда металл и/или другие компоненты). В ходе химической реакции образуются новые соединения. Они называются выхлопными газами. Ракеты выталкивают горячий выхлоп снизу под высоким давлением, и космический корабль поднимается вверх.

В этом упражнении вместо использования ракетного топлива вы будете использовать пищевую соду (бикарбонат натрия) и уксус (уксусную кислоту), чтобы провести химическую реакцию другого типа, которая может запустить небольшую ракету, сделанную из канистры из-под пленки. В результате реакции образуются вода и углекислый газ (которые появятся в виде пузырьков). Вы воспользуетесь преимуществом давления углекислого газа в закрытой канистре с пленкой, чтобы запустить свою ракету.

Материалы
• Канистра из полиэтиленовой пленки с крышкой и плотным затвором. Канистры Fuji или Kodak должны подойти.
• Пищевая сода
• Мерные ложки
• Вощеная бумага или чаша
• Ложка
• Вода
• уксус
• Открытая площадка на расстоянии не менее двух метров от зданий. Идеально иметь твердую плоскую поверхность, например мощеный внутренний дворик или подъездную дорожку.
• Защитные очки
• Тряпка или бумажное полотенце
• Дополнительно: цветная бумага, прозрачная лента, наклейки и ножницы
. • Опционально: помощник для просмотра, помощник для съемки видео или видеокамера со штативом

Подготовка
• При желании вы можете украсить свою ракету из кинопленки. Вы можете обернуть кусок плотной бумаги вокруг канистры и обрезать бумагу так, чтобы она только закрывала стороны ракеты (но не поднималась выше или ниже сторон). Равномерно намотав бумагу на канистру, закрепите ее скотчем. Вы можете добавить дополнительные плоские украшения, такие как наклейки или рисунки. Убедитесь, что крышку по-прежнему легко надевать.
• Помните, что когда вы запускаете ракету из контейнера с пленкой, обязательно надевайте защитные очки и соблюдайте осторожность!

Процедура
• Поместите одну чайную ложку пищевой соды на вощеную бумагу или миску. Добавьте одну восьмую ч. л. воды в пищевую соду и хорошо перемешайте. Если вы используете вощеную бумагу, вы можете аккуратно использовать вощеную бумагу, чтобы сложить влажную пищевую соду на себя, чтобы помочь смешаться с водой.
• Переверните крышку контейнера с пленкой вверх дном и заполните углубление влажной пищевой содой. (Не кладите пищевую соду рядом с краем, где канистра защелкивается на крышке.) Плотно упакуйте ее. Снова на мгновение переверните крышку правой стороной вверх. Остается ли влажная пищевая сода на месте? Если останется, переходите к приготовлению уксуса. Если она выпадет, добавьте в пищевую соду еще немного воды и перемешайте, но старайтесь добавлять как можно меньше воды. Пищевой соде не нужно будет долго оставаться упакованной в крышке.
• Добавьте одну ч. л. уксуса в канистру за раз, наполняя ее почти доверху. Вам нужно добавить в канистру как можно больше уксуса — ровно столько, чтобы уксус и пищевая сода не соприкасались, когда вы позже закроете канистру крышкой. В зависимости от канистры это может быть около пяти чайных ложек. уксуса. Сколько уксуса вы использовали?
• Выйдите на открытое место на расстоянии не менее шести футов от зданий. Если вы хотите снять реакцию на видео, установите видеокамеру так, чтобы в ее видоискателе было место, откуда вы будете запускать ракету-канистру, и эквивалент хотя бы первого этажа здания, а затем запустите видео. (В качестве альтернативы вы можете попросить помощника понаблюдать за реакцией, чтобы помочь вам понять, на какую высоту поднимаются канистры.)
• Наденьте защитные очки. Наклонитесь к земле на плоское твердое место и быстро закройте канистру крышкой, чтобы закрыть ее. Немедленно переверните канистру так, чтобы крышка оказалась на земле, и быстро отойдите. Подождите, пока произойдет химическая реакция. Сколько времени это займет? Когда крышка откроется, ракета должна запуститься. На какую высоту поднимается канистра?
• Совет: если ракета не запустилась, возможно, крышка была недостаточно плотно закрыта. (Если это произойдет, вы можете просто увидеть много пузырьков пены, выходящих из канистры.) Ракета могла не запуститься по какой-то другой очевидной причине (например, недостаточно быстро закрыть крышку). Если она не запустилась правильно, попробуйте снова подготовить и запустить ракету-канистру. Вам может понадобиться небольшая практика, чтобы привыкнуть к запуску ракеты.
• После запуска тщательно промойте водой крышку и канистру, а затем высушите их. Если ваша канистра покрыта плотной бумагой, убедитесь, что она не намокла слишком сильно.
• Приготовьте влажную пищевую соду и уксус, как и раньше, но на этот раз используйте чуть больше половины исходного количества уксуса. Например, если вы использовали пять ч. л. уксуса, на этот раз используйте три ч. л. (Все равно используйте одну чайную ложку пищевой соды.)
• Снова выйдите на улицу, наденьте защитные очки и запустите свою только что приготовленную ракету из канистры. Это занимает больше, меньше или примерно столько же времени, сколько потребовалось для запуска первой ракеты? Он идет выше, короче или примерно на такое же расстояние?
• Наконец, промойте крышку и канистру водой, высушите их и подготовьте, как и раньше, но на этот раз используйте одну ч. л. уксуса (или около одной пятой от первоначального количества, которое вы использовали). Наденьте защитные очки, выйдите на улицу и запустите ракету из канистры. Сколько времени занимает запуск по сравнению с двумя другими запусками? Насколько высоко поднимается канистра по сравнению с предыдущими двумя разами?
• Если вы не уверены в своих результатах, попробуйте повторить их (используя такое же количество пищевой соды и уксуса).
• Какое количество уксуса привело к наибольшей высоте запуска? Как вы думаете, почему это так?
• Extra: Вы можете еще больше изменить количество уксуса и посмотреть, как это повлияет на запуск ракеты, например, используя одну, две, затем три чайные ложки и т. д. уксуса. (Вы также можете повторить те же условия, которые вы тестировали, чтобы увидеть, насколько постоянны ваши результаты.) Как изменение количества уксуса в канистре влияет на ее запуск?
• Extra : Вы также можете попробовать изменить количество пищевой соды (оставив такое же количество уксуса) и посмотреть, как это повлияет на запуск канистры. Например, вы можете попробовать сравнить одну, три четверти, половину и четверть чайной ложки. пищевой соды. (Отрегулируйте и используйте столько воды, чтобы пищевая сода прилипла к углублению в крышке.) Как изменение количества пищевой соды в крышке влияет на запуск канистры?
• Дополнительно: Добавьте конус и плавники к вашей ракете (например, из плотной бумаги) и снова запустите ее, используя наилучшие найденные вами условия. Как добавление этих компонентов повлияет на запуск контейнера?

Наблюдения и результаты
Привел ли запуск с использованием наименьшего количества уксуса к самой высокой высоте запуска? Запуск также занял больше всего времени?

