Rakete ilustruju Newtonov treći zakon kretanja: "Za svaku akcionu silu uvijek će postojati jednaka reakciona sila po veličini, ali suprotna po smjeru." Prva raketa je možda bio drveni golub na parni pogon, kojeg je izumio Archytas iz Tarentuma, u četvrtom stoljeću prije nove ere Para je tada otvorila put kineskim cijevima s barutom, zatim raketama na tekuće gorivo koje je dizajnirao Konstanin Tsiolkovsky, a implementirao Robert Goddard. Ovaj članak opisuje pet načina za izradu vlastite rakete, od jednostavnih do složenijih; s dodatnim odjeljkom na kraju članka, koji objašnjava neka načela koja djeluju pri izgradnji raketa.
Korak
Metoda 1 od 5: Balonska raketa
Korak 1. Vežite jedan kraj žice ili ribarske vrpce za oslonac
Naslon stolice ili kvaku možete koristiti kao oslonac.
Korak 2. Nacrtajte liniju kroz slamku
Konac i slama poslužit će kao vodeći sistem za kontrolu putanje balonske rakete.
Modeli raketnih uređaja obično koriste slamke slične dužine koje su pričvršćene na tijelo rakete. Ove slamke provučene su kroz metalne stupove na lansirnoj rampi kako bi podržale raketu prije lansiranja
Korak 3. Privežite drugi kraj za drugu potporu
Uvjerite se da je konac/konac čvrsto zategnut prije nego ga zavežete.
Korak 4. Napuhajte balon
Stisnite kraj balona da spriječite izlazak zraka. Možete koristiti prste, spajalice ili igle za odjeću.
Korak 5. Zalijepite balon za slamu trakom
Korak 6. Uklonite zrak iz balona
Vaša raketa će letjeti duž linije, s jednog kraja na drugi.
- Možete pokušati napraviti balonske rakete s okruglim balonima umjesto dugačkim, kao i raznim slamkama različite dužine kako biste saznali koliko su te slamke učinkovite u usmjeravanju putanje balonske rakete. Također možete povećati kut leta balon rakete da vidite kako to utječe na domet rakete.
- Srodni alat koji takođe možete napraviti je mlazni čamac: prepolovite karton za mlijeko. Napravite rupu na dnu i provucite balon kroz rupu. Napuhajte balon, zatim stavite čamac u kadu napunjenu s malo vode i ispuhnite zrak iz balona.
Metoda 2 od 5: Raketa lansirana od Straw -a
Korak 1. Izrežite kvadrat papira
Ovaj komad trebao bi biti približno tri puta veći od širine: preporučena veličina je 11,43 cm x 3,81 cm.
Korak 2. Čvrsto omotajte ovaj komad oko olovke ili nokta
Umotajte ga blizu krajeva, a ne u sredinu. Odsečeni deo treba da visi preko vrha olovke ili eksera.
Koristite olovku ili ekser koji je nešto deblji od slame, ali ne previše debeo
Korak 3. Zalijepite izrezane rubove papira kako biste spriječili njihovo skidanje
Koristite traku po dužini, duž trake papira.
Korak 4. Presavijte viseće krajeve prema van kako biste oblikovali šiljak ili konus
Koristite traku na ovom dijelu konusa kako biste zadržali oblik.
Korak 5. Izvadite olovku ili ekser
Korak 6. Provjerite ima li curenja zraka
Lagano duvajte s izloženog dijela papirne rakete. Slušajte zvuk zraka koji izlazi sa strana ili s krajeva konusa i osjetite šavove sa strana i na krajevima radi protoka zraka. Zalijepite curenja pomoću trake i pokušajte ponovo dok ne otkrijete curenje.
Korak 7. Dodajte repnu peraju na izloženi dio papirnate rakete
Budući da su papirne rakete uske, možda ćete moći zasebno pričvrstiti peraje koje ste napravili na krajeve rakete. To će biti lakše učiniti nego napraviti tri ili četiri različite peraje izravno na izloženom dijelu rakete.
