Περιεχόμενο
- στάδια
- Μέθοδος 1 από 5:
Κάνετε ένα πυραύλο με μπαλόνια - Τμήματα πυραύλων και πώς λειτουργούν
- συμβουλή
- προειδοποιήσεις
- Απαραίτητα στοιχεία
Υπάρχουν 31 αναφορές που αναφέρονται σε αυτό το άρθρο, βρίσκονται στο κάτω μέρος της σελίδας.
Οι ρουκέτες απεικονίζουν τον τρίτο νόμο του κινήματος του Νεύτωνα: "Για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση. Ο πρώτος πυραύλος φαίνεται να ήταν ένα περιστέρι ατμού πλοίου που εφευρέθηκε από τον Αρρύτα του Tarentum τον 4ο αιώνα π.Χ. Ο ατμός έδωσε τη θέση του στους κινεζικούς σωλήνες σκόνης και μετά σε ρουκέτες υγρών καυσίμων που επινόησε ο Κονσταντίνος Τσιολκόφσκι και σχεδίασε ο Robert Goddard. Αυτό το άρθρο περιγράφει 5 τρόπους για να δημιουργήσετε το δικό σας πυραύλο, από το απλούστερο στο πιο περίπλοκο, στο τέλος, ένα επιπλέον τμήμα θα εξηγήσει μερικές από τις αρχές που οδηγούν στην κατασκευή πυραύλων.
στάδια
Μέθοδος 1 από 5:
Κάνετε ένα πυραύλο με μπαλόνια
- 7 Ξεκινήστε τον πύραυλο σας.
- Γεμίστε το θάλαμο πίεσης με νερό μεταξύ του 1/3 και του μισού. Μπορείτε να προσθέσετε χρωματισμό τροφίμων στο νερό για να δημιουργήσετε ένα πιο πολύχρωμο "καυσαέριο" κατά την απογείωση από πύραυλο. Είναι επίσης δυνατή η εκτόξευση του πυραύλου χωρίς να βάζουμε καθόλου νερό στο θάλαμο πίεσης, αν και η απαιτούμενη πίεση είναι διαφορετική από την απαιτούμενη όταν το θάλαμο περιέχει νερό.
- Τοποθετήστε το εκτοξευτή / πώμα στον αυχένα του θαλάμου πίεσης.
- Συνδέστε τον εύκαμπτο σωλήνα μιας αντλίας ποδηλάτου στη βαλβίδα εκκίνησης.
- Τοποθετήστε τον πυραύλο κάθετα.
- Αφαιρέστε τον αέρα μέχρι να φτάσετε στην πίεση στην οποία πρέπει να εκτονωθεί το πώμα. Μπορεί να υπάρξει μια μικρή καθυστέρηση πριν αποβληθεί το βύσμα και ο πυραύλος απογειωθεί.
Τμήματα πυραύλων και πώς λειτουργούν
1. Χρησιμοποιήστε καύσιμο για να πάρετε τον πύραυλο από το έδαφος και να τον πετάξετε στον αέρα. Ένας πυραύλος πετάει κατευθύνοντας μια ροή καυσαερίων μέσω ενός ή περισσοτέρων ακροφυσίων για να τον ωθήσει προς τα πάνω (να το βγάλει) και να προωθήσει (ωθήσει) στον αέρα. Οι μηχανές πυραύλων λειτουργούν αναμειγνύοντας το πραγματικό καύσιμο με μια πηγή οξυγόνου (ένα οξειδωτικό), που τους επιτρέπει να λειτουργούν τόσο στο χώρο όσο και στην ατμόσφαιρα της γης.
- Οι πρώτοι πυραύλοι ήταν πυραύλοι στερεών καυσίμων. Αυτός ο τύπος πυραύλων περιλαμβάνει πυροτεχνήματα, κινεζικές πολεμικές εκτοξεύσεις και τους δύο στενούς αντιδραστήρες που χρησιμοποιούνται από το διαστημικό λεωφορείο της NASA. Οι περισσότεροι πυραύλοι αυτού του τύπου έχουν χώρο στο κέντρο για το καύσιμο και το οξειδωτικό να συναντήσει και να αναμειχθεί. Οι πυραυλοκινητήρες που χρησιμοποιούνται για μοντέλα πυραύλων χρησιμοποιούν στερεά καύσιμα μαζί με μια σειρά βαρών για την ανάπτυξη του αλεξίπτωτου του πυραύλου όταν εξαντληθεί το καύσιμο του.
- Οι ρουκέτες υγρών καυσίμων έχουν χωριστές δεξαμενές υπό πίεση που περιέχουν υγρό καύσιμο όπως βενζίνη, υδραζίνη ή υγρό οξυγόνο. Αυτά τα υγρά αντλούνται μέσα στο θάλαμο καύσης στη βάση του πυραύλου, τα αέρια εξάτμισης εκδιώκονται από ένα κωνικό ακροφύσιο. Οι κύριοι πυροκροτητές του διαστημικού λεωφορείου ήταν ρουκέτες υγρού καυσίμου που στηρίζονται από την εξωτερική δεξαμενή καυσίμων που τοποθετείται κάτω από τον πυραύλο απογείωσης. Οι ρουκέτες Saturn V από την αποστολή του Απόλλωνα ήταν επίσης ρουκέτες υγρών καυσίμων.