Когда пищевая сода и уксус смешиваются вместе, в результате реакции образуется вода и углекислый газ. В закрытой канистре с пленкой углекислый газ накапливается до тех пор, пока давление всего содержащегося газа не заставит канистру открыться. Затем углекислый газ под давлением быстро выходит из канистры через открытое дно. Вот как химическая реакция обеспечивает тягу, необходимую для запуска канистры. Возможно, вы заметили, что при использовании наименьшего количества уксуса для запуска требовалось немного больше времени, чем при использовании большего количества уксуса. Поскольку в канистре было меньше уксуса, оставалось больше места для заполнения углекислым газом. Требуется больше времени, чтобы в результате реакции образовалось больше углекислого газа, и, следовательно, требуется больше, чтобы заполнить это большее пространство и создать достаточное давление, чтобы открыть крышку, как это было раньше. В целом, когда используется наименьшее количество уксуса, канистра может заполниться большим количеством углекислого газа, и должна быть замечена большая высота запуска (возможно, около 15 футов по сравнению с примерно шестью футами, когда канистра была почти заполнена уксусом).

Очистка
Если вы запустили ракету на бетонную поверхность, обрызгайте ее водой после завершения запуска.

Еще для изучения
Ракетная тяга, от Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА)
Возгорание, от НАСА
Реакция и демонстрации пищевой соды и уксуса, от apple-cider-vinegar-benefits.com
Ракетология: пищевая сода + уксус = Взлет!, из Science Buddies

Эта деятельность, представленная вам в партнерстве с научными приятелями

О авторе (S)

Запуск домашней пищевой соды ракетки

РЕЗЮМЕ

20-30 минут

20-30 Министерства

20-30 Минут

20-30 Министерства

. гравитация, ракеты, тяга, наддув, углекислый газ

Тейша Роуленд, доктор философии, друзья по науке

Введение

Вам когда-нибудь нравилось смотреть, как что-то взлетает в воздух, например, фейерверк на шоу или запуск космического корабля? Это может быть удивительным опытом. Удивительно видеть, как что-то взлетает против земного притяжения. Чтобы запустить космический корабль, его ракеты дают ему сильный толчок, вызванный химической реакцией. Это означает, что каждый раз, когда вы видите запуск космического корабля, вы наблюдаете химию в действии. В этом упражнении вам предстоит подбросить объект в воздух, используя два простых ингредиента — пищевую соду и уксус. Узнай, как смешать эти ингредиенты, чтобы добиться наилучшего результата, и тогда ты сможешь устроить своим друзьям и семье домашнее шоу, бросающее вызов гравитации!

Это задание не рекомендуется использовать в качестве проекта научной ярмарки. В хороших проектах научных выставок больше внимания уделяется контролю переменных, проведению точных измерений и анализу данных. Чтобы найти проект научной ярмарки, который подходит именно вам, просмотрите нашу библиотеку, содержащую более 1200 идей проектов научной ярмарки, или воспользуйтесь мастером выбора темы, чтобы получить персональную рекомендацию по проекту.

Материалы

• Канистра из полиэтиленовой пленки с крышкой и плотным затвором. Эти канистры доступны у онлайн-продавцов, таких как Amazon.
• Пищевая сода
• Мерные ложки
• Вощеная бумага или чаша
• Ложка
• Вода
• уксус
• Открытая площадка на расстоянии не менее двух метров от зданий. Идеально иметь твердую плоскую поверхность, например, мощеный внутренний дворик или подъездную дорожку.
• Защитные очки
• Тряпка или бумажное полотенце
• Дополнительно: цветная бумага, прозрачная лента, наклейки и ножницы.
  

Подготовительные работы

1. В этом упражнении, когда вы запускаете ракету из контейнера с пленкой, обязательно надевайте защитные очки! Ракеты действительно летят с большой силой, и их не следует направлять на людей или бьющиеся предметы.

Инструкции

1. org/HowToStep»>

   При желании вы можете украсить свою ракету-контейнер из пленки. Вы можете обернуть кусок плотной бумаги вокруг банки с пленкой и обрезать бумагу так, чтобы она только закрывала стороны коробки (но не поднималась выше или ниже сторон). Равномерно намотав бумагу на канистру, закрепите ее скотчем. Вы можете добавить дополнительные плоские украшения, такие как наклейки или рисунки. Убедитесь, что крышку по-прежнему легко надевать.

2. Поместите 1 чайную ложку пищевой соды на вощеную бумагу или миску. Добавьте 1/8 ч. л. воды в пищевую соду и хорошо перемешайте. (Если у вас нет мерной ложки 1/8 чайной ложки, заполните мерную ложку ¼ чайной ложки примерно наполовину.) смешать в воде.

3. Переверните крышку контейнера с пленкой вверх дном и заполните углубление влажной пищевой содой. (Не кладите пищевую соду туда, где канистра защелкивается на крышке.) Плотно упакуйте ее. Снова на мгновение переверните крышку. Остается ли влажная пищевая сода на месте? Если он останется, перейдите к приготовлению уксуса на следующем этапе. Если пищевая сода выпадает, то добавьте еще немного воды в пищевую соду и перемешайте, но старайтесь добавлять как можно меньше воды. Пищевая сода не должна оставаться в крышке долго.

   
   

4. Добавить 1 ч. л. уксуса в канистру за раз, наполняя ее почти доверху. Вам нужно добавить в канистру как можно больше уксуса, чтобы уксус и пищевая сода не вступили в контакт, когда вы позже закроете канистру крышкой. В зависимости от конкретной канистры это может быть около 5 ч. л. уксуса. Сколько уксуса использовали?

   
   
5. org/HowToStep»>

   Выйдите на открытую площадку на расстоянии не менее шести футов от зданий.

6. Наденьте защитные очки. Наклонитесь к земле на плоское твердое место и быстро закройте канистру крышкой, чтобы закрыть ее. Немедленно переверните канистру, чтобы крышка оказалась на земле, и быстро отойдите. Подождите, пока произойдет химическая реакция.

   Сколько времени это займет? Когда крышка сорвется, ракета должна взлететь — на какую высоту взлетит канистра?

7. Совет: Если ракета не запустилась, возможно, крышка была недостаточно плотно закрыта. (Если это произойдет, вы можете просто увидеть много пузырьков, выходящих из канистры.) Ракета могла не запуститься по какой-то другой очевидной причине (например, недостаточно быстро закрыть крышку). Если она не запустилась правильно, попробуйте снова подготовить и запустить ракету-канистру. Вам может понадобиться небольшая практика, чтобы привыкнуть к запуску ракеты.

8. Тщательно промойте крышку и канистру водой, а затем высушите их. Если ваша канистра покрыта плотной бумагой, убедитесь, что она не намокла слишком сильно.

9. Приготовьте влажную пищевую соду и уксус, как и раньше, но на этот раз используйте чуть больше половины исходного количества уксуса. Например, если вы использовали 5 ч. л. уксуса, на этот раз используйте 3 ч. л. (Все равно используйте 1 чайную ложку пищевой соды.)

10. Опять же, наденьте защитные очки и запустите только что приготовленную ракету-канистру.

