Водяная ракета из пластиковой бутылки с парашютом. Водяная ракета из пластиковой бутылки с парашютом Инструменты и материалы

saperkalori 10-01-2011 04:38

Приветствую.
Столкнулся с проблемой - нигде не могу найти простую и эффективную схему системы спасения для ракеты. Желательно механика, а не сложная электроника (типа датчика ускорения или фотодатчика изменения освещенности неба).
Задача - установить на наш РС82. Ракета летает отлично (запускали). А вот падает страшно - несется с огромной скоростью на голову. При этом гнутся стабилизаторы и деформируется корпус (при ударе в камни и проч.) Нужно затормозить парашютом. Но чтобы он нормально раскрылся в точке апогея - нужна такая система.
Вот такое из-за сложности не подойдет - http://serge77.rocketworkshop.net/fotosens2/fotosens2.htm
А нужно что-то типа комбинации инерционного предохранителя минометной мины и электрического замыкателя. Тогда инерция опустит что-то типа поршня вниз, шарик выпадет вбок и когда ускорение ракеты прекратится (у апогея) пружина поднимет обратно поршень и замкнет контакы электровоспламенителя. А он уже воспламенит вышибник и выбросит парашют из корпуса головной части ракеты (штатная чугунная болванка, естественно, будет заменена на легкую из дюрали со съемным аэро-обтекателем).
Может кто делал такое или знает ссылки в сети?

abc55 10-01-2011 06:59

Нечто подобное я в детстве делал.

Схему лучше смотреть вертикально.
Ракета запускается с металлической ПУ.
Топливо твердое (бумага пропитанная селитрой и сахаром), в центре топлива полость для быстрого воспламенения - наполнена порохом (охотничьим).

Ракета имеет раскрывающееся косое оперение.
В полете, ракета вращается за счет оперения для баланса массы неравномерно сгорающего топлива и конструкции.

Пламя сгорающего топлива подходит к фитилю парашютной системы.
Порох в цилиндре парашютной системы воспламеняется и выталкивает парашют, колпак отбрасывается (закреплен веревкой к корпусу).

abc55 10-01-2011 07:12

У меня еще была задумка установить на ракету фотоаппарат.
Ракета должна была на максимальной высоте перевернуться, опускаться при помощи парашюта, и фотик должен был отснять местность в положении «перевернутая ракета».
Фотик представлял из себя линзу (на край тупо отверстие Обскура) и камеру с 1 кадром от пленки.
Основная проблема была в затворе фотика приводимого в движение пружиной, которая сработает от фитиля.
Была куча проблем, да и для пацана задача сложная, в общем, я даже и не пытался все это
воплотить.

saperkalori 10-01-2011 08:07

Ну насчет видеосъемки это как раз просто. Есть неплохие флешкамеры размером с зажигалку.
А вот вашу схему применить не смогу. У меня в камере будут штатные шашки. Поэтому огонь мгновенно пройдет к запальному отверстию вышибника парашюта. Тут надо именно косвенный запуск. А это можно сделать только или электроникой (что чревато отказами) или инерционной механикой (что надежнее и проще). Да и при пуске ракета дает все 40-50Ж. Ведь ее скорость - сверхзвук (порядка 300м\с) Когда запускали - струей вырывает в земле воронку как от минометной 8см мины! Никакая электроника не выдержит.
Попробую сделать что-то вроде этого:

Металлическая трубка, в которой ходит груз в виде поршня, подпертый пружиной. А сверху - резиновая заглушка с двумя контактами. Ну и шарик, который входит в выемку на поршне и полу-стенку трубки (до момента выпадания в вырез трубки). Вот только боюсь, что от резкого старта ракеты поршень уйдет вниз так быстро, что отскочет от удара и еще до апогея замкнет контакты пробки...

Дядюшка ПУ 10-01-2011 09:42

аэродинамическое перо,схем в сети есть.

saperkalori 10-01-2011 10:00

Хорошая мысль. Первое что нашел...

Теперь только нужен пиротехнический вариант этого устройства. Чтобы перо при сработке замыкало цепь вышибного заряда. Что несложно.

abc55 10-01-2011 10:19

Если пламя мгновенно окажется у фитиля - не проблема.
Я так понял двигатель вашей ракеты работает 2-3 сек.
Сделайте фитиль с временем горения 4-5 сек.
Пока ракета пролетит по инерции 20-30 метров, пока начнет переворачиваться. . .

