Ракета из проволоки своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 07.09.2024

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.

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 .

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.

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 .

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.

Зажигание.

6) Время до срабатывания двигателя должно быть таким, чтобы можно было отойти на безопасное расстояние .

7) все, что можно, должно быть испытано и замерено заранее .

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.

Пусковая установка.

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.

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.

Расчет

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.

Глядя в небо, наблюдая за неторопливым движением облаков и стремительным полетом птиц, люди сами мечтали о полетах. Их мечты осуществились: на вертолетах люди перемещаются между городами, на самолетах — между континентами, на ракетах летают в космос.

Дети подражают взрослым и тоже мечтают летать; они с легкостью воображают себя летчиками в кабине авиалайнера или истребителя, космонавтами в скафандрах за пультом космолета.

Самолеты, пролетающие высоко в небе, выполняющие фигуры высшего пилотажа кажутся легкими, стремительными, изящными аппаратами. При близком знакомстве с самолетом, когда его можно потрогать пальцами, он кажется неуклюжим, огромным и таким тяжелым, что поневоле всегда закрадывается мысль: как он летает? На детей внушительный вид летательного аппарата оказывает незабываемое впечатление.

Космические ракеты стартуют не так часто, как самолеты, и большинство жителей наблюдают за взлетом по телевизору. Начало подъема космического корабля более впечатляюще, чем взлет самолета.

Содержимое обзора

Материалы для поделок

В детской фантазии ракета может иметь самые необычные очертания, а для ее изготовления применяются распространенные материалы и бытовые предметы. Моделей детских поделок в виде ракеты существует большое количество.

Поражает разнообразие материалов:

Бумаги,
Дерева,
Пластмассы,
Пластилина,
Алюминиевой
Фольги,
Пенопласта,

Во многих моделях для изготовления различных частей используются разные материалы.

Поделка ракета из бумаги может быть плоской или объемной фигурой. Бумага является одним из наиболее востребованных материалов для детских поделок благодаря своим свойствам: она дешевая, доступная, легко обрабатывается, легкая, не требует применения сложных инструментов, с помощью краски легко имитирует другие материалы:

Особенности организации работы

Сложность поделки определяют исходя из возраста ребенка, уровня развития, его интересов. Нет смысла принуждать ребенка делать модели ракет из бумаги, если его интересует что-то совсем другое. Яркие фото поделки ракеты могут привлечь его внимание и заинтересовать.

В самой младшей возрастной группе дети изготавливают плоские модели. На начальном этапе для них доступны раскраски: контурные изображения на бумаге. Ребенок учится держать цветной карандаш, аккуратно закрашивает определенные области, не выходя за их границы, следит за равномерностью нанесения краски.

Раскрашивать контур ракеты удобно кисточкой с использованием акварельных, гуашевых красок. При любом способе выполнения работы обращают внимание на последовательность и аккуратность исполнения.

Ненавязчиво, но неуклонно, поощрением и вниманием, а не критикой и безразличием, ребенка приучают к тому, что его маленькая работа должна выглядеть привлекательно, нравиться другим детям и взрослым.

Возможно, первая поделка получится не такой, как хотелось бы. В этом случае следует предложить малышу раскрасить не одну ракету, а несколько, целую серию.

Наверняка вторая, третья, последующие работы окажутся гораздо лучше. Именно в этот момент важна поддержка взрослых, чтобы закрепить ситуацию успеха, выработать чувство уверенности.

Внимание и интересы детей неустойчивы; малыши могут легко заинтересоваться сооружением ракеты и еще легче переключиться на что-то другое. Для выработки более постоянного увлечения следует придерживаться принципа систематичности.

Для этого работу над поделкой ракеты для детей выполняют изо дня в день в определенное время. Уже через неделю ребенок с нетерпением будет ожидать того часа, когда можно будет заняться конструированием.

Объемная поделка ракета

Схем и способов, как сделать поделку ракета, множество. При выборе варианта учитывают возраст и способности юных изобретателей, технику выполнения.