    Занимает ли это больше, меньше или примерно столько же времени, сколько потребовалось для запуска первой ракеты? Он идет выше, короче или примерно на такое же расстояние?

11. Наконец, промойте крышку и канистру водой, высушите их и подготовьте, как и раньше, но на этот раз используйте 1 ч. л. уксуса (или около 1/5 первоначального количества уксуса, которое вы использовали). Наденьте защитные очки и запустите ракету из канистры. Сколько времени занимает запуск по сравнению с двумя другими запусками? Насколько высоко поднимается канистра по сравнению с предыдущими двумя разами?

12. Если вы не уверены в своих результатах, попробуйте повторить их (используя такое же количество пищевой соды и уксуса).

    Какое количество уксуса привело к наибольшей высоте запуска? Как вы думаете, почему это так?

Очистка

Если вы запустили ракету на бетонную поверхность, обрызгайте поверхность водой, чтобы очистить ее, когда закончите запуски.

Что случилось?

При смешивании пищевой соды и уксуса в результате реакции образуется вода и углекислый газ. Не волнуйтесь — небольшое количество углекислого газа вам не вредно! Это один из газов, которые вы выдыхаете при выдохе, и это газ, который растения хотят принять, когда они делают свою версию «дыхания».

В закрытой канистре с пленкой углекислый газ накапливается до тех пор, пока давление всего содержащегося газа не заставит канистру открыться. Затем углекислый газ под давлением быстро выходит из канистры через открытое дно. Быстрый выход газа заставляет остальную часть канистры подбрасываться в воздух — точно так же, как выпуск воздуха из открытого конца воздушного шара может заставить воздушный шар лететь по воздуху. Вот как химическая реакция обеспечивает тягу, необходимую для запуска канистры.

Вы, наверное, заметили, что при использовании наименьшего количества уксуса запуск занял немного больше времени, чем при использовании большего количества уксуса, но высота запуска была выше. Поскольку в канистре меньше уксуса, остается больше места для заполнения углекислым газом. Требуется больше времени, чтобы произвести достаточное количество углекислого газа, чтобы заполнить это большее пространство, чтобы в канистре было достаточно давления, чтобы открыть крышку, как это было раньше. В наших испытаниях ракета, почти полная уксуса, поднималась примерно на 6 футов в воздух, но ракета, наполненная наименьшим количеством уксуса, летела более чем в два раза выше — почти на 15 футов!

Копать глубже

В отличие от жидкости (например, воды) или твердого тела (например, камня), газ можно сжать (технически мы говорим, что это сжатый ) так, чтобы больше его поместилось в одном и том же пространстве. Это связано с тем, что газ имеет большое пространство между молекулами. Вы можете думать об этом как о плюшевом мишке. Хлопковая набивка также имеет много пустого воздушного пространства, что означает, что вы можете продолжать сжимать (сжимать) набивку и добавлять больше. По мере добавления начинки медведь становится тверже. В конце концов, если вы добавите слишком много набивки, давление будет настолько велико, что швы плюшевого мишки разойдутся. Это довольно близко к тому, что происходит в этом ракетном эксперименте. Уксус и пищевая сода вступают в реакцию с образованием углекислого газа. Чем дольше они реагируют, тем больше выделяется газа. Углекислый газ сжимается в пустой части контейнера до тех пор, пока давление не станет настолько большим, что крышка и канистра лопнут. Крышка прижата давлением вниз, но она лежит на земле и никуда не девается. Канистра прижимается вверх и таким образом взлетает в воздух.

Когда ракета построена с большим количеством пустого пространства внутри (другими словами, когда в ней очень мало уксуса), остается больше места для заполнения углекислым газом, поэтому она становится более заполненной газом. Это означает, что для повышения давления также требуется больше времени (реакция, в результате которой образуется углекислый газ, может происходить очень быстро). Результатом является более длительное время ожидания запуска гораздо более высокой ракеты.

Спросите эксперта

Интересуетесь наукой? Задайте вопрос нашим ученым.

Опубликовать вопрос

Для дальнейшего изучения

• Вы можете еще больше изменить количество уксуса и посмотреть, как это повлияет на запуск ракеты, например, используя 1 ч. л., 2 ч. л., 3 ч. л. и т. д., уксуса. (Вы также можете повторить те же условия, которые вы тестировали, чтобы увидеть, насколько постоянны ваши результаты.) Как изменение количества уксуса в канистре влияет на ее запуск?
• Вы можете попробовать изменить количество пищевой соды (но оставить количество уксуса прежним) и посмотреть, как это повлияет на запуск канистры. Например, вы можете попробовать сравнить 1 чайную ложку, ¾ чайной ложки, ½ чайной ложки и ¼ чайной ложки. пищевой соды. (Отрегулируйте и используйте столько воды, чтобы пищевая сода прилипла к углублению в крышке.) Как изменение количества пищевой соды в крышке влияет на запуск канистры?
• Добавьте к своей ракете конус и плавники (например, из плотной бумаги) и снова запустите ее, используя лучшие найденные вами условия. Как добавление этих компонентов влияет на запуск канистры?

Идеи проекта

Ссылки

• Сообщение в блоге: Pop! Идет канистра

Карьера

Отзывы

Войдите, чтобы оставить отзыв

🚀 Ракетно-научный эксперимент с уксусом и пищевой содой для детей

1-й класс • 2-й класс • 3-й класс • 4-й класс • 5-й класс • 6-й класс • Занятия для детей • Детский сад • Детский сад Наука • Дошкольное образование • Наука • Научные эксперименты • Солнечная система • Весна • Лето

10 августа 2021 г.

Бет Горден

Эта ракета с уксусом и пищевой содой — это неземное развлечение и образовательное летнее занятие для детей ! Учащимся дошкольного, дошкольного, детского сада, первого класса, 2-го класса, 3-го класса, 4-го класса, 5-го класса и 6-го класса понравится делать Ракета пищевой соды . Этот проект «Как сделать ракету из бутылок  » — один из тех действительно крутых научных проектов, которые ваши дети запомнят навсегда! Так что возьмите пару простых материалов, которые лежат у вас дома, и проведите эти экспериментов по ракетостроению .

Ракета с пищевой содой и уксусом

Мы погружаемся в модуль солнечной системы, чтобы исследовать все космические объекты, включая ракеты для детей ! Дошкольникам, детсадовцам, ученикам 1-го, 2-го, 3-го, 4-го, 5-го и 6-го классов понравится это Упражнение STEM для детей , где они будут проектировать свою собственную ракету, стартовую площадку из лего и наблюдать за реакцией пищевой соды и уксуса. Эта самодельная ракета станет незабываемым летним научным экспериментом для детей всех возрастов. Кроме того, эта ракета из пищевой соды и уксуса  — это забавный проект солнечной системы. Давайте начнем с этого супер простого ракетостроительного эксперимента , который в конце произведет большое ВАУ!

Ракетный эксперимент

Все, что вам нужно, чтобы сделать это по-настоящему крутым,

украшения для ракеты — идеи могут включать в себя цветную бумагу, краску, маркеры, ершики для труб, выпученные глаза, круглые наклейки, маркеры для бинго и т. д.