Еще перед фитилем можно поставить некую пластину-кружок.
Этот кружок прижмется к фитилю и не даст пламени сразу поджечь его.
Кружок должен гореть медленно.

По инерционно-грав системе.
А зачем пружину применять?
Пусть цилиндр-замыкатель при ускорении сорвется вниз с крепления.
Крепление должно отойти в сторону и замереть (не возвращаться).
Когда ракета перевернется, цилиндр под действием гравитации замкнет контакт.

А почему электровоспламенение?
Это же аккумулятор и прочие причиндалы - лишняя масса и усложнение.
Почему не химомеханический способ?
Типа чиркач и спичка?
Очень надежная система, многократно проверил в детстве.

Даа, сегодня с аэросъемкой нет проблем, а в 80е только аналог, только аналог.

Недавно (спустя 30 лет) зашел к авиамоделистам. В детстве так мечтал, так мечтал,
да попер в художники этажом ниже.
Какие самолеты они там ваяють.
Я им - а как на счот таго штобы управлять самолетом с камеры и ноутбука?
С электрикой проблем, а с деревом не проблема, любой самолет сваяем.
В принципе если разориться на электрику такой самолет создать можно - разведчик.

А еще я мечтал на такую машину пулемет поставить и биться в небе по взрослому - без трусов.
Вот это я понимаю господа - делайте ставки!
та-та-та-та-та-та-таааа!!! умрииии!!!

saperkalori 10-01-2011 10:44

На РСе движок работает одну секунду. Или даже меньше. Но выбрасывает за это время ракету вверх почти на километр (а под 45гр - на 3-4км!) Это очень сильная штука.
Поэтому тут лучше не играться с задержками и фитилями. Можно сделать тоже аэроперо с сработкой на жевело. А оно уже поджигает нужный заряд вышибника. То есть чистая механика. Что увеличит простоту и надежность.

wyatcheslav 10-01-2011 13:00

А если установить ртутный выключатель? При перевороте ракеты контакты замыкаются и никакой электроники.А для предохранения от случайного срабаиывания на земле, дополнительно установить посьедовательно с ним обычный механический тумблер.

abc55 10-01-2011 13:16

Между ртутью и мет. цилиндром никакой принц. разницы.
Ртутный сложней (ну и походу вредный).

yura7 10-01-2011 14:05

А если -барометрический? Тупо-мягкая емкость на километре расправилась и привела ченить в действие. А с пружинкой, мне кажется, слишком рано будет срабатывать.

wyatcheslav 10-01-2011 14:56

quote: Ртутный сложней (ну и походу вредный).

wyatcheslav 10-01-2011 14:56

зы: А чтобы не разбилась - в поролон её родимую!

wyatcheslav 10-01-2011 15:01

quote: А если -барометрический? Тупо-мягкая емкость на километре расправилась и привела ченить в действие

abc55 10-01-2011 15:31

Давление атмосферы постоянно меняется.
Меняется от погоды, местности.

В теле ракеты воздух будет разрежен в полете.
Помните опыт с трубкой и стаканом.
Начинаешь дуть мимо трубки и вода в ней поднимается.
Поток воздуха создает разряжение в верхней части трубки и атм. давление давя на воду
в стакане гонит ее вверх по трубке.

saperkalori 10-01-2011 16:49

Вобщем, я остановился на аэро-пере. Кстати, принцип накола жевела будет как в знаменитом разгрузочном немецком взрывателе (выпадение шарика внутрь пустотелого ударника). Плюс еще система предохранения в виде тонкой проволоки-чеки (выдергивается при взлете).
Как будет фото готовой РСС на пере - выложу.

abc55 10-01-2011 18:33

а че норм система

livan 11-01-2011 12:37

может прощее.... обтекателт стоит конусом в корпусе. его прижимает набегающим потоком. в апогее он отваливается вытягивая парашют.

abc55 11-01-2011 05:34

Слишком просто, как-то не по космически.
Возможно самая надежная система.
Колпак надо сделать из пластика.

saperkalori 11-01-2011 06:15

Вы наверное не поняли - скорость ракеты около 300м\с Быстрее чем пуля из Макарова! Какие самослетающие колпаки! Ничего не удержится. Только прочные резьбовые соединения и пороховой вышибной заряд. А аэродинамический головной обтекатель придется делать на очень плотной посадке в 0.05-0.1мм. Что-то вроде этого:

abc55 11-01-2011 09:06

Удержится или нет.
Но это смотря как посадить.
На вашей схеме ведь колпак тоже не завинчен.