- Πολλές συσκευές που κινούνται με πυραύλους χρησιμοποιούν επίσης μικρότερους πυραύλους τοποθετημένους στις πλευρές τους για να διευκολύνουν το αεροσκάφος στο διάστημα. Ονομάζονται έλικες ελιγμών. Το μοντέλο εξυπηρέτησης που προσαρτήθηκε στη μονάδα ελέγχου Apollo είχε τέτοιους προωθητήρες και ο ελιγμός του πληρώματος αστροναυτών διαστημικού λεωφορείου χρησιμοποιεί επίσης αυτούς τους προωθητήρες.
2. Μειώστε την αντίσταση του αέρα με τη μύτη του κώνου. Ο αέρας έχει μάζα και όσο περισσότερο είναι πυκνό (ειδικά κοντά στην επιφάνεια της γης) τόσο περισσότερο θα σταματήσει τα αντικείμενα που προσπαθούν να κινηθούν. Οι πυραύλοι πρέπει να είναι αεροδυναμικές (δηλαδή επιμήκεις, ελλειπτικές) ώστε να ελαχιστοποιούν την τριβή που συναντούν καθώς κινούνται διαμέσου του αέρα και γι 'αυτό συνήθως έχουν κωνική μύτη.
- Οι πυραύλοι που μεταφέρουν φορτία (αστροναύτες, δορυφόροι ή κεφαλές) συνήθως φέρουν τις χρεώσεις τους μέσα ή κοντά στη μύτη του κώνου. Η μονάδα ελέγχου Apollo, για παράδειγμα, είχε σχήμα κώνου.
- Η μύτη του κώνου περιλαμβάνει επίσης οποιοδήποτε σύστημα καθοδήγησης που μπορεί να μεταφέρει τον πυραύλο για να τον κατευθύνει προς το στόχο του χωρίς την οποία ο τάφος. Τα συστήματα καθοδήγησης μπορούν να περιλαμβάνουν υπολογιστές, αισθητήρες, ραντάρ και ραδιόφωνο για να παρέχουν πληροφορίες και να ελέγχουν το σχέδιο πτήσης του πυραύλου. Οι ρουκέτες Goddard χρησιμοποίησαν ένα γυροσκοπικό σύστημα ελέγχου).
3. Ισορροπίστε τον πύραυλο γύρω από το κέντρο βάρους του. Το συνολικό βάρος του πυραύλου πρέπει να είναι ισορροπημένο γύρω από ένα συγκεκριμένο σημείο μέσα στη ρουκέτα ώστε να μπορεί να πετάξει πραγματικά χωρίς να πέσει. Αυτό το σημείο μπορεί να ονομαστεί σημείο ισορροπίας, κέντρο μάζας ή κέντρο βάρους.
- Το κέντρο βάρους ποικίλει για κάθε πυραύλο. Γενικά, το σημείο ισορροπίας θα βρίσκεται κάπου πάνω από την κορυφή του θαλάμου καυσίμου ή πίεσης.
- Ενώ το ωφέλιμο φορτίο βοηθά στην ανύψωση του κέντρου βάρους του πυραύλου πάνω από τον θάλαμο πίεσής του, το υπερβολικό φορτίο θα καταστήσει τον πύραυλο πολύ βαρύ, καθιστώντας δύσκολη τη διατήρηση του πυραύλου σε όρθια θέση πριν ξεκινήσει και να τον οδηγήσει απογείωση. Για το λόγο αυτό, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα ενσωματώνονται στους υπολογιστές των διαστημικών σκαφών για να μειώσουν το βάρος τους. Αυτό οδήγησε στη χρήση παρόμοιων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ή τσιπ σε αριθμομηχανές, ψηφιακά ρολόγια, υπολογιστές και, πιο πρόσφατα, ψηφιακά tablet και smartphones.
4. Σταθεροποιήστε την πτήση του πυραύλου με πτερύγια. Τα ελικόπτερα βοηθούν να διασφαλιστεί ότι η πτήση του πυραύλου παραμένει όρθια παρέχοντας αντίσταση αέρα έναντι αλλαγών κατεύθυνσης. Ορισμένα πτερύγια είναι σχεδιασμένα να εκτείνονται κάτω από το ακροφύσιο του πυραύλου έτσι ώστε να κρατούν τον πυραύλο όρθιο πριν ξεκινήσουν.
- Τον 19ο αιώνα, ο Άγγλος William Hale επινόησε έναν άλλο τρόπο χρήσης πτερυγίων για τη σταθεροποίηση της πτήσης ενός πυραύλου. Είχε φανταστεί τους εύκαμπτους σωλήνες καυσαερίων κοντά στον πτερυγιοφόρο πτερύγιο, ο οποίος προκάλεσε τα καυσαέρια να σπρώξουν τα πτερύγια και να περιστρέψουν τον πύραυλο για να αποτρέψουν την εκτροπή του. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται περιστροφική σταθεροποίηση.
συμβουλή
- Εάν σας άρεσε να φτιάξετε τις ρουκέτες παραπάνω, αλλά ψάχνετε για μια μεγαλύτερη πρόκληση, μπορείτε να πάρετε τη διασκέδαση των μοντέλων πυραύλων. Τα μοντέλα Rocket έχουν κυκλοφορήσει στο εμπόριο από τα τέλη της δεκαετίας του 1950 σε αυτοσυναρμολογημένα κιτ που μπορούν να ξεκινήσουν με μαύρη σκόνη μίας χρήσης έως ύψη 100 έως 500 μέτρων.
- Αν είναι πολύ δύσκολο να ξεκινήσετε τους πυραύλους κάθετα, μπορείτε να κάνετε ρουκέτες σιδηροδρόμων και να τους εκτοξεύσετε οριζοντίως (στην ουσία, ο πυραύλος μπαλονιών είναι μια μορφή πυραύλων). Συνδέετε το κιβώτιο φιλμ σε ένα μικροσκοπικό αυτοκίνητο ή τη ρουκέτα νερού σε ένα skateboard. Για άλλη μια φορά θα πρέπει να βρείτε έναν ανοικτό χώρο με αρκετό χώρο για την εκτόξευση.
προειδοποιήσεις
- Η εποπτεία των ενηλίκων συνιστάται έντονα για συνεργασία με οποιοδήποτε πυραύλο που τροφοδοτείται από πιο ισχυρό μέσο από την αναπνοή του ατόμου που τον ρίχνει.
- Να φοράτε πάντοτε προστατευτικά γυαλιά κατά την εκτόξευση οποιουδήποτε από τους πυραύλους που πετούν (οποιοσδήποτε άλλος πυραύλος από τον πυραύλο με μπαλόνια). Για τους μεγαλύτερους ρουκέτες που πετούν, όπως ο πυραύλος νερού, συνιστάται επίσης ένα σκληρό καπέλο για να σας προστατεύσει εάν ο πύραυλος θα σας χτυπήσει.
- Ποτέ μην εκτοξεύεις έναν πυροκροτητή σε κανέναν.
Απαραίτητα στοιχεία
- Γυαλιά (για όλους τους πύραυλους)
- Ένα προστατευτικό κράνος (για μεγαλύτερες ρουκέτες)
Για τον πύραυλο μπαλονιών
- Ένα μακρύ μπαλόνι
- Ένα μήκος του κωπηλάτου ή της γραμμής αλιείας (3 έως 5 μέτρα)
- Ένα άχυρο
- Ένας συνδετήρας ή ένα clothespin (ή οποιοσδήποτε άλλος τρόπος για να πιέσετε προσωρινά το άκρο του μπαλονιού)
- Ταινία
- Σημεία ισοπαλίας για τα άκρα της συμβολοσειράς
Για το πυροβόλο όπλο
- Ένα άχυρο
- Ένα φύλλο καφέ χαρτιού
- Ψαλίδι
- Ένα μολύβι
- Ταινία
Για τον πυραύλο στο κιβώτιο φιλμ
- Ένα φύλλο καφέ χαρτιού
- Ένα κουτί με φιλμ 35 mm σε διάμετρο (διαθέσιμο σε καταστήματα φωτογραφίας) ή ένα σωλήνα από δισκία (με καπάκι)
- Ψαλίδι
- Ταινία
- Νερό
- Ένα αναβράζον δισκίο (όπως το Alka-Seltzer ή ένα δισκίο απολυμαντικής οδοντικής πλάκας)
- Ξίδι (αντί για νερό)
- Σόδα ψησίματος (αντί του αναβράζοντος δισκίου)
- Ένα μολύβι
- Κόλλα
- Χαρτοπετσέτες
Για τον πύραυλο του αγώνα
- Ένα κουτί με αγώνες
- Φύλλο αλουμινίου
- Ψαλίδι
- Πένσες κοπής (προαιρετικά)
- Μια βελόνα ραψίματος
- Ένα θρόμβο
Για τον πύραυλο του νερού
- Δύο φιάλες σόδας 2 λίτρων
- Ένας δείκτης
- Πλαστικό φάκελο ή πλαστικό συνδετικό υλικό
- Ενισχυμένη ταινία
- Φελλό ή πλαστικό πώμα
- Ένας σωλήνας βαλβίδας (εσωτερικός σωλήνας ελαστικού ή σωλήνα)
- Βίδα της ίδιας διαμέτρου με τον σωλήνα βαλβίδας
- Από τη σφραγίδα
- Μια αντλία ποδηλάτου ή ένας συμπιεστής με ένα μανόμετρο