игрушки для сборки стартовой площадки, такие как кубики Lego, игрушки-мастера, блоки, Duplo и т. д.)

1-2 стакана уксуса

бумажное полотенце

1-2 столовые ложки пищевой соды

винная пробка или аналогичная, чтобы быстро закрыть горлышко бутылки содовой

Ракетно-научный эксперимент

Первая часть этого ракетного проекта для детей состоит в том, чтобы украсить собственную ракету. Детям понравится эта художественная часть этого STEAM-проекта для детей! Они могут использовать плотную бумагу, чтобы придать ей быстрое усиление цвета, краску, маркеры, ершики для труб, выпученные глаза, круглые наклейки, маркеры для бинго и т. д. Дайте волю своему воображению, решая, как должна выглядеть их ракета. Я предлагаю показать им книги, фотографии и видеоролики НАСА, чтобы они имели представление о том, как могут выглядеть ракеты, и дать им немного больше информации для этого образовательного космическая деятельность для детей .

как сделать ракету для научного проекта

Теперь пришло время построить стартовую площадку. Это инженерная часть STEAM-задачи для детей! Дети могут использовать дупло-блоки, лего, бревна Линкольна и т. д. Им просто нужен способ надежно удерживать ракету из бутылок вверх дном, чтобы она запускалась.

Ракетно-научный проект

Далее идет подготовка ракетного топлива — научная часть задачи STEAM. Вы заправите ракету очень простым раствором из 1-2 чашек уксуса в бутылке. Когда пищевая сода и уксус смешиваются, они образуют химическую реакцию, в результате которой образуется дополнительный углекислый газ, который вытолкнет пробку и заставит бутылку подняться в воздух.

Теперь возьмите кусок бумажного полотенца и разрежьте его примерно на 4 квадратных дюйма. Поместите примерно столовую ложку пищевой соды в центр бумажного полотенца. Сложите бумажное полотенце так, чтобы пищевая сода была завернута внутрь и плотно прилегала к отверстию бутылки. Вставьте винную пробку в горлышко поп-бутылки, убедитесь, что она вставлена ​​плотно.

Ракетный эксперимент для дошкольников

А теперь выйдите на открытый космос. Наши ракеты поражают высоту от 30 до 50 футов.

Ракета с пищевой содой

Вам нужно двигаться быстро для этой следующей части. Переверните бутылку и БЫСТРО поместите ее в стартовую площадку! Спешите вернуться, так как обратный отсчет начнется, как только пищевая сода и уксус соприкоснутся.

Легкий эксперимент с ракетой

С помощью этого увлекательного летнего научного проекта вы узнаете о

• Инженерное дело, измерения (математика) на собственном опыте
• физики для создания функциональной, прочной и стабильной базы. Затем мы узнали о физике и о том, как, когда вы ловите этот газ в результате химической реакции, давление нарастает, и когда, наконец, его выпускают, он имеет достаточную силу, чтобы вызвать тягу, поэтому запускаем нашу ракету «в облака!»
• Химические реакции с нашей самой любимой реакцией: пищевой содой и уксусом (щелочью и кислотой). Мы узнали о том, что эта конкретная химическая реакция имеет один важный продукт: углекислый газ.
• Уборка После того, как вы закончите запускать свои ракеты, обязательно промойте все большим количеством воды, чтобы ничего не повредить. Включая все ваши игрушки Lego или Tinker (или что-то еще, что вы использовали для строительства своей базы), а также область, где вы вызвали свою реакцию.

Ракета с уксусом и пищевой содой

Примечание по технике безопасности: убедитесь, что взрослые всегда находятся под присмотром. Я очень взрослый запускаю ракету, а младшие дети болеют за этот проект на расстоянии. Помните, что в бутылке есть уксус, и когда она запустится, уксус разбрызгивается. Так что вооружите свою ракету и немедленно поместите ее на стартовую площадку и быстро уходите!

    

Занятия по Солнечной системе для детей

Если вы ищете больше развлечений, примите участие в научных занятиях, чтобы научить детей астрономии или дополнить свою Солнечную систему для детей. Вам понравятся эти занятия и уроки по Солнечной системе:

• Солнцезанятия для детского сада  – узнайте о солнце и о том, как планеты вращаются вокруг него, включая веселую игру о планетах для детей!
  
• Занятия на Луне для детей и космонавтов  – сделайте из орео лунные фазы, телескоп своими руками, узнайте об астронавтах, высадившихся на Луне, и многое другое!
• Внутренние планеты для детей (Меркурий, Венера, Земля, Марс) — . Используйте наши бесплатные рабочие листы по планетам и занимайтесь забавными практическими занятиями, такими как кратеры Меркурия, плавящиеся камни Венеры, слои земли и извержение вулкана Марса 9.0062
• Внешние планеты для детей (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун)   – сочетание практических проектов по солнечной системе и распечаток солнечной системы; газообразный Юпитер, Ракета Сатурн, плюс облачные Уран и Нептун.
• Плутон, пояс астероидов, кометы и звезды для детей – сделать проектор созвездий FUN, проект холодного мороженого Плутона и проект виноградного созвездия
• Yarn Solar System Project — забавная, уникальная и простая модель солнечной системы, дешевая и очень красивая!
• Проект «Солнечная система» с помощью карандаша для рисования — простая в изготовлении модель солнечной системы для детей, которую можно использовать для изучения названий и порядка расположения планет
• Созвездия для чистки труб – забавное практическое занятие с созвездиями для чистки труб для детей
• Простые научные эксперименты на галактике
• Ищете другие веселые, увлекательные, творческие и запоминающиеся лунные проекты для детей? Вам понравится эта коллекция «50 занятий на луну для детей и поделок», в которой собраны лучшие идеи со всего интернета!
• ТОНН действительно крутых идей Солнечной системы для детей всех возрастов

 

Бесплатные печатные формы по Солнечной системе

Кроме того, не забудьте добавить эти бесплатные рабочие листы и печатные формы по Солнечной системе в свой план урока:

• ОГРОМНЫЙ пакет БЕСПЛАТНЫХ рабочих листов по Солнечной системе для детей младшего школьного возраста
• Рабочие листы «Планета» для детского сада с заданиями по математике и грамотности на тему Солнечной системы для дошкольников, первоклассников и учащихся 1 класса
• Простые раскраски космонавта
• Космические рабочие листы для дошкольников
• Бесплатные рабочие листы по созвездию
• Раскраски Солнечной системы, чтобы читать, изучать и раскрашивать солнечную систему
• Версия для печати Бесплатные созвездия PDF для печати для детей, чтобы узнать о звездах и узорах, которые они создают в ночном небе
• Созвездие Кути-Кэтчер. Занятия для детей
• Бесплатные карты созвездий
• Рабочие листы для детского сада «Фазы Луны» — ОГРОМНАЯ упаковка!
• Планеты Солнечной системы для детей Книга в формате pdf для учащихся, чтобы узнать обо всех планетах в нашей Солнечной системе
• Мини-книга Moon Phases для детей, чтобы узнать о фазах луны