Правда есть сомнительный момент.
Если стрелять под углом 90гр, то колпак может и отвалится при переворачивании,
а если под углом 45гр, то встречный поток так и не даст колпаку упасть.

saperkalori 12-01-2011 01:17

Эх, сегодня мне знакомый узнав про мою реконструкцию РСки обещал подогнать болванку и от 132го РСа. Вот это шайтан-труба!!! БЧ нет, оперение отлетело (от удара, отказник). Но все остальное раскручивается. Так что после отработки с 82ым РСом можно будет перейти и на этот космический вариант. Ведь наступивший год - Год космонавтики!:-)

yura7 12-01-2011 01:45

Сапер. Вы только животинку в них не запускайте, а то в детстве старшие ребята хомячка запустили на гораздо более слабой ракетомодели... Короче-хомячок не выжил. Да и не похож стал на хомячка.

saperkalori 12-01-2011 02:30

Надо было начинать с тараканов. Думаю, они выдержат стартовые перегрузки. Ведь и ЯО им непочем:-)

abc55 12-01-2011 03:50

Я запускал муху. Муха сидела в капсуле обложенная ватой.
Ракета лопнула старте, корпус не выдержал.
Муха выжила, но полетела не сразу, ее типало и несколько колбасило после взрыва.

saperkalori 12-01-2011 04:24

quote: Originally posted by abc55:
ее типало и несколько колбасило после взрыва.

Легкая контузия:-))))))))))))))))

abc55 12-01-2011 06:22

Кстати контузия присуща и насекомым.
В детстве мы бурили палочкой шурф в муравейник глубиной см30 и закладывали туда
АКМовскую гильзу с серой, марганцовкой и магнием. Все это дело запаливали длинным
шнуром из газеты пропитанной селитрой.
После взрыва образовывалась воронка глубиной 30см.
Муравьи бедолаги потом ползали и тряслись.

Это мозгоруководство о том, как построит ь и запустить гидроракету, да не просто, а профессионально, на основе моего многолетнего опыта.

Я не несу ответственности за любой ущерб, за все риски связанные с производством и запуском этой гидроракеты, ответственность вы берете на себя!

Веселого строительства и запуска аэросамоделки !

Шаг 1: Начинаем

Гидроракета приводится в движение с помощью давления сжатого воздуха, переданного в воду, тем самым создавая направленный гидроудар.

Если вы возьмете 1 стандартную двухлитровую пластиковую бутылку, то под давлением 120 пси ракета достигнет высоты около 30 метров. Но, если вы возьмете 2 двухлитровые бутылки, то под давлением 120 пси гидроракета поднимется примерно на 45 метров, так как воздуха в ракете будет больше, следовательно, и тяга больше. Вторая бутылка дает только 15 дополнительных метров потому, что масса самоделки увеличивается.

Шаг 2: Носовой конус

Отрезаем от одной бутылки верхнюю часть, а потом отрезаем от нее горлышко. Берем мяч для пин-понга и половиним его, сажаем половинку мяча на клей с внутренней части отрезанной вершины бутылки. Полученные две детали соединяем клеем или скотчем.

Добавление габаритного носового конуса смещает центр тяжести выше, следовательно, делает траекторию полета поделки более стабильной.

Шаг 3: Стабилизаторы

На мозгокомпьютере чертим шаблоны стабилизаторов, распечатываем их и вырезаем по форме. Затем приклеиваем шаблоны на картон, то есть придаем стабилизаторам нужную жесткость и вырезаем по контуру. Вместо картона можно использовать рифленый пластик.

Стабилизаторы монтируем на тело ракеты с помощью клея и скотча.

Шаг 4: Соединение

Бутылки ступеней могут соединяться днищами. Для этого в середине днищ бутылок сверлятся отверстия диаметром 7-8мм, в эти отверстия изнутри вставляются и герметизируются «папы» 8мм-х сантехнических муфт и соединяются бутылки с двумя «папами» посредством одно «мамы» муфты.

