Raketid illustreerivad Newtoni kolmandat liikumisseadust: "Iga tegevusjõu jaoks on alati reaktsioonijõud, mis on suuruselt võrdne, kuid vastupidine." Esimene rakett võis olla auruküttel metstuv, mille leiutas Tarentumi Archytas neljandal sajandil e.m.a. Seejärel sillutas aur teed hiinlaste püssirohutorudele, seejärel Konstanin Tsiolkovski projekteeritud ja Robert Goddardi rakendatud vedelkütusega raketitele. Selles artiklis kirjeldatakse viit viisi oma raketi ehitamiseks, lihtsast keerukamani; artikli lõpus täiendava jaotisega, mis selgitab mõningaid põhimõtteid, mis toimivad rakettide ehitamisel.
Samm
Meetod 1 viiest: õhupallirakett
Samm 1. Siduge nööri või õngenööri üks ots toe külge
Toena saate kasutada tooli või uksepiita.
Samm 2. Jälgige joont õlgedest
Niit ja õled toimivad juhisüsteemina õhupalli raketi teekonna juhtimiseks.
Mudelraketiseadmetes kasutatakse tavaliselt sarnase pikkusega õlgi, mis on kinnitatud raketi kere külge. Need õled on keermestatud läbi stardiplatsi metallpostide, et toetada raketti enne starti
Samm 3. Siduge teine ots teise toe külge
Enne sidumist veenduge, et niit/nöör on pingul.
Samm 4. Laske õhupall õhku
Pingutage õhupalli otsa, et õhk ei pääseks välja. Võite kasutada sõrmi, kirjaklambreid või riidenõelu.
Samm 5. Kleepige õhupall teibiga kõrre külge
Samm 6. Eemaldage õhupallist õhk
Teie rakett lendab mööda joont ühest otsast teise.
- Võite proovida valmistada õhupallirakette pikkade asemel ümmarguste õhupallidega, aga ka erinevaid erineva pikkusega õlgi, et teada saada, kui tõhusalt need õled õhupalliraketi teed juhivad. Samuti saate õhupalli raketi lennunurka suurendada, et näha, kuidas see mõjutab raketi lennuulatust.
- Seotud tööriist, mida saate ka valmistada, on reaktiivpaat: lõigake piimapakk pooleks. Tehke põhja auk ja keerake õhupall läbi augu. Täitke õhupall täis, seejärel asetage paat väikese veega täidetud vanni ja puhuge õhupall õhust välja.
2. meetod 5 -st: õlgedega käivitatud rakett
Samm 1. Lõika paberist ruut
See tükk peaks olema umbes kolm korda laiem: soovitatav suurus on 11,43 cm x 3,81 cm.
Samm 2. Keerake see tükk tihedalt ümber pliiatsi või küünte
Mähi see otste lähedale, mitte keskele. Lõigatud osa peaks riputama pliiatsi või küünte otsa kohale.
Veenduge, et kasutate pliiatsit või naela, mis on õlgedest veidi paksem, kuid mitte liiga paks
Samm 3. Liimige paberilõigatud servad ära, et need ära ei tuleks
Kasutage linti piki pabeririba.
Samm 4. Voldi rippuvad otsad väljapoole, et moodustada teravik või koonus
Kuju hoidmiseks kasutage selle koonuseosa linti.
Samm 5. Võtke pliiats või nael välja
Samm 6. Kontrollige õhulekkeid
Puhuge õrnalt paberraketi paljastatud osast. Kuulake koonuse külgedelt või otstest väljuva õhu heli ja tundke õmblusi külgedel ja otstes õhuvoolu jaoks. Tihendage lekked teibiga ja proovige uuesti, kuni lekkeid ei tuvastata.
Samm 7. Lisage paberraketi paljastatud osale sabauim
Kuna paberraketid on kitsad, võib olla võimalik raketi otstesse kinnitada eraldi tehtud uimed. Seda on lihtsam teha kui kolme või nelja erineva uime valmistamine otse raketi paljastatud osale.