 

Летние развлечения

Ищете еще мероприятий на свежем воздухе для детей и чем заняться летом ? Вашим малышам, дошкольникам, дошкольникам, детсадовцам и младшим школьникам понравятся эти забавные идеи, чтобы занять их все лето:

• Зефирные стрелы — пройдите более 30 футов!
• Рецепт Easy Slime из 2 ингредиентов
• Как сделать лавовую лампу — это очень ПРОСТО!
• Научный эксперимент на лодке с пищевой содой
• Дети не будут в восторге от этого простого эксперимента в стиле поп-рок
• Летняя поделка из клубники с отпечатком руки
• Выращивайте собственные кристаллы
• Эксперимент с водяным шаром — исследование плоти с ЭПИЧЕСКИМ летним развлечением для детей
• Удивительная картина пузырями
• Умопомрачительный слайм, меняющий цвет

Летние развлечения для детей

• Яичная скорлупа DIY Chia Pet Craft — Весенние / летние развлечения для детей
• Невероятно крутой эксперимент с прыгучим яйцом
• Летние развлечения для дошкольников «Радуга»
• Поделка из травы для детей
• Выдувайте ГИГАНТСКИЕ пузыри с помощью самодельного раствора для мыльных пузырей
• Самодельные бутылки I Spy — это быстро, легко и весело!
• Удивительный эксперимент с лимонным вулканом для детей
• Невероятно веселая картина из пузырей
• Поделка для фейерверков из кровоточащей папиросной бумаги
• Красивые цветочные поделки ловца солнца
• 30 забавных июньских поделок для детей
• Обязательно попробуйте Lego Zipline
• Научный эксперимент с взрывающимся арбузом
• Рецепт домашнего мела
• 75+ Веселых игр Scavenger Hunt для детей
• Найдите мероприятия по месяцам с нашими июньскими поделками для детей или нашими июньскими развлечениями для детей!

 

Летние развлечения для детей

• Съедобное тесто для мороженого
• Приготовьте пластилин Kool Aid Playdough – он пахнет потрясающе!
• Красочное прыгучее яйцо в уксусе Эксперимент
• Ракетно-научный эксперимент с уксусом и пищевой содой для детей
• Список летних желаний для печати с темой «Мороженое»
• Как приготовить мороженое в пакете
• Схемы пластилина для мороженого
• Отправляйтесь в зоопарк с этой БЕСПЛАТНОЙ охотой на мусорщиков в зоопарке — множество вариантов для всех возрастов!
• Сделайте свое любимое животное с помощью одной из этих 100 поделок
• Попробуйте одну из этих забавных шпионских распечаток Animal I
• Играйте с едой, используя это упражнение по подсчету золотых рыбок
• Увидев лягушек в пруду, возьмите этот бесплатный рабочий лист жизненного цикла лягушки
• Избегайте потери знаний летом, занимаясь математикой с этими рабочими листами по взлому кода
• Первый день летнего ремесла
• Создайте этот великолепный витраж для детей
• 107 Эпических летних развлечений для детей

Вам также может понравиться

15 января 2021 г.

18 июля 2021 г.

9 июня 2021 г.

8 января 2021 г.

11 сентября 2017 г.

22 марта 2021 г.

4 сентября 2020 г.

11 марта 2021 г.

Об авторе

Бет Горден

Бет Горден — творческий многозадачный создатель 123 Homeschool 4 Me. Будучи занятой матерью шести детей, занимающейся домашним обучением, она стремится создавать практические учебные задания и рабочие листы, которые детям понравятся, чтобы сделать обучение УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫМ! Она создала более 1 миллиона страниц печатных материалов, чтобы научить детей азбуке, естественным наукам, английской грамматике, истории, математике и многому другому! Бет также является создателем 2 дополнительных сайтов с еще большим количеством образовательных мероприятий и БЕСПЛАТНЫХ печатных материалов — www.kindergartenworksheetsandgames.com и www.preschoolplayandlearn.com

Законны ли самодельные ракеты? Законы любительской ракетной техники — SimpleRocketry

Изготовление собственных ракет дома и смешивание собственного ракетного топлива — это намного увлекательнее и дешевле, чем покупка ракетных комплектов и коммерческих двигателей. Но большой вопрос в том, разрешено ли нам это делать по закону? Давайте узнаем…

Внимание! Я не юрист, и все, что я говорю, не является юридическим советом.

Самодельные ракеты законны как для изготовления, так и для запуска, если вы соблюдаете все правила. Можно построить и запустить саму ракету. Однако создание, продажа, транспортировка и использование самодельных ракетных двигателей ограничены федеральными, государственными и/или местными постановлениями.

По крайней мере, это вкратце. Ниже я подробно расскажу обо всем, что касается строительства, запуска, транспортировки и даже продажи любительских ракет и моторов.

Кстати,

Когда я называю ракеты любительскими или экспериментальными, я имею в виду самодельные. Точнее, ракеты с несертифицированными двигателями. В любом случае…

Какова законность создания самодельных ракет?

Хотите построить собственную ракету? Великолепно, давай, делай. Проектирование, сборка и тестирование своего творения, пожалуй, самый увлекательный способ получить удовольствие от ракетной техники.

И, как я уже сказал выше, вы можете построить ракету и использовать коммерческий двигатель для ее запуска. Это совершенно законно, а также намного безопаснее, чем если бы вы также построили самодельный двигатель.

Но если вы планируете сделать все возможное, чтобы создать экспериментальную ракету, вам нужно знать несколько вещей…

Изготовление самодельных двигателей

В прошлом материалы, используемые в ракетных двигателях Раньше Федеральное бюро по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам (ATF) считало взрывчатыми веществами.

Так что даже для запуска коммерческих двигателей требовалось разрешение на взрывчатку. Но сейчас эти материалы дерегулированы (подробнее).

Таким образом, мы можем использовать их (в разумных количествах) для создания и запуска собственного двигателя, ни о чем не беспокоясь! . ..По крайней мере, так я хотел бы сказать, но это не совсем так. Потому что…

Национальная ассоциация противопожарной защиты коды

NFPA — международная некоммерческая организация, которая разрабатывает правила для вещей, связанных с пожарами, и вот что она говорит о самодельных ракетных двигателях:

• Код NFPA 1122 запрещает использование несертифицированных моделей ракетных двигателей.

4.19.1 Должны использоваться только серийно выпускаемые сертифицированные модели ракетных двигателей или комплекты или компоненты для перезарядки двигателей, указанные в NFPA 1125.

• Кодекс NFPA 1122 запрещает изготовление моделей ракетных двигателей.

5.1 Запрещенная деятельность. Этим кодексом запрещаются следующие виды деятельности:

(5) Изготовление, эксплуатация, запуск, полет, испытания, приведение в действие, разрядка или другие эксперименты с модельными ракетными двигателями, комплектами для перезарядки двигателей или компонентами двигателей, которые не были сертифицированы в в соответствии с NFPA 1125

Для ясности,

NFPA не является законом, но многие штаты и/или местные органы власти основывают свои правила на кодексах NFPA. Это включает в себя код модели ракетной техники NFPA 1122. Вот почему вполне вероятно, что в вашем регионе производство ракетных двигателей запрещено или, по крайней мере, регулируется.