Для несложной объемной модели ракеты цилиндрической формы понадобятся материалы и инструменты:

Бумага (белая или цветная) любых размеров и плотности,
Лист картона или готовая втулка,
Ножницы или острый нож (резак),

Циркуль,
Линейка,
Простой
Карандаш,
Клей для бумаги.

Выбирают готовую схему поделки с перечнем всех деталей и указанными размерами; отталкиваясь от образца, схему и размеры можно изменить по своему усмотрению.

На чистые листы бумаги наносят разметку, придерживаясь размеров и пропорций. Пошаговая инструкция сборки поделки из картона ракета:

Глядя на схему, делают разметку деталей будущей ракеты на бумаге; используют чертежные инструменты; работу удобно организовать в паре или небольшой группой:
Инструктор показывает, объясняет, а ученики повторяют; полезно запланировать изготовление не одной поделки, а целой серии, в которой размеры каждой следующей поделки чуть больше;
Ножницами или ножом вырезают по контуру все заготовки; склеивать начинают с цилиндрического корпуса; чтобы края заготовки не расходились, их фиксируют скрепками, обвязывают ниткой;
С одной стороны цилиндра крепят коническую носовую часть, с другой — сопла и двигатели первой ступени, стабилизаторы и рули в виде маленьких крыльев;
После высыхания клея готовую поделку украшают: добавляют иллюминаторы, люки, миниатюрные фото, картинки, надписи;
В процессе работы дети усваивают смысл новых понятий: иллюминатор, маршевый двигатель, капсула, ракетное топливо.

Поделка ракета — уменьшенная копия

Поделка копия ракеты очень реалистична и наиболее сложна в изготовлении. Это работа для детей старшего возраста, увлекающихся конструированием моделей.

Она требует усидчивости, терпения, аккуратности и определенного уровня мастерства.

Начинают работу над поделкой поиском и изучением схем с нанесенными размерами деталей и инструкцией по сборке.
Схемы можно найти в журналах или на тематических сайтах.
Следующий шаг — поиск и сбор материалов необходимого размера, модель ракеты имеет значительную длину.
В процессе изготовления копии важно придерживаться размеров и пропорций, указанных рекомендаций.

В этом возрасте юный конструктор уже самостоятелен. Взрослые обеспечивают условия для творчества, поддержку и помощь в преодолении затруднений.

Из чего состоит ракета

Любая модель ракеты, независимо от класса, обязательно состоит из таких частей:

Корпус. К нему крепятся остальные элементы, а вовнутрь устанавливается двигатель и система спасения.
Стабилизаторы. Они крепятся к нижней части корпуса ракеты и придают ей устойчивости в полете.
Система спасения. Необходима для замедления свободного падения ракеты. Может быть в виде парашюта или тормозной ленты.
Головной обтекатель. Это конусообразная головная часть ракеты, которая придает ей аэродинамическую форму.
Направляющие кольца. Крепятся к корпусу на одной оси, нужны для того, чтобы закрепить ракету на пусковой установке.
Двигатель. Отвечает за взлет ракеты и есть даже в самых простых моделях. Делятся на группы по общему импульсу тяги. Модельный двигатель можно купить в магазине для технического творчества или собрать самостоятельно. Но в этой статье мы будем ориентироваться на то, что у вас уже есть готовый двигатель.

Не является частью ракеты, но относится к must-have вещам пусковая установка. Ее можно приобрести в готовом виде или собрать самостоятельно из металлического прута, на которую крепится ракета, и спускового механизма. Но мы также будем ориентироваться на то, что пусковая установка у вас есть.

Классы ракет и их отличия

В этом разделе мы рассмотрим классы ракет, которые можно будет увидеть своими глазами на Чемпионате мира по ракетомоделированию во Львове. Их девять, из них восемь – утвержденные Международной авиационной федерацией, как официальные для Чемпионата мира, и один – S2/Р – открыт не только для спортсменов, но и для всех желающих соревноваться.

Ракеты для соревнований или просто для себя можно изготавливать из разных материалов. Бумаги, пластика, дерева, пенопласта, металла. Обязательное требование – чтобы материалы не были взрывоопасными. Те, кто занимается ракетомодельным спортом всерьез, используют специфические материалы, которые обладают лучшими характеристиками для целей ракеты, но при этом могут стоить достаточно дорого или быть экзотическими.