Другое соединение бутылок – крышками. В серединах крышек бутылок так же сверлятся отверстия диаметром 7-8мм, верх одной крышки прикладывается к верху другой крышки, просверленные отверстия в крышках центрируются, и соединяются 8мм-ой сантехнической муфтой. Далее в крышки навинчиваются бутылки гидроракеты .

Шаг 5: Сращивание

Для объединения двух бутылок вместе, как на рисунке, чтобы создать герметичное уплотнение, необходимо три бутылки.

Сначала отрезаются нижние концы двух одинаковых по размеру бутылок. Далее от третьей бутылки отрезаются верх и низ, и полученное кольцо вставляется наполовину в отрезанные края двух бутылок. Соединение герметизируем и укрепляем скотчем.

Шаг 6: Пусковой механизм

В качестве пускового механизма я применяю конструкцию, разработанную в НАСА. Этот механизм позволяет варьировать размер сопла ракеты, то есть выбрать оптимальное пусковое давление в системе.

Доска толщиной 1.5см
2 болта 10мм
сверло по металлу диаметром 10мм
сверло по дереву диаметром 10мм
по 6 гаек и шайб диаметром 10мм
велосипедный клапан (можете взять от старой велокамеры)
резиновая пробка
велосипедный насос
2 колышка для палатки
4 скобки L-формы
гвозди

Пусковая установка может выдерживать любое давление, в зависимости от резиновой пробки. Для этого соединение пробки и горлышка ракеты настраивается регулировочными болтами.

Шаг 7: Двухступенчатая ракета

Для двухступенчатых гидроракет может применяться конструкция с сервоприводом или клапаном давления.

15см трубки диаметром 22мм
фанера или пластиковая панель (как основа для всей конструкции)
встроенный невозвратный клапан (годится клапан от насоса)
первая и вторая ступени гидроракеты

Вставляем 2 см трубы 22мм в первую ступень. Используем эпоксидные или ПВХ мастики, чтобы запечатать вставленную трубку. Вставляем обратный клапан в 22мм трубу и приклеиваем его.
Из пластика вырезаем элементы дополнительного крепления для удержания бутылки в нужном нам положении.

Шарнир крепим на хомут. Когда вы наденьте бутылку (используйте вазелин для герметичности) убедитесь, что зажим на трубке прямо возле горлышка первой ступени. Затем зажмите ваш шарнир на горлышке бутылки так, чтоб было герметично и устойчиво.

Шаг 8: Тройные ракетоносители

Ракетоносители легко сделать, потому что они просто держатся на выталкивающей бутылке.

Размечаем места крепления ракетоносителей на основной ступени. Конструируем три ракетоносителя с одним стабилизатором и крепим их на размеченные места. Собираем пусковой механизм для тройных ракетоносителей и испытываем ракету!

Шаг 9: Парашют

Парашютная система сконструирована по методу простого гравитационного развертывания.

Парашютный конус установлен на ракете слабо, поэтому, когда ракета достигает максимальной высоты, утяжеленный носовой конус первым начнет падать на землю, и развернет парашютную систему.

Делаем конус для парашютного отсека и примеряем его к носовому отсеку, он должен достаточно слабо сидеть на носовом отсеке. Сверлим отверстие в носовом отсеке и парашютном конусе под шнур парашютной системы, продеваем и завязываем этот вытяжной шнур.

Крепим стропы парашюта к вытяжному шнуру, так чтобы при срабатывании системы парашют исправно функционировал и парашютный конус не терялся.

Шаг 10: Грузовой отсек

Грузовой отсек используется для перевозки полезного груза, такого как датчик высоты, акселерометр, или даже ручного слизня, но падение с высоты может убить его.

Отрезаем низ любого размера от бутылки. Из гофрированного пластика вырезаем два диска диаметра бутылки. Из этого же пластика вырезаем полоску шириной диаметра бутылки и длиной чуть меньше грузового отсека. Склеиваем детали, а когда высохнет клей, помещаем в грузовой отсек и заполняем полезным грузом.

Шаг 11: Собираем, запускаем

Теперь, когда вы знаете, как делать все основные узлы гидроракеты, можете приступать к созданию своей собственной самоделки !