В конце концов, вам нужно сделать домашнее задание и изучить законы штата и/или местные законы, чтобы определить, можете ли вы делать модели ракетных двигателей. Некоторые штаты могут потребовать, чтобы вы получили разрешение на это. Я точно знаю, что в Калифорнии есть такое требование.

Подробнее читайте в другой моей статье. ➔ Можете ли вы сами сделать модель ракетного двигателя? Много подобной информации, но она будет полезна, если вы серьезно планируете построить свой собственный ракетный двигатель.

Какова законность перевозки самодельных ракет?

Повторюсь, с транспортировкой самой ракеты проблем нет… а вот ракетные двигатели… Транспортировать их, скажем так, хлопотно.

Вам необходимо получить Федеральное разрешение на использование взрывчатых веществ (LEUP) от Бюро по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам (ATF) для перевозки ракетных двигателей через границы штатов.

Хорошей новостью является то, что LEUP нужен только тогда, когда вы перемещаете мотор из разных состояний.

Но (если я правильно понял) вы можете легально перевозить их в своем родном штате без разрешения на взрывчатые вещества.

Плохая новость заключается в том, что когда вы перевозите его через границу штата, ваш двигатель должен храниться в переносном магазине «Тип 3», который находится под контролем держателя LEUP.

Вы, наверное, не думаете, что получить лицензию ATF на взрывчатку легко.

И. К сожалению. Ты. Находятся. Верно!

Вы должны быть как минимум 18-летним гражданином США, который никогда не был осужден за тяжкие преступления. Конечно, вам также нужно будет пройти проверку биографических данных и пройти личное собеседование с одним из их агентов. Тогда вы можете получить его.

Какова законность продажи вашей самодельной ракеты?

Возможно, вы начинаете замечать здесь закономерность… и снова вы можете легко продать свою самодельную ракету. Но вы явно не можете нормально продать свой экспериментальный двигатель.

Для продажи вашего экспериментального мотора вам, возможно, потребуется получить специальную лицензию ATF (не для всех типов двигателей). Кроме того, ракетные двигатели, которые вы хотите продать, должны быть проверены и сертифицированы на предмет безопасности и надежности.

В США есть 3 организации, сертификация двигателей которых признана повсеместно:

• Национальная ассоциация ракетостроителей (NAR)
• Ассоциация ракетостроителей Триполи (TRA)
• Канадская ассоциация ракетостроителей (CAR)

Какова законность запуска самодельной ракеты?

К счастью, с точки зрения общих законов и правил запуск любительских ракет ничем не отличается от летающих любительских ракет (моделей/мощных ракет).

Кроме того, вы можете прочитать мое пошаговое визуальное руководство по запуску модели ракеты!

Конечно, правительство вашего штата или местного самоуправления может не согласиться. Так что это еще одна домашняя работа для вас. Ну, так или иначе, давайте освежимся в правилах собственно запуска ракеты. Или прочитайте это.

Разрешения на запуск

Для запуска хобби или любительской ракеты вам может потребоваться получить ни одно из следующих разрешений или все из них:

• От властей стартовой площадки, имеющих юрисдикцию для полетов на их территории.
• От Федерального управления гражданской авиации для вашей ракеты, чтобы использовать воздушное пространство.
• Требуется местным органам власти, чтобы вы могли соблюдать местные правила.

Как узнать, какое разрешение вам нужно?

1) Разрешение компетентного органа

Юрисдикционный орган — это лицо или учреждение, которое владеет или управляет выбранным вами местом запуска.

Независимо от того, на какой ракете вы планируете летать, вы должны сначала убедиться, что AHJ согласен на ваш запуск. Это необходимо, даже если ваша стартовая площадка представляет собой незастроенную территорию или даже общественный парк.

Единственным исключением является случай, когда вы запускаете модели ракет на собственной территории. Тогда вам не нужно ни у кого спрашивать это разрешение, потому что вы являетесь AHJ.

2) Отказ Федерального управления гражданской авиации

Ракеты подразделяются Федеральным управлением гражданской авиации на три класса. Для запуска ракет класса 1 не нужно дополнительное разрешение FAA.

В то время как запуски ракет Класса 2 и Класса 3 требуют отказа FAA. Это необходимо, чтобы FAA могло соответствующим образом координировать воздушное пространство.

Модель ракеты класса 1

Модели ракет класса 1 — это легкие ракеты, сделанные из пластика, резины, дерева, картона… и не могут содержать каких-либо существенных металлических частей.

Этот класс включает в себя все модели ракет малой мощности (1/4A – импульсный двигатель D) и большинство моделей средней мощности (импульсный двигатель D – G).

Общий импульс рассчитывается путем умножения средней тяги на общее время работы двигателя. Обычно измеряется в ньютон-секундах. Учить больше.

Точное определение ракеты класса 1, данное FAA:

     (1) Использует не более 125 граммов (4,4 унции) топлива;

     (2) Использует медленно горящее топливо;

     (3) Изготовлен из бумаги, дерева или хрупкого пластика;

     (4) Не содержит крупных металлических частей; и

     (5) Весит не более 1500 грамм (53 унции), включая топливо.

Правила

При изготовлении самодельного двигателя обязательно обратите особое внимание на количество топлива в вашем двигателе, а также на тип топлива, которое вы используете. Медленно горящий 🠕 означает топливо, которое сгорает не быстрее, чем 1 метр в секунду или 3 фута 3 3/8 дюйма в секунду.

Также не забывайте, что ракета должна весить не более 53 унций или 1500 г. Если вы можете, я предлагаю вам попытаться ограничиться этим определением. Таким образом, вам не нужно будет беспокоиться об отказе от FAA. В противном случае…

Мощные ракеты класса 2 и усовершенствованные высокомощные ракеты класса 3

Мощные ракеты класса 2 не ограничены по весу или материалу, используемому в их конструкции. Ракеты этого класса имеют двигатели с рейтингом от H до O.

Класс 3 Усовершенствованный Ракеты большой мощности больше нельзя описывать только как ракеты большой мощности. Эти передовые мощные ракеты приводятся в движение двигателями мощностью от P до S.9.0003

Точное определение ракеты класса 2, данное FAA:

Класс 2 — ракета большой мощности означает любительскую ракету, отличную от модельной ракеты, которая приводится в движение двигателем или двигателями, имеющими комбинированный суммарный импульс. 40 960 ньютон-секунд (9 208 фунт-секунд) или меньше.

Регламент

Ракеты большой мощности и особо продвинутые ракеты большой мощности это просто офигенно. Но чтобы их запустить, нужно сначала получить отказ FAA 904:00 . Инструкции по получению отказа см. в →  инструкциях NAR. Внимание! Вам необходимо подать запрос на отказ FAA не менее чем за 45 дней до запланированного запуска.

3) Разрешение, требуемое вашим местным правительством

Это дополнительное разрешение, которое вам может понадобиться для законного запуска вашей ракеты в вашем штате, округе, городе… Например, в Калифорнии место запуска должно быть одобрено местное пожарное управление.