Korak 8. Umetnite slamku u otvoreni dio rakete
Pobrinite se da je slama ispružena iz rakete dovoljno dugo da je možete uhvatiti prstima.
Korak 9. Snažno izdahnite kroz slamku
Raketa će poletjeti u zrak dok je potaknuta silom vašeg daha.
- Uvijek usmjerite slamku i raketu prema gore, a ne prema nekome kad je lansirate.
- Promijenite način na koji gradite raketu kako biste vidjeli kako izmjene utječu na njen let. Također, promijenite koliko teško dišete kroz slamku da vidite kako to utječe na udaljenost koju vaša raketa može preletjeti.
- Ova igračka nalik raketi od papira sastoji se od štapa s plastičnim konusom pričvršćenim na jednom kraju i plastičnog padobrana pričvršćenog na drugi. Padobran je presavijen preko štapa, koji se zatim ubacuje u kartonsku cijev za duvanje. Kada se napuše, plastični konus će uhvatiti zrak i lansirati štapić. Kad dosegne najveću visinu, štap će pasti i aktivirati padobran.
Metoda 3 od 5: Rocket Film Roll
Korak 1. Odlučite koliko dugačku/visoku raketu želite izgraditi
Dobra dužina/visina rakete je 15 cm, ali možete je produžiti ili skratiti ako želite.
Dobar promjer je 3,75 cm, ali stvarni promjer bit će određen promjerom komore za sagorijevanje rakete
Korak 2. Pripremite rolnu/smotuljak filma
Ovaj valjak će biti komora za sagorevanje vaše rakete. Snimke filma možete nabaviti u foto studijima koji još uvijek koriste film.
- Potražite rolnu filma s poklopcem koji izgleda kao čep koji ulazi u usta valjka, umjesto da se zaglavi s vanjske strane.
- Ako ne možete pronaći rolu filma, možete koristiti praznu bočicu lijeka na recept sa poklopcem koji se zatvara. Ako ga ne možete pronaći, možete upotrijebiti pluteni čep koji će se lijepo uklopiti u usta boce.
Korak 3. Sastavite raketu
Najlakši način da napravite tijelo rakete je da omotate traku papira oko role filma, na isti način na koji biste omotali olovku ili ekser prilikom izrade rakete lansirane slamkom. Budući da će valjci lansirati rakete, možda ćete htjeti papir pričvrstiti na valjke pomoću trake ili ljepila - prije nego što ih omotate oko spremnika.
- Kad pričvršćujete kućište rakete, pazite da usta valjka ili bočice za tablete budu okrenuta prema van. Usta će služiti kao raketna mlaznica.
- Umjesto presavijanja krajeva tijela rakete dalje od valjaka u konuse, možete stvoriti zasebne kupe rezanjem kruga papira, od ruba prema sredini, i presavijanjem papira u konus. Konus možete pričvrstiti trakom ili ljepilom.
- Dodajte peraje. Budući da je promjer ove rakete deblji od papirne koju pokrećete slamkom, režite svako peraje jedno po jedno da biste ih pričvrstili. Također pazite da koristite tri peraje umjesto četiri.
Korak 4. Odredite lokaciju lansiranja rakete
Preporučujemo otvorenu, vanjsku lokaciju, jer raketa može doseći prilično dobru visinu kada se lansira na ovu lokaciju.
Korak 5. Napunite valjak vodom do 1/3
Ako izvor vode nije u blizini vaše lansirne rampe, možda ćete morati nositi raketu naopako ili vodu nositi odvojeno i napuniti valjke na lansirnoj rampi.