Ракета класса S1 в соревнованиях должна продемонстрировать лучшую высоту полета. Это одни из самых простых и маленьких ракет, которые принимают участие в соревнованиях. S1, как и другие ракеты, делятся на несколько подклассов, которые обозначаются буквами. Чем ближе к началу алфавита – тем меньше общий импульс тяги двигателя, который используется для запуска ракеты.

Ракеты класса S3 для непосвященного зрителя могут выглядеть в точности как ракеты класса S1, но их задачи на соревнованиях отличаются. S3 – это ракеты на продолжительность спуска с использованием парашюта. Специфика соревнования в этом классе заключается в том, что спортсмену необходимо осуществить три ракетных старта, используя при этом всего две модели ракет. Соответственно, минимум одну из моделей еще надо найти после запуска, а они часто приземляются за несколько километров от стартовой зоны.

У моделей этого класса диаметры парашютов обычно достигают диаметра 90-100 сантиметров. Распространенные материалы – стекловолокно, бальсовое дерево, картон, нос изготавливается из легкого пластика. Ребра выполнены из легкого пробкового дерева и могут быть покрыты тканью или стекловолокном.

Класс ракет S5 – это ракеты-копии, цель их полета – высота. В соревнованиях учитывается не только качество полета, но и то, насколько точно удалось участнику повторить корпус реальной ракеты. Это, в основном, двухступенчатые модели с массивной ракетой-носителем и очень узкой носовой частью. Они обычно очень быстро отправляются навстречу небу.

S8 – это крылатые планирующие радиоуправляемые ракеты. Это один из самых разнообразных классов, тут значительно отличаются конструкции и типы используемых материалов. Ракета должна взлететь, совершить планирующий полет в течение определенного времени. Затем ее нужно посадить в центр круга с диаметром 20 метров. Чем ближе к центру сядет ракета, тем больше бонусных баллов получит участник.

Класс S9 – это винтокрылые летательные аппараты, и они также соревнуются друг с другом во времени, проведенном в полете. Это легкие модели, сделанные из стекловолокна, вакуумного пластика и бальсового дерева. Без двигателя зачастую весят порядка 15 граммов. Самая замысловатая часть ракет этого класса – это лопасти, которые обычно делаются из бальсы и должны иметь правильную аэродинамическую форму. У этих ракет нет системы спасения, этот эффект достигается за счет авторотации лопастей.

На соревнованиях ракеты этого класса, как и классов S3, S6 и S9 должны быть в диаметре не менее 40 миллиметров, а по высоте – не менее 500. Чем выше подкласс ракеты, тем больше должны быть ее размеры. В случае с самыми компактными ракетами S1 диаметр корпуса не должен быть меньше 18 миллиметров, а длина – не менее 75% длины ракеты. Это самые компактные модели. Вообще свои ограничения есть для каждого класса. Они изложены в кодексе FAI (Международная авиационная федерация). И перед полетом каждая модель проверяется на соответствие требованиям своего класса.

Из всех принимающих участие в нынешнем Чемпионате ракет только к моделям классов S4, S8 и S9 выдвигается требование, чтобы ни одна из их частей не отделялась во время полета даже на системе спасения. Для остальных это допустимо.

Как сделать простую и действующую модель ракеты из подручных материалов

Самые простые для изготовления в домашних условиях ракеты – это класс S1, также относительно простым считается класс S6. Но в этом разделе все-таки пойдет речь о первом. Если у вас есть дети, вы можете сделать модель ракеты вместе или доверить им самостоятельное ее изготовление.

Для изготовления модели потребуются:

два листа бумаги А4 (лучше выбирать разноцветную, чтобы ракета выглядела поярче, толщина бумаги – примерно 0,16-0,18 миллиметров);
клей;
пенопласт (вместо него можно использовать плотный картон, из которого делают коробки);
кусок тонкого полиэтилена, в диаметре не менее 60 см;
обычные швейные нитки;
канцелярская резинка (как для денег);
скалка или другой объект похожей формы, главное – чтобы с гладкой поверхностью и диаметром порядка 13-14 сантиметров;
карандаш, ручка или другой объект похожей формы с диаметром 1 сантиметр и еще один – с диаметром 0,8 сантиметра;
линейка;
циркуль;
двигатель и пусковая установка, если вы планируете использовать ракету по назначению.