Samm 8. Sisestage õled raketi lahtisesse ossa
Veenduge, et õled oleksid raketist piisavalt pikaks venitatud, et saaksite seda sõrmedega haarata.
Etapp 9. Hinga kõvasti välja läbi kõrre
Rakett lendab õhku, kui seda õhutab teie hingejõud.
- Suunake õled ja rakett alati üles, mitte kellegi poole, kui te selle käivitate.
- Muutke raketi ehitamist, et näha, kuidas muudatused selle lendu mõjutavad. Muutke ka seda, kui kõvasti te õlgedest läbi hingate, et näha, kuidas see mõjutab raketi lendamise kaugust.
- See paberist raketitaoline mänguasi koosneb pulgast, mille ühe otsa külge on kinnitatud plastkoonus ja teise külge plastvari. Langevari volditakse üle pulga, mis seejärel sisestatakse papist puhuritorusse. Puhumisel püüab plastkoonus õhku ja käivitab võlukepi. Maksimaalse kõrguse saavutamisel kukub kepp alla ja aktiveerib langevarju.
3. meetod 5 -st: raketikile rull
Samm 1. Otsustage, kui pikaks/kõrgeks raketti soovite ehitada
Raketi hea pikkus/kõrgus on 15 cm, kuid soovi korral saate seda pikemaks või lühemaks muuta.
Hea läbimõõt on 3,75 cm, kuid tegeliku läbimõõdu määrab raketi põlemiskambri läbimõõt
Samm 2. Valmistage kile rull/rull ette
See rull on teie raketi põlemiskamber. Filmirulle saate saada fotostuudiotest, kus kasutatakse endiselt filmi.
- Otsige kilerulli, millel on kate, mis näeb välja nagu kork, mis läheb rulli suhu, mitte ei jää väljastpoolt kinni.
- Kui te ei leia kilerulli, võite kasutada tühja retseptiravimipudelit, millel on lukustatav kaas. Kui te seda ei leia, võite kasutada korgikorki, mis sobib kenasti pudeli suhu.
Samm 3. Pange rakett kokku
Lihtsaim viis raketi korpuse valmistamiseks on keerata pabeririba ümber kilerulli, samamoodi nagu mässiksite pliiatsi või naela, kui teete õlekõrrega lastud raketi. Kuna rullid käivitavad raketid, võiksite paberi rullide külge kinnitada lindi või liimi abil - enne kui need konteineri ümber keerata.
- Raketi korpuse kinnitamisel veenduge, et rulli või pillipudeli suu jääb väljapoole. Suu toimib raketiotsikuna.
- Selle asemel, et raketikere otsad rullidest eemale koonusteks voltida, saate luua eraldi koonuseid, lõigates paberist ringi, servast keskele ja voltides paberi koonuseks. Koonused saate kinnitada lindi või liimiga.
- Lisage uimed. Kuna selle raketi läbimõõt on paksem kui kõrrega käivitatud paberrakett, lõigake iga uim ükshaaval nende kinnitamiseks. Veenduge ka, et kasutate nelja uime asemel kolme uime.
Samm 4. Määrake raketi stardikoht
Soovitame kasutada avatud välitingimusi, kuna rakett võib selles kohas käivitamisel jõuda üsna heale kõrgusele.
Samm 5. Täitke rull veega kuni 1/3
Kui veeallikas pole teie stardiplatsi lähedal, peate võib -olla kandma raketi tagurpidi või kandma vett eraldi ja täitma stardiplatvormi rullid.
Samm 6. Lõika kihisev tablett pooleks ja pane teine pool vette
Samm 7. Sulgege rullid ja keerake rakett nii, et see oleks stardiplatvormiga risti
Samm 8. Liikuge ohutusse kaugusesse
Kui tablett hakkab lahustuma, eraldab see süsinikdioksiidi. Rõhk koguneb kuni purunemiseni ja vabastab rullkatte, mis võimaldab raketil startida.
Lisaks veele võite rulli pooleldi äädikaga täita. Kihisevate tablettide asemel võite kasutada 1 tl (5 g) söögisoodat. Äädikas, mis on hape (äädikhape), reageerib söögisoodaga (mis on põhikoostisosa), tekitades vett ja süsinikdioksiidi. Äädikas ja söögisooda on aga lenduvamad kui vesi ja kihisevad tabletid, seega peate raketist palju kiiremini välja tulema - ja mõlema kemikaali liigne kasutamine võib rullid hävitada
4. meetod 5 -st: raketimatšid
Samm 1. Lõika alumiiniumfooliumist välja väikesed kolmnurgad
See kolmnurk peaks olema võrdkülgne, pikkusega aluses umbes 2,5 cm ja aluse keskelt kolmnurga tipuni 5 cm.
Samm 2. Võtke hunnikust tikud
Samm 3. Joondage tikud sirgete tihvtidega
Asetage tikk ja tihvt nii, et tihvti pea teravik puudutaks tiku pead, asendis, mis ei ole kõrgem kui pea paksim osa.
Samm 4. Keerake fooliumist kolmnurk, alustades ülemisest punktist, tiku pea ümber
Keerake see nii tihedalt kui võimalik, ilma tihvti asendit häirimata. Kui see on lõpetatud, peaks mähis ulatuma umbes 6,25 mm tikupeast allapoole.
Samm 5. Keerake fooliumümbris pöidlaküüntega ümber tihvtipea
See surub ümbrise tikupeale lähemale ja loob ümbrise alla parema tihvtikanali.
Samm 6. Eemaldage tihvt ettevaatlikult ümbrisest
Olge seda tehes ettevaatlik ja ärge rebige fooliumi.
Samm 7. Painutage kirjaklamber stardiplatvormiks
- Painutage väljastpoolt 60 -kraadise nurga all. See moodustab stardiplatvormi aluse.
- Painutage sisemine soon ülespoole, seejärel keerake seda nii, et see moodustaks avatud kolmnurga. Siia panete oma fooliumiga pakitud tikud.
Samm 8. Asetage stardiplatvorm stardikohale
Jällegi on väga soovitatav avatud õues asukoht, kuna tikuraketid võivad läbida märkimisväärseid vahemaid. Vältige väga kuivi kohti, sest tuletõrjerakett võib põhjustada tulekahju.
Enne raketi õhku laskmist veenduge, et teie ümbrus on ohutu
Samm 9. Asetage tikurakett stardiplatvormile, pea ülespoole
Rakett tuleb paigutada vähemalt 60 -kraadise nurga alla. Kui see on madalam, peate võib -olla kirjaklambrit painutama, kuni see sellesse asendisse jõuab.
Samm 10. Käivitage rakett
Süütage tikk tema mähitud pea all. Kui pakitud tikupeas olev fosfor süttib, lendab tikurakett.
- Valmistage ette ämber vett, mis on kasulik kasutatud tikkude leotamiseks, veendumaks, et need tikud on täielikult kustunud.
- Kui tikurakett maandub teie peale, lõpetage liikumine, langege maapinnale ja rullige, kuni kõik leegid on kustunud.
5. meetod 5 -st: veerakett
Samm 1. Valmistage tühi 2 -liitrine soodapudel
See pudel toimib raketi survekambrina. Kuna nende rakettide valmistamiseks kasutatakse pudeleid, nimetatakse neid mõnikord ka pudelirakettideks. Ärge pidage seda ilutulestikeks, mida nimetatakse ka pudelraketiteks, mis on nii nime saanud, sest neid lastakse sageli pudeli seest. Sellised pudelraketid on paljudes piirkondades ebaseaduslikud; samas kui veeraketid on enamikus piirkondades seaduslikud.
- Eemaldage pudeli etikett, lõigates selle kohta, kus see pole pudeli külge liimitud. Olge ettevaatlik, et mitte pudelit pinda lõigata ega torgata, kuna kriimustused või lõiked nõrgendavad pudelit.
- Tugevdage pudelit, pakkides selle kleeplindiga. Uued pudelid taluvad survet kuni 100 naela ruut tolli kohta (689,48 kilopaskalit), kuid korduv käivitamine vähendab rõhutaluvust, millega pudelid saavad hakkama ilma pragunemiseta. Võite mähkida mitu kihti maalriteipi ümber pudeli keskosa või mähkida keskele ja jätkata pooleldi pudeli allapoole iga otsa poole. Iga pakend peab kaks korda ümber pudeli minema.
- Märkige markerpliiatsiga kohad, kuhu kinnitate uimed raketi kere külge. Kui kavatsete kasutada nelja uime, tõmmake jooned üksteisest 90-kraadise nurga all. Kui plaanite teha kolm uime, tõmmake triibud üksteisest 120 kraadi kaugusele. Enne nende märgistuste pudelisse kandmist võiksite teha pudeli ümber paberitüki ja märkida selle.
Samm 2. Valmistage uimed
Kuna plastikust raketi korpus on üsna tugev, peaksid ka teie uimed olema vastupidavad, isegi kui peate seda uuesti tugevdama. Võite kasutada kõva pappi, kuid parem materjal on plastik, mida kasutatakse taskukaustas või kolme rõngaga köites.
- Kõigepealt peate kujundama oma uimed ja lõikamisjuhisena tegema paberiproovi. Ükskõik, kuidas oma uimed kujundate, peate need valmistama nii, et tõelised uimed oleksid uuesti kokku volditud (kahekordistunud), et saada lisatugevust ja jõuda pudeli kitsendamiseni.
- Lõigake proov ja kasutage seda juhendina uimematerjali lõikamiseks.
- Voldi uimed vormi ja kinnita need teibiga raketi kere külge.
- Sõltuvalt teie kanderaketi konstruktsioonist ei pea te võib -olla ehitama uime, mis läbib raketi otsikut.
Samm 3. Looge nina koonus ja kaubaosa
Selleks vajate teist 2 -liitrist pudelit.
- Lõika pudeli põhi.
- Asetage koorem lõigatud pudeli ülaosale. See tükk võib olla mudelisavi või hunnik kummipaelu. Asetage pudeli lõigatud põhi ülaossa nii, et põhi oleks suunatud pudeli ülaosa poole. Kleepige see lindiga, seejärel kinnitage modifitseeritud pudel pudeli põhja, mis toimib rõhukambrina.
- Teie ninakoonus võib olla valmistatud kõigest, alates 2 -liitrisest pudeli korgist kuni mis tahes pikkusega PVC -toruni ja lõpetades tõelise plastkoonusega. Kui olete selle määratlenud ja loonud, tuleb see koonus püsivalt kinnitada lõigatud pudeli ülaossa.
Samm 4. Testige omatehtud raketi tasakaalu
Tasakaalustage rakett nimetissõrmel. Rakett tuleks tasakaalustada rõhukambri kohal (esimese pudeli põhjas). Kui ei, eemaldage koormaosa ja reguleerige kaalu.
Kui olete leidnud selle massikeskme, kaaluge raketti. Kaal peaks olema vahemikus 200 kuni 240 grammi
Samm 5. Looge käivitaja/kork
Veerakettide käivitamiseks saate kasutada mitmeid seadmeid. Lihtsaim on klapp ja sulgur, mille saab sisestada pudeli suhu, mis toimib rõhukambrina.
- Otsige korki, mis sobib otse pudeli suhu. Võimalik, et peate servi natuke kraapima.
- Hankige klapisüsteem, mida tavaliselt kasutatakse autorehvides või jalgratta sisekummides. Mõõtke läbimõõt.
- Puurige klapi keskele auk, sama läbimõõduga kui ventiil.
- Puhastage ventiili vars ja kandke teip keermestatud osa ja ava kohale.
- Sisestage klapp läbi korgi augu, seejärel hoidke seda silikoon- või uretaantihendiga. Enne lindi eemaldamist laske sellel ainel korralikult kuivada.
- Kontrollige ventiili, veendumaks, et õhk pääseb sellest vabalt läbi.
- Katsetage peatust, asetades raketi survekambrisse väikese koguse vett, seejärel asetades korgi oma kohale ja püstitades raketi vertikaalselt. Lekke korral sulgege klapp uuesti ja proovige uuesti. Kui lekkeid pole, proovige uuesti, et leida rõhk, mis sunnib õhku pudelist korgi välja ajama.
- Täpsema käivitussüsteemi loomise juhised leiate aadressilt
Samm 6. Valige oma raketi stardisait
Nagu kilerullrakettide ja välgumihklite puhul, on väga soovitatav kasutada välistingimustes avatud asukohta. Kuna veerakettid on teistest raketitest suuremad, vajate teistest raketitest suuremat ja tasasemat avatud ala.
Tõstetud pinnad, näiteks piknikulauad, on hea mõte, kui väikesed lapsed on kohal
Samm 7. Käivitage oma rakett
- Täitke survekamber 1/3-1/2 veega (võite vette lisada toiduvärvi, et anda sellele värvilisem "kütus", kui rakett lendab). Raketi saate käivitada ka ilma rõhukambris vett kasutamata, kuigi sihtrõhk võib olla teistsugune kui siis, kui kambris oli vett.
- Sisestage kanderakett/stopper survekambri suhu.
- Ühendage jalgrattapumba voolik vabastusventiiliga.
- Seisake rakett püsti.
- Pumbake õhku, kuni jõuate rõhuni, mis sunnib ventiili välja. Enne selle toimumist ja raketi käivitamist võib kuluda natuke ooteaega.
Raketi osad ja nende tööpõhimõte
1. Kütuse kasutamine raketi tõstmiseks ja õhu kaudu lendamiseks. Raketid lendavad, suunates kütuseauru ühe või mitme heitgaasi kaudu alla, mis surub selle üles (tõstab) ja liigutab selle õhust edasi (läbi). Raketimootorid töötavad, segades tegelikku kütust hapnikuallikaga (oksüdeerijaga), mis võimaldab raketil töötada ka kosmoses väljaspool Maa atmosfääri.
- Esimesed raketid olid tahkekütusega raketid. Nende rakettide hulka kuuluvad ilutulestikud, Hiina sõjarakettid ja kaks õhukest võimendit, mida kasutavad kosmoselaevad. Enamiku selliste rakettide keskel on auk, mida kasutatakse kütuse ja oksüdeerija kohtumis- ja põlemiskohana. Mudelirakettides kasutatavad rakettmootorid kasutavad tahket kütust, aga ka hoovuste rühma, et kütuse lõppedes raketi langevari käivitada.
- Vedelkütusel töötavad raketid sisaldavad eraldi survestatud mahuteid, mis sisaldavad vedelkütust, näiteks bensiini või hüdrasiini ja vedelat hapnikku. Need vedelikud pumbatakse raketi põhjas asuvasse põlemiskambrisse; Heitgaasid väljutatakse koonilise koonu kaudu. Kosmoseaparaadi peamised tõukejõud on vedelkütusel töötavad raketid, mida toetavad välised kütusepaagid ja mis kantakse vettelaskmisel veesõiduki alla. Saturn V raketid Apollo missioonidel on samuti vedelkütusega raketid.
- Paljud raketimootoriga lennukid kasutavad ka külgedel asuvaid väikeseid rakette, et aidata lennukit taevas olles juhtida. Neid rakette nimetatakse manöövrite tõukejõuks. Apollo käsumooduli teenindusmoodulil on need tõukejõud, neid mehhanisme manööverdamisüksuse seljakotte kasutavad ka kosmoselaevade astronaudid.
2. Lõika õhu tagasilükkamine selle koonilise ninaga. Õhul on mass ja mida tihedam see on (eriti mida lähemal on see maapinnale), seda rohkem võitleb see objektide vastu, mis üritavad seda läbida. Raketid peavad olema konstrueeritud sujuvamaks (pikkade elliptiliste kujunditega), et minimeerida õhu läbimisel tekkivat lööki, ja sel põhjusel on rakettidel kooniline ninaots.
- Raketid, mis kannavad kasulikku koormat (astronaudid, satelliidid või tuumalõhkeained), kannavad neid kasulikke koormaid tavaliselt raketi ninas või selle lähedal. Näiteks Apollo käsumoodul on koonilise kujuga.
- See kooniline nina kannab ka kõiki raketi juhtimissüsteeme, et aidata seda takistamatult sihtkohta juhtida. Juhtimissüsteemid võivad sisaldada kabiinisiseseid arvuteid, andureid, radarit ja raadioid, mis annavad teavet ja kontrollivad raketi lennutrajektoori (Goddardi raketid kasutavad güroskoobi juhtimissüsteemi).
3. Ringjoone tasakaalustamine selle massikeskme ümber. Raketi kogukaal peab olema tasakaalus raketi teatud punkti ümber, et raketti saaks takistamatult lennata. Seda punkti võib nimetada tasakaalupunktiks, massikeskmeks või raskuskeseks.
- Iga raketi massikeskus on erinev. Üldiselt asub tasakaalupunkt kütuse- või rõhukambri kohal.
- Kuigi kandevõime aitab tõsta raketi massikeskme rõhukambrist kaugemale, muudab liigne kandevõime raketi pealt raskeks, mistõttu on raske stardi ajal ja lennu ajal kontrolli all hoida. Sel põhjusel ühendati integraallülitused kosmoseaparaatide arvutitega, et vähendada kaalu (see tõi kaasa sarnaste integraallülituste ehk kiipide kasutamise kalkulaatorites, digitaalkellades, personaalarvutites ja hiljuti ka tahvelarvutites ja nutitelefonides).
4. Raketi lennu tasakaalustamine sabauimedega. Need uimed aitavad tagada, et rakett lendab otse, pakkudes õhutakistust suunamuutustele. Mõned uimed on kavandatud läbima raketi düüsi põhja, samuti hoidma raketti püstiasendis enne starti.
19. sajandil avastas inglane William Hale veel ühe viisi, kuidas raketilende stabiliseerida. Ta tegi äravoolu otse uimede kõrvale, mis meenutasid propellerit. See põhjustab raisatud gaaside uimede kokkusurumise ja raketi pöörlemise, et see ei jääks rivist välja. Seda protsessi nimetatakse pöörlevaks stabiliseerimiseks
Näpunäiteid
- Kui teile meeldib ülaltoodud rakette teha, kuid soovite vastu võtta karmima väljakutse, võite töötada raketi hobimudeli kallal. Mudelrakette on kaubanduslikult müügil alates 1950. aastate lõpust, blokeerimisseadmete näol, mida saab käivitada mustade püssirohumootoritega, kõrguseni 100–500 m.
- Kui raketi vertikaalne käivitamine on liiga raske, võite panna osa sellest horisontaalselt libisema (tegelikult on õhupalliraketid selle horisontaalse libisemise üks vorm). Kilerullraketi saate kinnitada mänguauto külge või vesiraketi rula külge. Peaksite ikkagi leidma avatud ala, kus on piisavalt suur stardipind.
Hoiatus
- Vanemate järelevalve on tungivalt soovitatav, kui töötate mis tahes raketiga, mis kasutab midagi tugevamat kui selle käivitaja hing.
- Kandke alati silmade kaitset, kui lasete õhku kolm tüüpi lendavaid rakette (muud raketid peale õhupallirakettide). Suuremate vabalt lendavate rakettide, näiteks veerakettide puhul on soovitatav ka kaitsekiiver, mis kaitseb pead, kui rakett seda tabab.
- Ärge tulistage igat tüüpi vabalt lendavaid rakette kellegi pihta.