Korak 6. Šumeću tabletu prepolovite, a drugu polovinu stavite u vodu
Korak 7. Zatvorite valjke i okrenite raketu tako da bude okomita na lansirnu rampu
Korak 8. Odmaknite se na sigurnu udaljenost
Kako se tableta počinje otapati, oslobađa ugljični dioksid. Pritisak će se akumulirati dok se ne slomi i otpusti poklopac valjka dopuštajući lansiranje rakete.
Osim vode, valjak možete do pola napuniti octom. Umjesto šumećih tableta, možete koristiti 1 žličicu (5 g) sode bikarbone. Ocat, koji je kiselina (octena kiselina), reagirat će sa sodom bikarbonom (koja je osnovni sastojak), stvarajući vodu i ugljični dioksid. Međutim, ocat i soda bikarbona su hlapljiviji od vode i šumećih tableta, pa ćete morati brže izaći iz rakete - a upotreba previše obje kemikalije može uništiti valjke
Metoda 4 od 5: Raketne utakmice
Korak 1. Izrežite male trokute iz aluminijske folije
Ovaj trokut trebao bi biti jednakokračan, duljine približno 2,5 cm u podnožju i 5 cm od središta baze do vrha trokuta.
Korak 2. Uzmite šibice iz hrpe
Korak 3. Poravnajte šibice s ravnim iglama
Postavite šibicu i iglu tako da vrh glave igle dodiruje glavu šibice, na položaju koji nije viši od najdebljeg dijela glave.
Korak 4. Omotajte trokut od folije, počevši od gornje tačke, oko glave šibice
Zamotajte ga što je moguće čvršće, a da pritom ne poremetite položaj igle. Kada se završi, omot bi se trebao protezati oko 6,25 mm ispod glave šibice.
Korak 5. Noktima palca preklopite foliju oko glave iglice
Ovo će omotač pritisnuti bliže glavi šibice i stvoriti bolji pin kanal ispod omota.
Korak 6. Pažljivo uklonite iglu iz omota
Pazite da pri tome ne rastrgate foliju.
Korak 7. Savijte spajalicu u podlogu za lansiranje
- Savijte vanjsku stranu pod uglom od 60 stepeni. Ovo će biti osnova lansirne rampe.
- Savijte unutarnji utor prema gore, a zatim ga uvijte tako da formira otvoreni trokut. Ovdje ćete staviti šibice omotane folijom.
Korak 8. Postavite lansirnu rampu na lokaciju za lansiranje
Ponovo se preporučuje otvorena lokacija na otvorenom, jer rakete -šibice mogu preći znatne udaljenosti. Izbjegavajte vrlo suha mjesta jer rakete od šibica mogu uzrokovati požar.
Prije lansiranja rakete provjerite je li područje oko vas sigurno
Korak 9. Postavite raketu šibicu na lansirnu rampu, s glavom okrenutom prema gore
Raketa mora biti postavljena barem pod uglom od 60 stepeni. Ako je niža, možda ćete morati saviti spajalicu dok ne dosegne ovaj položaj.
Korak 10. Lansirajte raketu
Zapali šibicu tik ispod njegove omotane glave. Kada se fosfor u omotanoj glavi šibice zapali, raketa šibice će poletjeti.
- Pripremite kantu vode koja je korisna za namakanje korištenih šibica kako biste bili sigurni da su te šibice potpuno ugašene.
- Ako raketa šibice padne na vas, prestanite se kretati, spustite se na tlo i kotrljajte se dok ne nestane sav plamen.
Metoda 5 od 5: Vodena raketa
Korak 1. Pripremite praznu bocu sode od 2 litre
Ova boca će služiti kao tlačna komora na raketi. Budući da se boce koriste za izradu ovih raketa, ponekad ih nazivaju i raketama za boce. Nemojte ga zamijeniti za vatromet, koji se naziva i raketa za boce, koji je tako nazvan jer se često ispaljuje iz boce. Ovakve rakete iz boca je nezakonito lansirati u mnogim područjima; dok su vodene rakete legalne u većini područja.