Корпус

Возьмите один из припасенных листов бумаги, отмерьте при помощи линейки 14 сантиметров от края (если у вас получился не такой объем, как у нас, просто добавьте к своей цифре еще пару-тройку миллиметров, они будут нужны для того, чтобы склеить лист). Отрежьте.

Скрутите получившийся кусок бумаги вокруг скалки (ну или что там у вас). Бумага должна идеально прилегать к предмету. Склейте лист прямо на скалке таким образом, чтобы получился цилиндр. Дайте клею просохнуть, тем временем возьмитесь за изготовление головного обтекателя и хвостовой части ракеты.

Головная и хвостовая часть ракеты

Возьмите второй лист бумаги и циркуль. Отмерьте циркулем 14,5 сантиметров, проведите из двух диагонально расположенных углов окружности.

Возьмите линейку, приложите ее к краю листа возле начала окружности и отмерьте точку на окружности на расстоянии 15 сантиметров. Проведите линию из угла к этой точке и вырежьте этот участок. Проделайте то же самое со второй окружностью.

Склейте конусы из обоих кусков бумаги. У одного из конусов обрежьте верхушку примерно на 3 сантиметра. Это будет хвостовая часть.

Чтобы ее приклеить к основанию, сделайте надрезы на нижней части конуса примерно через каждый сантиметр и глубиной 0,5 сантиметра. Отогните их наружу и нанесите клей на внутреннюю сторону. Затем приклейте ее к корпусу ракеты.

Вернемся к хвостовой части. Ракете нужно придать устойчивости и сделать отсек для двигателя. Для этого нужно снова взять бумагу, из которой вы делали основание ракеты, вырезать прямоугольник 4х10 см, найти продолговатый и круглый предмет диаметром примерно 1 см и оборачивать кусок бумаги вокруг него, предварительно смазав клеем по всей площади так, чтобы в итоге получился плотный многослойный цилиндр. С одной стороны цилиндра сделайте надрезы по 4 миллиметра, отогните их, нанесите клей на внутреннюю сторону и приклейте к хвостовой части.

В нижней части у ракеты должны быть стабилизаторы. Их можно сделать из тонкого листового пенопласта или, если его нет, плотного картона. Нужно вырезать четыре прямоугольника со сторонами 5х6 сантиметров. Из этих прямоугольников – вырезать фиксаторы. Можете выбрать любую форму на свое усмотрение.

Обратите внимание, что головной обтекатель, хвостовой конус и моторный отсек обязательно должны быть выставлены ровно вдоль продольной оси корпуса (не должны быть наклонены в сторону от корпуса).

Система спасения

Чтобы ракета плавно вернулась на землю, ей нужна система спасения. В данной модели речь идет о парашюте. В роли парашюта может выступать обычный тонкий полиэтилен. Можно взять, например, 120-литровый пакет. Для нашей ракеты в нем нужно вырезать круг диаметром 60 сантиметров и закрепить на корпусе при помощи строп (длина примерно 1 метр). Их должно быть 16. На роль строп подойдут прочные нитки. Прикрепите стропы к парашюту при помощи скотча на равном расстоянии друг от друга.

Парашют сложите пополам, затем еще раз пополам, затем – сожмите.

Чтобы закрепить парашют, возьмите еще одну нитку, длина которой должна в два раза превышать длину корпуса. Приклейте ее к отсеку для двигателя между двух стабилизаторов. Привяжите к нитке резинку в двух местах, таким образом, чтобы, если потянуть за нитку, резинка растягивалась, а нитка была ограничением растяжения (рекомендации: резинку к нитке привязывайте на расстоянии 5 сантиметров от верхнего края корпуса).