Фюзеляж

Стабилизаторы

Кольца

Обтекатель

Парашют

Двигатель

..
..
На рисунке:
1 - мембрана; 2 - вышибной заряд; 3 - заглушка; 4 - нитяной бандаж; 5 - переходное отверстие; 6 - замедлитель; 7 - бронировка; 8 - топливо; 9 - корпус

Приготовление топлива

Запрессовка топлива

Заглушка

Сборка двигателя

Как обеспечить надежную и безаварийную посадку моделей ракет? Над решением этой технической задачи бьются многие моделисты. Согласно статистике более половины моделей после спуска имеют поломки. Но идет время, приобретается опыт, все разнообразнее становятся способы спасения моделей.

И хотя мы все еще надеемся на парашют, продолжаются работы по созданию и других систем спасения. Это во многом диктуется тем, что появились многоступенчатые модели, модели-копии ракет-носителей космических кораблей: на их изготовление моделисты затрачивают много сип и времени.

Одним из обязательных требований «Правил проведения соревнований по ракетному моделизму» является спуск ступеней на замедляющем падение устройстве. Стали применяться ленточные парашюты, вымпелы. За рубежом проводятся даже международные соревнования на продолжительность спуска моделей ракет на ленте размером 50X500 мм. В соревнованиях моделей на продолжительность спуска на парашюте советские моделисты достигли высоких результатов - более 20 мин.

В Московской области решили усложнить соревнования на продолжительность спуска - впервые стали проводить старты в несколько туров с ограниченным числом моделей. Такой порядок вызвал необходимость «сажать» модели через определенное время и доставлять их судьям для контроля.

Выходом из этого затруднительного положения может стать, как считают ведущие моделисты, применение таймера. Следует отметить, что впервые примитивный таймер (тлеющий фитиль) был использован гомельскими ракетомоделистами в 1970 году на Всесоюзных соревнованиях в Житомире.

1 - двигательный отсек, 2 - втулка двигательного отсека, 3 - нихромовая нить, 4 - крышка, 5 - имитационный шпангоут, 6 - втулка парашютного отсека, 7 - парашютный отсек, 8 - амортизатор, 9 - парашют.

Безаварийное приземление - проблема номер один для ракетомоделистов, строящих модели-копии. Они демонстрируют попеты, очень схожие с полетом прототипов: натурное деление ступеней, отделение боковых блоков. А для повторного запуска необходимо обеспечить надежную посадку модели.

Интересная работа в этом направлении ведется в кружке ракетного моделизма филиала ЦСЮТ Латвийской ССР. Предлагаемые разработки, на наш взгляд, представляют интерес для читателей.

Анализ причин отказа систем спасения побудил нас разработать и опробовать несколько новых вариантов. Наиболее интересный - спасение боковых блоков ракет-носителей - показан на рисунке 1.

Боковой блок в зоне размещения шпангоута разрезается на две части: нижняя - двигательный отсек, верхняя - парашютный. Разделяются они крышкой, которая вставляется во втулку после того, как уложен парашют Втулка вклеивается в верхнюю часть бокового блока. Стыкуются (соединяются) верхняя и нижняя части втулкой, вклеенной в нижнюю часть. Место стыковки двух частей закрыто имитационным шпангоутом, выполненным в виде полоски из бумаги, половина которой приклеена к парашютному отсеку, а вторая как бы свисает над линией разъема, закрывая ее.

Работает система так: по окончании работы двигателей боковых блоков последние отделяются от центрального блока второй ступени, и по истечении одной секунды (а именно таким должен быть замедлитель) срабатывает вышибной заряд. Верхняя часть вылетает вместе с крышкой из втулки, но ни-хромовые нити резко тормозят ее движение, вырывая крышку и парашют.

Теперь разберем конструкцию системы спасения первой ступени на примере ракеты «Космос». Как видно из рисунка 2, на боковой поверхности цилиндрического корпуса вырезано овальное отверстие, куда вклеивают контейнер. Снаружи контейнер закрыт крышкой, которая плотно подогнана по его периметру и благодаря этому удерживается в контейнере. Крышка приклеена нитью к корпусу, чтобы при отстреле парашюта она не терялась. Сам механизм отстрела напоминает рогатку, с той лишь разницей, что стреляет парашютом.

1 - корпус, 2 - контейнер, 3 - крышка, 4 - парашют, 5 - ферма первой ступени, 6 - вторая ступень, 7 - бусинка, 8 - дистанционная трубка, 9 - нить, 10 - кронштейн, 11 - резинки рогатки.