Но

В большинстве мест достаточно разрешения землевладельца и отказа FAA (при необходимости). Только несколько местных органов власти просят вас получить такое дополнительное разрешение. Но вам все равно придется разбираться в этом самостоятельно.

Конечно, если вы не хотите заниматься всей этой юридической ерундой, есть простой способ обойти их…

Вступите в клуб любителей ракетной техники

В клубе любителей ракетной техники будут не только наставники это научит вас, как безопасно делать модели ракетных двигателей, чтобы вам не оторвало пальцы.

Но найдется и тот, кто знает и понимает законы, управляющие изготовлением моделей ракет и двигателей. Они возьмут на себя все хлопоты с законом.

Даже если вы не хотите вступать в клуб, предлагаю вам найти и поговорить с ближайшим клубом любителей ракетной техники. Спросите их, как вы можете легально построить и запустить модель ракетного двигателя в вашем регионе.

Вы действительно хотите создать свою самодельную ракету? Тогда вам нужно четкое представление об устройстве модели ракеты. Итак, напоминание…

Стандартные детали ракеты и их функции

Корпусная труба

Самая скучная, но и самая важная часть модели ракеты. Это корпус, который удерживает вместе все остальные части ракеты.

Обычно изготавливается из пластика или скрученной бумаги (картона).

Носовой конус

Это аэродинамическая верхняя часть модели ракеты, уменьшающая сопротивление. Носовой обтекатель соединен как с корпусной трубой, так и с парашютом/стримером.

Обычно изготавливается из пластика, дерева, пенопласта или стекловолокна (на дорогих ракетах).

Шнур амортизатора

Эластичный шнур, соединяющий носовой обтекатель с трубкой корпуса. Ударный шнур необходим, потому что носовой обтекатель срывается на стадии подъема, а мы не хотим, чтобы он отделялся от ракеты.

Плавники ракеты

Плавники предназначены для того, чтобы модель ракеты летела прямо в небо, а не изгибалась вбок и не ударяла вас по лицу.

Обычно они изготавливаются из пластика, картона, пробкового дерева или стекловолокна.

Пусковая проушина

Еще одна скучная, но важная часть модели ракеты. Ракету нужно запускать со стержня стартовой площадки, и пусковая проушина скользит по этому стержню. Таким образом, направляя модель ракеты на этапе запуска.

Ракетный двигатель

Модельный ракетный двигатель — это одноразовое устройство, основной функцией которого является приведение в движение модели ракеты. И второстепенная цель развертывания системы восстановления путем подрыва метательного заряда сзади.

Модель ракетного двигателя удерживается внутри ракеты моторамой.

Система спасения

Механизм, который модель ракеты использует для безопасного возвращения на землю. Парашюты и стримеры являются наиболее распространенными системами спасения. Но есть десятки различных методов восстановления.

Спасательная вата

Спасательная вата или ее альтернативы предназначены для защиты парашюта или стримера от тепла и огня метательного заряда ракетного двигателя.

Вот и все.

Домашняя руккола с уксусом и пищевой содой

07.08.2019 31.03.2020

Космос… Последний рубеж. Наша миссия — смело идти туда, куда еще не летала ни одна ракета на уксусе и пищевой соде!

Содержание статьи

1. Наука о ракетах
2. Как работает ракета с уксусом и пищевой содой?
3. Материалы, необходимые для самодельной ракеты
4. Инструкции для ракеты из уксуса и пищевой соды
5. Что вы будете развивать и изучать

«Статус номер один?»
«Все системы готовы к запуску, капитан».
«Вступить!»

Жан-Люк Пикард

Что может быть лучше, чем начать сегодняшнюю деятельность со знакомого диалога между капитаном Пикардом и его первым офицером из популярного телешоу «Звездный путь»? Потому что сегодня мы покажем вам, как сделать самодельную ракету и запустить ее в самую первую исследовательскую миссию! Все, что нам нужно для нашей двигательной установки, это немного уксуса и пищевой соды. Это отличный проект научной ярмарки или школьный проект, который произведет впечатление на всех и продемонстрирует ваши инженерные и научные навыки.

Наука о ракетах

В далеком прошлом запуск ракетного устройства был делом случая. Он может взлететь, может взорваться или сгореть. Все достижения в этой области были достигнуты в ходе длительного процесса проб и ошибок.

Все изменилось, когда люди начали использовать научные и математические принципы движения . Это началось в 17 веке с великих ученых, таких как Галилео Галилей и Исаак Ньютон 904:00 . Галилей обнаружил, что движущиеся объекты не нуждаются в постоянном приложении силы для продолжения движения, если отсутствует трение и сопротивление (в вакууме). Галилей открыл принцип инерции , согласно которому все вещи сопротивляются изменениям в движении. Чем больше масса объекта, тем большее сопротивление он оказывает. Исак Ньютон развил открытия Галилея и вывел 3 основных закона движения, которые лежат в основе всей ракетной науки.

1. Первый закон Ньютона 904:00: Объекты в состоянии покоя остаются в состоянии покоя, а объекты в движении продолжают двигаться по прямой линии, если на них не действует неуравновешенная сила.
2. Первый закон Ньютона : объекты в состоянии покоя остаются в состоянии покоя, а объекты в движении остаются в прямолинейном движении, если на них не действует неуравновешенная сила.
3. Третий закон Ньютона: На каждое действие есть равное и противоположное противодействие.

Итак, Первый закон Ньютона говорит нам, что ракета, стоящая на стартовой площадке, нуждается в приложении неуравновешенной силы, чтобы заставить ее двигаться. Величина этой силы (создаваемой ракетными двигателями) должна быть больше силы тяжести, удерживающей ракету. Пока эта сила продолжает действовать, ракета будет взлетать. Если двигатели перестанут создавать силу, ракета начнет падать под действием земного притяжения. Одним из важных следствий в ракетостроении является то, что атмосферный 9Сопротивление 0399 (также называемое трением ) устраняется, когда ракета достигает космоса. Таким образом, ракета, летящая со скоростью 11 186 км/с, или 40 270 км/ч, сможет покинуть гравитацию Земли без применения дополнительной силы. Ракета замедлится, но не настолько, чтобы гравитация потянула ее вниз, и ракета начала падать обратно на Землю.

Если вы заинтересованы в более подробном изучении первого закона Ньютона, обязательно ознакомьтесь со статьей «Что такое инерция и как это продемонстрировать», где мы более подробно исследуем инерцию.

Законы Ньютона могут сказать нам почти все, что нам нужно знать, чтобы совершить успешный запуск ракеты.

Теперь нам нужно перейти к третьему закону Ньютона, чтобы лучше объяснить, что происходит дальше. Закон действия и противодействия . Когда речь идет о ракете, газ, дым и пламя, производимые ракетными двигателями, представляют собой действие , а движение ракеты вверх представляет собой реакцию . Таким образом, даже если продукты сгорания ракетного двигателя быстро разгоняются, ракета разгоняется медленно. Как это возможно, если мы знаем, что действие и противодействие должны быть равны?