Перед укладыванием парашюта в ракету нужно поместить пыж. В качестве пыжа может выступать, например, клочок ваты (или мягкая бумага, салфетки). Сделайте из понравившегося вам материала шарик и вставьте вовнутрь ракеты. Если у вас есть тальк, то посыпьте его тальком, чтобы предотвратить возможное возгорание вследствие срабатывания заряда. Пыж не должен туго вставляться, но и количество ваты должно быть достаточным для выталкивания системы спасения.

Вставьте его вовнутрь ракеты, затем положите парашют и стропы. Аккуратно, кольцами, чтобы те не запутались.

В качестве системы спасения может выступать также стример, и если вы хотите сделать ракету класса S6, то как уложить и привязать его, вы можете увидеть на этих фотографиях.

Крепление к пусковой установке и запуск

Вырежьте два прямоугольника 1,5х3 сантиметра. Скрутите их в цилиндр с диаметром примерно 0,8 сантиметра, чтобы крепление пусковой установки свободно проходило через эти цилиндры. Приклейте к основанию ракеты на одной оси на расстоянии нескольких сантиметров от верхней и нижней части основания.

Установите двигатель в отсек для двигателя. Готово к запуску!

Для запуска необходим металлический прут длиной не менее метра и диаметром 4-5 миллиметров. Он должен быть строго вертикален земле. Независимо ни от каких условий, конец прута должен находиться на высоте не менее 1,5 метра от земли, чтобы избежать травмирования глаз.

Ни в коем случае не пытайтесь запустить ракету дома! Даже такое с виду невинное устройство может причинить много хлопот в помещении. От места запуска до ближайших домов должно быть не менее 500 метров.

После поджигания двигателя отойдите от ракеты минимум на 3-5 метров. Зрители, если такие есть, должны находиться на расстоянии 10-15 метров. Если вы планируете доверить запуск ребенку, которому не исполнилось 16 лет, обязательно находитесь рядом с ним.

Запускать модели ракет - довольно интересное зрелище. Ракета, выпуская огромные клубы дыма, шипя, взлетает на высоту 300-400, а то и больше метров, затем - хлопок, раскрывается маленький парашютик и она плавно покачиваясь, опускается на землю.

Чтобы ракета повыше взлетела, она должна быть максимально легкая. Поэтому, материал для изготовления моделей ракет - это бумага (ватман), бальза, легкие породы древесины, тонкая длинноволокнистая бумага, пенопласт и др.

Модели ракет изготавливают одно-, дво- и многоступенчатые, т.е. с одним, двумя и несколькими двигателями. Рассмотрим более простой вариант, одноступенчатую.

Процесс изготовления модели ракеты (см. рисунок) нужно начинать с корпуса. Берем стапель (трубку или круглый стержень) диаметром ЗО мм и накручиваем на него один слой ватмана. Корпус склеиваем силикатным клеем. Ширина склейки 10 мм. Корпус закатываем на стапеле.

Склеенный корпус нужно снять на несколько минут, чтобы клей подсох. После этого виклеєний корпус насаждаем на стапель и оставляем к полному высыханию.

У высохшего корпуса обрезаем на стапеле остатки его длины к нужным размерам согласно рисунком. Место склеивания заравниваем с корпусом мелкозернистой наждачной бумагой, заботясь о том, чтобы не протереть до осветления или дыр, и обтягиваем одним слоем тонкой длинноволокнистой бумаги.

Затем покрываем корпус модели ракеты эмалитом, когда первый слой высохнет, корпус покрываем еще тремя. После полного высыхания эмалиту, как корпус уже не будет пахнуть им, нитями приматываем верхнее металлическое направляющее кольцо и снимаем корпус модели из стапеля.

Верхнее направляющее кольцо изготовляем из провода перерезом к одному миллиметру или из обычной канцелярской скрепки немного большего сечения, чем направляющая, которая будет применена для запуска данной модели ракеты.

В нижней части корпуса приклеены три стабилизатора, изготовленного из бальзы, толщиной 3 мм, которые делаем обтекаемой формы. Стабилизаторы обклеиваем с обеих сторон одним слоем тонкой длинноволокнистой бумаги.

К корпусу они приклеены под углом 120°. Место склейки надо усилить за счет бумажных уголков размером 15x40 мм, наклеенных на корпус модели ракеты и стабилизаторы густым эмалитом.