Конструкция этого механизма такова: две резинки крепятся диаметрально противоположно внутри контейнера парашютного отсека на расстоянии до 1 мм от горца вставленной крышки. К месту скрещения резинок с наружной стороны привязывают стропы парашюта, а с внутренней - нить (леска 0,5 мм), которая проходит через отверстия в кронштейне, закрепленном на корпусе ракеты, и выводится наружу.

Кронштейн нужно установить гак, чтобы резинки проходили сбоку от дистанционной трубки. К концу нити можно привязать бусинку, чтобы после состыковки со второй ступенью ракеты она вместе с нитью как бы заклинивалась между корпусом второй ступени и фермой. При этом длина нити должна быть такой, чтобы резинки были в растянутом состоянии. Теперь нужно сложить парашют и поместить его в контейнер, закрыть крышку - и модель готова к запуску. После расстыковки ступеней нить освобождает резинки, которые она удерживала, и происходит отстрел парашюта. Этот вариант спасения удобен для моделей-копий тем, что хорошо подогнанная крышка контейнера не портит общего вида модели и не влияет на ее копийность. Обратите внимание на то, чтобы посадка крышки в контейнере не была слишком плохой. Система легко проверяется без работающих двигателей.

И еще один вариант спасения первой ступени модели-копии, где нет места для установки контейнера, то есть случай, когда диаметр корпуса ракеты больше диаметра двигательного отсека всего на несколько миллиметров. Схема стыковки и сравнительные размеры ступени на примере ЗУРа (рис. 3).

А - стартовое положение, Б - момент раскрытия парашюта. 1 - корпус, 2 - двигатель, 3 - трубка, 4 - парашют, 5 - упорное кольцо, 6-7 - направляющие втулки, 8 - ограничительное кольцо.

В этом случае место для установки парашюта имеется только в кольцевом зазоре, между корпусом ракеты и втулкой двигателя.

Конструкция системы спасения такова. В корпусе помещен двигатель, вставленный в трубку, к концам которой приклеены направляющие втулки. Упорное кольцо прикреплено к внутренней поверхности корпуса у самого основания. Лучше всего кольцо изготовить из дюралюминия Д16Т. Его нужно вклеить только после того, как в корпус будет вставлена трубка с втулками. Парашют привязан к трубке и укладывается в кольцевой зазор между корпусом и трубкой. Упором для предотвращения перемещения работающего двигателя может служить ограничительное кольцо. Чтобы втулка легко перемещалась в корпусе, натрите ее парафином. К запуску ступень готовят так: нужно вытянуть трубку наружу до упора, уложить вокруг нее парашют, затем аккуратно, чтобы не порвать парашют, поместить ее в корпус, установить двигатель. После установки других ступеней можно произвести запуск модели. Как только заработает двигатель второй ступени, над втулкой образуется повышенное давление, которое вытолкнет трубку с уложенным вокруг нее парашютом. При этом втулка упрется в упорное кольцо. Парашют, выйдя из зоны корпуса, раскроется. Одновременно происходит и расстыковка ступеней. Перемещение трубки происходит мгновенно, в связи с чем удар втулки о кольцо может привести к отскоку парашютного отсека обратно в корпус. Поэтому сопрягаемые поверхности втулки и кольца сделаны конусными, чтобы, во-первых, парашют не зацепился за края кольца, во-вторых, чтобы уменьшить вертикальную составляющую при ударе, и в-третьих, чтобы зафиксировать крайнее положение парашютного отсека за счет «заклинивания» втулки в кольце. Эта система работает надежно, однако необходимо аккуратно укладывать парашют. Не следует обматывать двигательный отсек стропами. Несколько пробных запусков - и гарантирована безотказная работа предлагаемой системы.

И. РОМАНОВ, инженер

Здесь объясняются многие фундаментальные понятия в ракетомоделизме. Если вы только начинаете строить свои первые ракеты - ознакомьтесь с этим материалом.

Любая летающая модель ракеты имеет следующие основные части: корпус, стабилизаторы, парашютирующую систему, направляющие кольца, головной обтекатель и двигатель. Выясним их назначение.