Причина в том, что масса продуктов сгорания (дым, огонь, газ) намного меньше массы ракеты, поэтому даже при равенстве сил эффект разный. Это объясняется первым законом Ньютона, который гласит, что для изменения движения объекта требуется сила. Чем больше масса объекта, тем больше силы нужно, чтобы его сдвинуть.

Это видно из уравнения второго закона Ньютона: f = ma . Сила, создаваемая ракетным двигателем, пропорциональна массе, создаваемой горящим ракетным топливом, умноженной на ускорение этого горящего ракетного топлива. Важно отметить, что закон применяется только к частицам, вылетающим из ракетных двигателей, а не к топливу, хранящемуся на потом.

Короче говоря, ракетостроение говорит: чем больше топлива (m) вы выбрасываете одновременно, и чем больше ускорение (a) этого топлива, тем больше тяга (f).

Хотя знание законов Ньютона является первым шагом в создании и запуске ракеты, есть и другие факторы, влияющие на то, достигнет ли наша ракета космоса. Одним из примеров является давление воздуха . Давление воздуха является важным фактором, пока ракета все еще находится в атмосфере. Давление, создаваемое горящим ракетным топливом, должно быть больше, чем давление наружного воздуха. Это означает, что некоторое количество топлива необходимо сжечь только для того, чтобы создать давление, достаточное для компенсации давления воздуха. И по мере того, как ракета поднимается все выше и выше, давление воздуха становится меньше, поэтому тяга ракетного двигателя увеличивается.

Другим важным фактором является масса . Масса ракеты уменьшается по мере сжигания топлива, поэтому ускорение ракеты увеличивается.

И последний фактор, который упомянем, который может повлиять на полет ракеты, это выбор топлива или топлива . Не все виды топлива одинаковы, и мы думаем, что предпочтительным топливом будет топливо с более высокой тягой. Но это не так просто, поскольку у каждого топлива есть компромисс. Например, жидкий водород и жидкий кислород создают большую тягу, но оба они должны поддерживаться при очень низких температурах. Кроме того, их масса невелика, и ракете нужны очень большие баки, чтобы хранить достаточно топлива, чтобы вывести ракету из атмосферы.

Подводя итог, можно сказать, что знания законов Ньютона достаточно, чтобы стать младшим ракетчиком, но нам потребуется немного больше знаний, чтобы построить нашу первую успешную ракету. Если вас интересует история ракет, у НАСА есть отличные ресурсы, и вы можете проверить, как развивалась ракетостроение с древних времен до наших дней.

Как работает ракета с уксусом и пищевой содой?

Когда мы смешиваем уксус (HCH ₃ COO) и пищевую соду (NaHCO ₃ ), получаем так называемую кислотно-щелочную реакцию . Здесь уксус — это кислота, а пищевая сода — это основание. Кислота — это химическое вещество, которое хочет избавиться от положительно заряженного атома водорода (протона), а основание хочет этот протон. В этой реакции, когда пищевая сода получает протон от кислоты, она превращается в воду и углекислый газ. Углекислый газ быстро расширяется, и если места слишком мало, он взрывается.

При постройке ракеты наша цель состоит в том, чтобы позволить этому давлению сбрасываться в нужное время и в нужном месте. Это заставит нашу ракету бросить вызов гравитации и взлететь вверх.

Материалы, необходимые для самодельной ракеты Чтобы сделать нашу самодельную ракету, нам понадобится пустая пластиковая бутылка, уксус, пищевая сода, пробка, деревянные палочки, скотч и ножницы.

• пустая пластиковая бутылка
• уксус
• пищевая сода
• Пробука
• Деревянные палочки или карандаши (для стартовой площадки)
• Скотч
• Scissors
• . Спекуляция

9005 9005 9005 9005 9005 9005 9005 9005 9005 9005 9001.6.6.6.6.6.6.6.6.6.6.6.6859.0086

У нас есть видео о том, как сделать самодельную ракету в начале статьи, или продолжайте читать инструкции ниже, если вы предпочитаете пошаговое текстовое руководство.

1. Сделайте стартовую площадку из деревянных палочек или карандашей. Приклейте скотчем 3 палочки, чтобы бутылка могла стоять на них. Приклейте палочки скотчем так, чтобы они проходили над крышкой бутылки. Когда мы ставим бутылку на палочки, донышко бутылки будет смотреть вверх, а крышка вниз.
2. Проверьте, подходит ли пробка для бутылки. Если это не так, вы можете использовать клейкую ленту, чтобы сделать ее лучше.
3. Украсьте дно… ракеты по своему желанию, и вы готовы к запуску!
4. Было бы очень разумно выйти для этого на улицу. 🙂
5. Залить уксусом (достаточно 1-2 дл)
6. С помощью воронки насыпать в бутылку пищевую соду (1-2 ложки). Закройте бутылку пробкой и переверните ее, чтобы она стояла на стартовой площадке.
   1. Если давление нарастает слишком быстро, можно положить пищевую соду на лист бумаги, положить в бутылку, закрыть пробкой и встряхнуть, чтобы началась реакция
7. 3, 2, 1, старт!

Запуск самодельной ракеты — это удивительный подвиг. Посмотрите, как далеко она может летать!

Что вы будете развивать и изучать

• Инженерные навыки при создании ракеты
• Аэродинамика
• Химические реакции
• Мелкая моторика
• Законы движения Ньютона
• Эта наука — это весело! 🙂

Если вам понравилось это занятие и вас интересуют другие способы сборки ракеты, ознакомьтесь со статьей Как построить ракету из спичечной головки. А если вас интересуют другие занятия с уксусом и пищевой содой, попробуйте посмотреть «Как сделать самодельный вулкан».

Если вы ищете отличные занятия STEM для детей и советы по развитию детей, вы попали по адресу! Проверьте категории ниже, чтобы найти подходящее занятие для вас.

STEM Science

Пошаговые видеоролики, руководства и пояснения по STEM Science с материалами, которые, вероятно, уже есть у вас дома. Найдите новые научные идеи.

Подробнее

Технология STEM

Видео, руководства и пошаговые объяснения о технологии STEM с использованием материалов, которые, вероятно, уже есть у вас дома. Найдите новые технологические идеи.

Подробнее

STEM Engineering

Видео, руководства и пошаговые объяснения по STEM Engineering с использованием материалов, которые, вероятно, уже есть у вас дома. Новые инженерные идеи!

Подробнее

Математика STEM

Видео, руководства и пошаговые объяснения по математике STEM с материалами, которые, вероятно, уже есть у вас дома. Найдите новые идеи по математике.

Подробнее

Психология

Узнайте все о темах психологии развития, которые вы всегда хотели знать. Вот статьи из детской психологии и психологии развития в целом.

Подробнее

Первый год жизни ребенка

Ежемесячное наблюдение за развитием ребенка с момента его рождения. Личный опыт и советы о том, как справиться с проблемами, с которыми вы столкнетесь в воспитании детей.

Подробнее

О Ведране Ледере

Он всегда считал классическое обучение скучным и пресным.