- Uklonite etiketu boce tako što ćete je prerezati tamo gdje nije zalijepljena za bocu. Pazite da pri tome ne prerežete i ne probušite površinu boce jer će ogrebotine ili posjekotine oslabiti bocu.
- Ojačajte bocu omotavajući je ljepljivom trakom. Nove boce mogu izdržati pritiske do 100 funti po kvadratnom inču (689,48 kilopaskala), ali će ponovljena lansiranja smanjiti toleranciju pritiska koju boce mogu podnijeti bez pucanja. Možete omotati nekoliko slojeva maskirne trake oko središta boce ili omotati sredinu i nastaviti do polovice boce prema svakom kraju. Svako pakiranje mora dvaput obići bocu.
- Markerom označite mjesta na kojima ćete pričvrstiti peraje na tijelo rakete. Ako namjeravate koristiti četiri peraje, povucite linije pod kutom od 90 stupnjeva. Ako namjeravate napraviti tri peraje, nacrtajte pruge na 120 stupnjeva. Možda ćete htjeti zaokružiti komad papira oko boce i prvo ga označiti prije nego što te oznake prenesete na bocu.
Korak 2. Napravite peraje
Budući da je kućište rakete od plastike prilično čvrsto, čak i ako ga morate ponovno ojačati, vaša peraja bi također trebala biti izdržljiva. Možete koristiti tvrdi karton, ali bolji materijal je plastika koja se koristi u džepnoj fascikli ili povezu sa tri prstena.
- Prvo morate dizajnirati peraje i napraviti uzorak papira kao vodič za rezanje. Kako god dizajnirali svoja peraja, morate ih izraditi tako da se prava peraja ponovo slože (udvostruče) kako bi dobili dodatnu snagu i dosegli točku suženja boce.
- Izrežite uzorak i upotrijebite ga kao vodič za rezanje materijala peraje.
- Presavijte peraje u oblik i pričvrstite ih trakom na tijelo rakete.
- Ovisno o dizajnu vašeg bacača, možda nećete morati napraviti peraju koja prolazi kroz mlaznicu rakete.
Korak 3. Kreirajte konus nosa i teretni dio
Za to će vam trebati druga boca od 2 litre.
- Odrežite dno boce.
- Stavite teret na vrh izrezane boce. Ovaj komad može biti modelna glina ili gomila gumica. Odrezano dno boce stavite na vrh, tako da dno bude okrenuto prema vrhu boce. Zalijepite ga trakom, a zatim pričvrstite izmijenjenu bocu na dno boce koja djeluje kao tlačna komora.
- Konus za nos može biti napravljen od bilo čega, od čepa za bocu od 2 litre do PVC cijevi bilo koje dužine, do pravog plastičnog konusa. Nakon što ga definirate i kreirate, ovaj konus bi trebao biti trajno pričvršćen na vrh izrezane boce.
Korak 4. Testirajte ravnotežu vaše domaće rakete
Uravnotežite raketu na kažiprstu. Raketu treba uravnotežiti na tački iznad komore za pritisak (dno prve boce). Ako nije, uklonite teretni dio i podesite težinu.
Nakon što pronađete centar mase, izvažite raketu. Težina bi trebala biti u rasponu od 200 do 240 grama
Korak 5. Kreirajte pokretač/čep
Postoji nekoliko komada opreme koje možete koristiti za lansiranje vodene rakete. Najjednostavniji je ventil i graničnik koji se može umetnuti u otvor boce koji funkcionira kao tlačna komora.
- Potražite čep koji se uklapa pravo u usta boce. Možda ćete morati malo ostrugati rubove.
- Nabavite sistem ventila koji se obično koristi u automobilskim gumama ili unutrašnjim cijevima za bicikle. Izmerite prečnik.
- Izbušite rupu u sredini ventila, istog promjera kao i ventil.
- Očistite osovinu ventila i nanesite traku preko navoja i otvora.
- Umetnite ventil kroz rupu na plutu, a zatim ga držite na mjestu pomoću silikonske ili uretanske brtve. Pustite da se ova tvar potpuno osuši prije uklanjanja trake.
- Testirajte ventil kako biste bili sigurni da zrak može slobodno prolaziti kroz njega.
- Testirajte zaustavljanje tako što ćete staviti malu količinu vode u tlačnu komoru rakete, zatim postaviti čep na mjesto i okomito podići raketu. Ako dođe do curenja, ponovo zatvorite ventil i ponovo testirajte. Nakon što nema curenja, ponovo testirajte kako biste otkrili pritisak koji tjera zrak da izbaci čep iz boce.
- Za upute o stvaranju naprednijeg sistema za pokretanje, pogledajte
Korak 6. Odaberite mjesto za lansiranje rakete
Kao i kod raketa i upaljača s filmskim rolama, preporučuje se otvorena lokacija na otvorenom. Budući da su vodene rakete veće od ostalih raketa, trebat će vam veća, ravnija otvorena površina od ostalih raketa.
Podignute površine, poput stolova za piknik, dobra su ideja kada su prisutna mala djeca
Korak 7. Lansirajte raketu
- Napunite potisnu komoru 1/3-1/2 vodom (možda ćete moći dodati boju za hranu u vodu kako biste joj dali šarenije "gorivo" pri lansiranju rakete). Takođe možete lansirati raketu bez upotrebe vode u tlačnoj komori, iako ciljni pritisak može biti drugačiji nego kada je u komori bilo vode.
- Umetnite lanser/graničnik u usta tlačne komore.
- Spojite crijevo pumpe za bicikl na ventil za otpuštanje.
- Raketu postavite uspravno.
- Pumpajte zrak dok ne dosegnete pritisak koji će natjerati ventil da izađe. Može proći malo vremena čekanja prije nego što se to dogodi i raketa lansira.
Raketni dijelovi i kako funkcioniraju
1. Korišćenjem goriva za podizanje rakete i letenje u vazduh. Rakete lete usmjeravajući paru goriva prema dolje kroz jedan ili više ispušnih plinova koji će je gurnuti prema gore (podići) i pomaknuti naprijed (kroz) zrak. Raketni motori rade miješanjem stvarnog goriva sa izvorom kisika (oksidator), što omogućava raketi da radi u svemiru osim u Zemljinoj atmosferi.
- Prve rakete bile su rakete na čvrsto gorivo. Ove rakete uključuju vatromet, kineske ratne rakete i dva tanka pojačala koja koriste svemirske letjelice. Većina ovakvih raketa ima rupu u sredini, koja se koristi kao mjesto gdje se gorivo i oksidans mogu sastati i izgorjeti. Raketni motori koji se koriste u modelima raketa koriste čvrsto gorivo, kao i grupu struja za lansiranje raketnog padobrana kada gorivo istekne.
- Rakete na tečno gorivo uključuju zasebne rezervoare pod pritiskom koji sadrže tečno gorivo kao što su benzin ili hidrazin i tečni kiseonik. Ove tečnosti se upumpavaju u komoru za sagorevanje na dnu rakete; Ispušni plinovi se izbacuju kroz konusnu njušku. Glavni potisnici svemirske letjelice su rakete na tekuće gorivo podržane vanjskim spremnicima za gorivo, koje se nose pod letjelicom pri lansiranju. Rakete Saturn V na misijama Apollo također su rakete na tekuće gorivo.
- Mnogi avioni na raketni pogon takođe koriste male rakete sa strane kako bi pomogli u upravljanju avionom dok je na nebu. Ove se rakete nazivaju manevarski potisnici. Servisni modul komandnog modula Apollo ima ove potisnike, ruksaci Jedinice za manevrisanje sa posadom koje koriste astronauti svemirskih letjelica takođe koriste ove potisnike.