Корпус служит для размещения двигателя и парашютирующей системы. К нему крепятся стабилизаторы и направляющие кольца. Для придания модели хорошей аэродинамической формы верхняя часть корпуса оканчивается головным обтекателем. Стабилизаторы нужны для устойчивости модели в полете, а парашютирующая система— для замедления свободного падения. С помощью направляющих колец модель крепят на штангу перед взлетом. Двигатель создает необходимую тягу для полета.

Постройка модели

Основной материал для летающих моделей ракет— бумага. Корпус и направляющие кольца склеивают из ватмана. Стабилизаторы делают из фанеры или тонкого шпона. Бумажные детали склеивают столярным или казеиновым клеем, а другие нитроклеем.

Изготовление модели начинают с корпуса. У простейших моделей ракет он цилиндрический. Оправкой может служить любой круглый стержень диаметром более 20 мм, так как такой размер имеет наиболее распространенный двигатель. Чтобы он легко вставлялся, диаметр корпуса должен быть немного больше.

Важными геометрическими параметрами корпуса модели являются: диаметр d и удлинение λ, то есть отношение длины корпуса 1 к диаметру d (λ = 1/d). Удлинение большинства моделей ракет равно 15—20. Исходя из этого, можно определить размер бумажной заготовки для корпуса. Ширину заготовки вычисляют по формуле длины окружности L = πd. Полученный результат умножают на два (если корпус из двух слоев) и добавляют 10—15 мм на припуск для шва. Если оправка Ø21 мм, то ширина заготовки будет около 145 мм.

Можно поступить проще: обмотать два раза вокруг оправки нитку или полоску бумаги, прибавить 10—15 мм, и станет ясно, какой должна быть ширина заготовки для корпуса. Имейте в виду, что волокна бумаги необходимо располагать вдоль оправки. В этом случае бумага скручивается без изломов.

Длину заготовки вычисляют по формуле 1 = λ . d. Подставив известные значения, получим L = 20*21 = 420 мм. Обмотайте заготовку вокруг оправки один раз, оставшуюся часть бумаги промажьте клеем, дайте ему немного подсохнуть и обмотайте второй раз. У вас получилась бумажная трубка, которая и будет корпусом модели. После просушки зачистите мелкой наждачной бумагой шов и остатки клея, покройте корпус нитроклеем.

Теперь возьмите обычный круглый карандаш, намотайте и склейте на нем трубочку длиной 50—60 мм в три-четыре слоя. Дав ей просохнуть, разрежьте ножом на кольца шириной 10— 12 мм. Они будут направляющими кольцами.

Форма стабилизаторов может быть различной. Лучшими традиционно считают такие, у которых около 40% площади находится за срезом кормовой (нижней) части корпуса. Однако и другие формы стабилизаторов дают запас устойчивости, ведь удлинение у модели λ = 15—20.

Выбрав понравившуюся вам форму стабилизаторов, сделайте шаблон из картона или целлулоида. По шаблону вырежьте стабилизаторы из фанеры толщиной 1—1,5 мм или шпона (наименьшее число стабилизаторов — три). Сложите их стопкой (друг на друга), закрепите в тисках и обработайте по краям напильником. Потом закруглите или заострите все стороны стабилизаторов, кроме той, которой они будут приклеены. Зачистите их мелкой наждачной бумагой и приклейте к низу корпуса.

Головной обтекатель желательно выточить на токарном станке. Если такой возможности нет, выстругайте его ножом из кусочка древесины или вырежьте из пенопласта и обработайте напильником и наждачной бумагой.

В качестве системы спасения применяют парашют, ленту или другие устройства. Ленту сделать несложно (см. описание модели ракеты «Зенит»). Как изготовить парашют, объясним подробнее.

Купол надо вырезать из легкой ткани, папиросной или микалентной бумаги или другого легкого материала. Приклейте к нему стропы, как показано на рисунке. Диаметр купола для первых моделей лучше делать 400—500 мм. Укладка показана на рисунке.

(Такой способ укладки парашюта очень хорошо подходит для матерчатых куполов, либо из пленки. При этом слишком тонкая пленка может слеживаться и не раскрываться в потоке, поэтому тщательно проверяйте работу парашюта, если не уверены в выбранном материале. Если вы используете очень тонкие стропы, следите за тем, чтобы они не спутывались при укладке-раскрытии.).

Все детали модели готовы. Теперь сборка. Головной обтекатель соедините резиновой нитью (амортизатором) с верхней частью корпуса модели ракеты.

Свободный конец строп парашюта закрепите на головном обтекателе.

Чтобы модель легко было наблюдать на фоне неба, окрасьте ее в яркий цвет.

Перед тем как запустить модель, разберем ее полет, прикинем, будет ли удачным наш первый старт.

Устойчивость модели

Одной из сложных задач как большой ракетной техники, так и малой, является стабилизация — обеспечение устойчивости полета по заданной траектории. Устойчивость модели — это способность возвращаться в положение равновесия, нарушенное какой-либо внешней силой, например порывом ветра. Говоря инженерным языком, модель должна быть стабилизирована по углу атаки. Так называется угол, который составляет продольная ось ракеты с направлением полета.

Один из способов обеспечения устойчивости модели — аэродинамический — заключается в изменении аэродинамических сил, действующих на нее в полете. Аэродинамическая устойчивость зависит от расположения центра тяжести и центра давления. Обозначим их соответственно ц. т. и ц. д.

С понятием ц. т. знакомят на уроках физики. Да и определить его нетрудно — путем балансировки модели на остроугольном предмете, например на ребре тонкой линейки. Центр давления — это точка пересечения равнодействующей всех аэродинамических сил с продольной осью ракеты.

Если ц. т. ракеты расположен позади ц. д., то аэродинамические силы, возникшие вследствие изменения угла атаки под действием возмущающих сил (порыв ветра), создадут момент, увеличивающий этот угол. Такая модель будет неустойчивой в полете.

Если ц. т. расположен впереди ц. д., то при появлении угла атаки аэродинамические силы создадут момент, который возвратит ракету к нулевому углу. Такая модель будет устойчивой. И чем дальше ц. д. смещен относительно ц. т., тем большей устойчивостью обладает ракета. Отношение расстояния от ц. д. до ц. т. к длине модели называется запасом устойчивости. Для ракет со стабилизаторами запас устойчивости должен быть равен 5 - 15%.

Как было отмечено выше, ц. т. модели найти нетрудно. Осталось определить ц. д. Поскольку расчетные формулы для нахождения центра давления очень сложны, воспользуемся простым способом его нахождения. Из листового однородного материала (картона, фанеры) вырежьте фигуру по контуру модели ракеты и найдите ц. т. этой плоской фигуры. Эта точка и будет ц. д. вашей модели.

Существует несколько способов обеспечения устойчивости ракеты. Один из них — смещение ц. д. к хвостовой части модели за счет увеличения площади и расположения стабилизаторов. Однако на готовой модели это выполнить невозможно. Второй способ — смещение центра тяжести вперед путем утяжеления головного обтекателя.

Проведя все эти несложные теоретические расчеты, вы можете быть уверены в успешном старте.

Одноступенчатая модель ракеты, с парашютом

Корпус—из двух слоев чертежной бумаги, склеен столярным клеем на оправке диаметром 22 мм. В нижней его части закреплена обойма под двигатель.
Направляющие кольца — из четырех слоев чертежной бумаги, оправкой для них служит круглый карандаш диаметром 7 мм. Три стабилизатора из фанеры толщиной 1 мм приклеены нитроклеем встык к нижней части корпуса.

Головной обтекатель выточен на токарном станке из березы и соединен с корпусом резиновой нитью.

Купол парашюта круглый, диаметром 500 мм, из микалентной бумаги. Шестнадцать строп из ниток № 10 прикреплены к головному обтекателю.
Вся модель после сборки покрыта тремя слоями нитролака и окрашена нитрокрасками полосками черного и желтого цвета. Масса модели без двигателя 45 г.

Модель ракеты «ЗЕНИТ»

Эта модель сконструирована для соревнований «спуск на ленте», а также на высоту полета.

Корпус склеен из бумаги на оправке 20,5 мм. Стабилизаторы — из фанеры. Головной обтекатель — из липы.

Лента размером 50X500 мм изготовлена из микалентной бумаги. Одной из узких сторон при помощи амортизатора (резиновой нити) крепится к корпусу.
Масса модели без двигателя — 20 г.

Если вы не имеете возможности доставать оригинальные ракетные двигатели, то можете поэкспериментировать с самодельными, (не забывая о безопасности конечно). Вместо самодельного двигателя можно использовать ракеты-феерверки, охотничьи или спасательные сигнальные патроны.

Источник "Моделист-Конструктор"