Ракета из бутылки

Так и хочется в качестве эпиграфа к статье вынести известное древнеримское изречение – Ad Astra Per Aspera – «через тернии к звездам». Не знаю, для кого как, а для меня апрель всегда был связан с космосом. Ведь 12 апреля мы отмечаем День космонавтики! И я, как и многие советские мальчишки, мечтал стать космонавтом. Мечта не сбылась, но прикоснуться к космической тематике возможность есть, а точнее, к ракетостроению. Как вы, наверное, поняли из заголовка статьи, сегодня мы с вами будет делать ракету. Конечно, в космос такую ракету запустить не удастся, но этажей на 5 – это запросто! К тому же, упреждая вопрос, который может у вас возникнуть, хочу сказать, запуск такой ракеты из пластиковой бутылки – занятие безопасное. Ну, разве что может пострадать стая ворон, уныло пролетающих мимо вашего полигона запуска, да и то больше по психической части, ибо, готов поспорить, не часто им приходится наблюдать, как нарушают их воздушное пространство таким бесцеремонным образом.

Вот что нам понадобится для изготовления ракеты из бутылки:

Сразу же скажу, что этот набор материалов – не строгий перечень. Вы можете использовать любые подручные материалы. Все этапы изготовления я буду сопровождать фотографиями, так что вы без труда сможете сориентироваться, что и чем можно заменить. В данном случае важно не в точности повторить конструкцию, а уловить суть. А суть в следующем… (далее пойдет немного теории, так что если вам абсолютно неинтересно как это работает, можете пропустить это сугубо теоретическое чтиво и сразу хвататься за инструменты. Но потратив лишние пару минут, вы сможете применить эти знания на практике: усовершенствовать конструкцию или честно заработать пятерку по физике 🙂 ).

Итак, что же лежит в основе конструкции ракеты из бутылки? А в основе лежит та же сила, которая помогает выводить в космос настоящие ракеты – реактивная тяга. Движение тела (в нашем случае ракеты) обеспечивается за счет истекающей из сопла струи, которая как бы толкает тело в направлении, противоположенном направлению движения струи. Этот эффект очень легко наблюдать, если надуть шарик, а затем, не завязывая, отпустить его.

Может возникнуть вполне законный вопрос: а почему мы будем строить воздушно-водяную ракету, а не просто пневматическую? Зачем использовать воду, если достаточно заполнить ракету сжатым воздухом, шарик-то ведь летит без всякой воды? И наша ракета полетит, правда не так уж высоко. Все дело в том, что величина реактивной тяги сильно зависит от массового секундного расхода топлива. Ввиду маленькой массы воздуха импульс, получаемый ракетой, будет довольно мал. Если же в качестве топлива использовать воду, которая значительно больше по массе, то и импульс будет больше. Следовательно, и ракета полетит дальше.

Ну а теперь приступим к изготовлению, ибо не терпится 🙂 .

Начинаем с заправочного клапана

Для начала необходимо изготовить заправочный клапан, через который мы будем закачивать воздух. Для этих целей я предлагаю использовать ниппель от велосипедной/автомобильной камеры. Можно придумать и другие конструкции заправочных клапанов исходя из тех материалов, что есть у вас под рукой. У меня была старая велосипедная камера, она-то и пошла в дело.

Аккуратно обрезаем лишнюю резину вокруг ниппеля таким образом, чтобы образовался кружочек.

Берем пробку. Пробка должна быть такой, чтобы плотно входить в горлышко пластиковой бутылки. Отрезаем кусочек пробки с расчетом, чтобы длина выступающего из пробки ниппеля была достаточной для закрепления шланга насоса.

В пробке сверлим отверстие по диаметру ниппеля.

В итоге должно получиться как-то так:

На один из торцов пробки наносим клей (я использовал суперклей), вставляем в отверстие ниппель до упора и плотно прижимаем резинку к торцу пробки.

После высыхания обрезаем излишки резинки и получаем такой девайс:

Стартовая площадка

Теперь беремся за стартовую площадку… Я использовал кусок кабель-канала 100х50 мм. Вы же можете придумать свою конструкцию, например, сколотить из дощечек, изогнуть из металла и т.д. – главное обеспечить подводку шланга насоса и закрепление клапана на стартовой площадке.

Теперь необходимо изготовить пусковой механизм. В принципе, его можно и не делать, но тогда

а) вы не сможете создавать достаточно большое давление в бутылке – ее будет срывать раньше

бэ) вы не сможете управлять моментом запуска, рискуя остаться мокрым от выстреливаемой из ракеты воды или вообще, нечаянно зацепившись за ракету, улететь вместе с ней в стратосферу (шучу).

Суть пускового механизма состоит в удерживании ракеты за пластмассовый бортик, имеющийся у каждой пластиковой бутылки. Для этого я разместил по обе стороны от горлышка бутылки по два мебельных уголка таким образом, чтобы их отверстия немного выступали относительно бортика бутылки.

Теперь берем проволоку и сгибаем из нее скобу в форме буквы «П».

Скоба должна свободно проходить в уголки, прижимаясь к бортику бутылки.

Привязываем к скобе веревку достаточной длины. «Достаточная длина» в данном случае определяется величиной страха быть обрызганным водой. У меня «величина страха» составила 5 метров.

Рекомендую собранные выше механизмы разместить на достаточно широкой площадке, чтобы обеспечить устойчивость конструкции. В углах площадки также можно просверлить отверстия для крепления площадки к земле – опять же для повышения устойчивости.

Обтекатель для ракеты

Все, со стартовой площадкой закончили, переходим к самой ракете. Здесь все намного проще. В целях придания обтекаемой формы необходимо к основному модулю (назовем таким громким именем бутылку, которую будем надевать на клапан) прикрепить обтекатель из верхней части другой бутылки. Сделать это можно при помощи старого доброго скотча, он же липкая лента.

Для максимального улучшения аэродинамических характеристик на самой верхушке конструкции я разместил половинку капсулы от киндер-сюрприза.

В собранном виде выглядит так:

На этом можно считать, что ракета из бутылки завершена. Если есть желание и терпение, можете раскрасить ракету (очень в этом могут помочь сын/дочь, младшие брат/сестра и т.д.), прикрепить к ней стабилизаторы. В общем, навести марафет. У меня желание было, а вот терпение улетучилось напрочь, поэтому, подхватив всю эту конструкцию, мы всей семьей отправились на улицу запускать нашу ракету.

Впечатления от запусков описывать не буду – итак статья получилась большая. Предлагаю вам поделиться своими в комментариях. Скажу одно: если бы я знал в детстве как и из чего сделать такую ракету, я бы стал самым уважаемым человеком среди мальчишек у себя во дворе.

P.S. В процессе запусков для придания колорита мы решили одевать на верхушку ракеты парашютиста из киндер-сюрприза. В момент запуска парашют надежно прилегает к верхушке ракеты, а когда начинается падение, отделяется от ракеты и степенно опускается на землю.

Удачных запусков!

Ну и в заключении небольшой фотоотчет о запусках:

На стартовой позиции

На носу ракеты закреплен «доброволец»

След из ракетного топлива 🙂 Поймать ракету на старте не удалось.