2. Izrežite odvod zraka svojim konusnim nosom. Zrak ima masu, i što je gušći (posebno što je bliži površini zemlje), to će se više boriti protiv objekata koji pokušavaju proći kroz njega. Rakete moraju biti projektirane tako da budu pojednostavljene (s dugim eliptičnim oblicima) kako bi se minimizirao udar pri prolasku kroz zrak, pa iz tog razloga rakete imaju konusni vrh nosa.
- Rakete koje nose korisni teret (astronauti, sateliti ili nuklearni eksploziv) obično nose te terete u ili blizu nosa rakete. Na primjer, komandni modul Apollo je konusnog oblika.
- Ovaj konusni nos nosi i sve sisteme upravljanja raketom kako bi se nesmetano usmjerio do odredišta. Sistemi upravljanja mogu uključivati računare u kabini, senzore, radare i radije za pružanje informacija i kontrolu putanje rakete (rakete Goddard koriste sistem za upravljanje žiroskopom).
3. Balansiranje kruga oko središta mase. Ukupna težina rakete mora biti uravnotežena oko određene tačke rakete, kako bi se osiguralo da raketa može nesmetano letjeti. Ova tačka se može nazvati tačkom ravnoteže, težištem ili težištem.
- Centar mase svake rakete varira. Općenito, ravnotežna točka bit će iznad komore za gorivo ili tlaka.
- Dok korisni teret pomaže podizanju centra mase rakete izvan tlačne komore, višak korisnog tereta učinit će raketu teškom na vrhu, otežavajući zadržavanje tijekom lansiranja i kontrole tokom leta. Iz tog razloga, integrisana kola su kombinovana sa računarima svemirskih letelica radi smanjenja težine (to je dovelo do upotrebe sličnih integrisanih kola ili čipova u kalkulatorima, digitalnim satovima, personalnim računarima, a odnedavno i ovim, tablet računarima i pametnim telefonima).
4. Uravnoteženje leta rakete sa repnim perajama. Ova peraja pomažu osigurati da let rakete bude ravno, pružajući otpor zraka promjenama smjera. Neka od peraja su dizajnirana da prođu kroz dno mlaznice rakete, kao i da drže raketu uspravno prije lansiranja.
U 19. stoljeću Englez William Hale otkrio je još jedan način korištenja raketnih peraja za stabilizaciju leta rakete. Napravio je odvod odmah do peraja koje su ličile na propeler. To uzrokuje da otpadni plinovi komprimiraju peraje i okreću raketu kako bi je držali izvan linije. Ovaj proces se naziva rotirajuća stabilizacija
Savjeti
- Ako volite praviti gore navedene rakete, ali želite prihvatiti teži izazov, možete raditi na hobi modelu rakete. Modeli raketa komercijalno su se prodavali od kasnih 1950-ih, u obliku međusobno povezane opreme koja se mogla lansirati motorima od crnog baruta, do visine od 100-500 m.
- Ako je isuviše teško pokrenuti raketu okomito, možete natjerati neke od njih da klize vodoravno (u stvari, balonske rakete su oblik ovog horizontalnog klizanja). Raketu s filmskom rolom možete pričvrstiti na automobil igračku ili vodenu raketu na skejtbord. I dalje biste trebali pronaći otvoreno područje s dovoljno velikim prostorom za lansiranje.
Upozorenje
- Strogo se preporučuje roditeljski nadzor pri radu sa bilo kojom raketom lansiranom koristeći bilo šta jače od daha osobe koja ga lansira.
- Uvijek nosite zaštitu za oči prilikom lansiranja bilo koje od tri vrste letećih raketa (rakete osim balon raketa). Za veće rakete koje slobodno lete, poput vodenih, preporučuje se i zaštitna kaciga za zaštitu glave ako raketa pogodi nju.
- Ne gađajte ni na koga slobodno leteće rakete bilo koje vrste.