Нижнее направляющее кольцо изготовляем из бумаги и приклеиваем к одному из стабилизаторов, а верхнее направляющее кольцо (металлическое) приматываем над нижним. При этом нужно следить, чтобы центры металлического и бумажного колец лежали на одной прямой.

Сердцем любой ракеты конечно же является реактивный двигатель, в нашем случае твердотопливный. Згорая, топливо выделяет большое количество газов , которые и создают реактивную тягу вылетая из сопла. Такие двигатели изготавливаются в пиротехнических мастерских и раньше были в продаже, сейчас не знаю. Изготавливать их самостоятельно я бы не советовал, т.к. это не безопасно, хотя в некоторых авиамодельных кружках опытные специалисты это делали.

Для закрепления в корпусе модели ракеты стандартного заводського реактивного двигателя, который работает на твердом топливе с импульсом до 10 н/сек, из пенопласта НХВ изготовляем втулку длиной 25 мм, внешним диаметром 30 мм и внутренним диаметром 20,5 мм. Вклеиваем втулку в нижнюю часть корпуса силикатным клеем.
При работе с пенопластом ни в коем случае нельзя пользоваться нитроклеями и нитрокрасками, т.к. они растворяют его и можно испортить деталь.

В верхней части корпуса модели ракеты вставлена главная часть - обтекатель, изготовленный из пенопласта ПХВ на токарном станке. Он должен входить в корпус модели свободно, чтобы не утруждать выброски парашютика. Обтекатель обклеиваем длинноволокнистой бумагой, смазанным тоже силикатным клеем. Через обтекатель пропущена круглая резина-амортизатор авиамодели, один конец которой привязан к верхнему металлическому кольцу, а второй к стабилизатору. К середине амортизатора привязанные стропы парашюта.

Купол парашюта делаем из тонкой длинноволокнистой бумаги и являет собой многогранник, вписанный в круг радиусом 750 мм, к которому приклеены стропы из нитей № 10, что имеют длину 1500 мм. Пыж для выталкивания парашюта изготовляем из пенопласта ПХВ размером 30x30 мм в виде цилиндра и обклеиваем бумагой.

Чтобы ракета в полете была устойчивая, необходимо обратить особенное внимание на расположение центра веса (ЦВ) и центра давления (ЦД). ЦВ должен находиться на три сантиметра выше от центра давления. Правильность центровки достигается местом расположения парашюта внутри корпуса модели, или догрузкой носовой части, например свинцом или изготовив ее из дерева, можно уменьшить вес двигателя, но это более проблематично.

Понятно, ЦВ мы можем менять вдоль оси ракеты, а как найти ЦД? Для этого надо вырезать, из картона, плоский контур в натуральную величину модели ракеты и методом балансирования найти центр веса контура. В этой точке и будет находится центр давления будущей ракеты, это где-то в 33% от нижней части. Затем эту точку перенести на реальную модель. Вот такой примитивный метод.

Для ориентировки - полетный вес модели одноступенчатой ракеты составляет примерно 80 грамм, двухступенчатой - 120 гр.
Запускать такую ракету надо на стартовой установке, которая оборудована направляющим штырем, на который одевается ракета, и электрозапуском (электроподжигом) с растояния не менее 10 метров.

Как видите, сделать такую ракету не сложно, главное раздобыть двигатель для нее. Можно немного импровизировать, изменить к примеру форму обтекателя, или стабилизаторов, разкрасить ее по своему, но чтобы ракета была устойчивая в полете, приведенные выше расчеты надо соблюдать.

Теперь немного об электрозапале ракеты, его можно сделать самому из нихромовой или вольфрамовой проволоки диаметром 0,1-0,2 мм. Подойдет, например, из старого паяльника. Берем кусок такой проволоки и наматываем ее на тоненькую иголку (до 1 мм), сопротивление должно быть в районе 2 Ом. Запитываем такой запал от батареек или аккумуляторов 4,5-6 В. Для каждого запуска лучше применять новый запал.
Вот собственно и все, удачного старта.

Читайте также: