Raketter illustrerer Newtons tredje bevegelseslov: "For hver handlingskraft vil det alltid være en reaksjonskraft som er like stor, men motsatt i retning." Den første raketten kan ha vært en dampdrevet veddue, oppfunnet av Archytas of Tarentum, i det fjerde århundre f. Kr. Dampen banet deretter vei for kruttrørene til kineserne, deretter væskedrevne raketter designet av Konstanin Tsiolkovsky og implementert av Robert Goddard. Denne artikkelen beskriver fem måter å bygge din egen rakett, fra enkel til mer kompleks; med et ekstra avsnitt på slutten av artikkelen, som forklarer noen av prinsippene som fungerer når man bygger raketter.
Steg
Metode 1 av 5: Ballongrakett
Trinn 1. Fest den ene enden av snoren eller fiskelinjen til støtten
Du kan bruke baksiden av en stol eller en dørhåndtak som støtte.
Trinn 2. Spor linjen gjennom sugerøret
Tråden og halmen vil tjene som et styresystem for å kontrollere ballongrakettens vei.
Modellraketenheter bruker vanligvis sugerør av lignende lengde som er festet til rakettens kropp. Disse sugerørene tres gjennom metallstenger på oppskytingsplaten for å støtte raketten før oppskytning
Trinn 3. Fest den andre enden til en annen støtte
Sørg for at tråden/snoren er stram før du knytter den.
Trinn 4. Blås opp ballongen
Klem enden av ballongen for å unngå at luften rømmer. Du kan bruke fingrene, bindersene eller klesnålene.
Trinn 5. Fest ballongen til sugerøret med tape
Trinn 6. Fjern luften fra ballongen
Raketten din vil fly langs linjen, fra den ene enden til den andre.
- Du kan prøve å lage ballongraketter med runde ballonger i stedet for lange, i tillegg til forskjellige sugerør av varierende lengde for å finne ut hvor effektive disse sugerørene er for å styre banen til ballongraketten. Du kan også øke flyvinkelen til ballongraketten for å se hvordan det påvirker rakettens rekkevidde.
- Et beslektet verktøy du også kan lage er en jetbåt: kutt en melkekartong i to. Lag et hull i bunnen og tre en ballong gjennom hullet. Blås opp ballongen, legg deretter båten i et badekar fylt med litt vann, og blås luften ut av ballongen.
Metode 2 av 5: Rakett lansert av halm
Trinn 1. Klipp en firkant med papir
Dette stykket skal være omtrent tre ganger bredden: den anbefalte størrelsen er 11,43 cm x 3,81 cm.
Trinn 2. Fest dette stykket godt rundt en blyant eller spiker
Pakk den nær endene i stedet for i midten. Den kuttede delen skal henge over spissen av blyanten eller spikeren.
Sørg for å bruke en blyant eller spiker som er litt tykkere enn halmen, men ikke for tykk
Trinn 3. Lim de papirskårne kantene for å forhindre at de løsner
Bruk tape langs lengden, langs papirstripen.
Trinn 4. Brett de hengende endene utover for å danne et punkt eller en kjegle
Bruk tape på denne delen av kjeglen for å holde formen.
Trinn 5. Ta ut blyanten eller spikeren
Trinn 6. Se etter luftlekkasjer
Blås forsiktig fra den eksponerte delen av papirraketten. Lytt etter lyden av luft som slipper ut fra sidene eller endene av kjeglen og kjenn sømmen ved sidene og endene for luftstrøm. Bruk tape for å forsegle eventuelle lekkasjer, og prøv igjen til du ikke kan oppdage lekkasjer.
Trinn 7. Legg til en halefinne på den eksponerte delen av papirraketten
Siden papirraketter er smale, kan du kanskje feste finnene du lagde separat til endene av raketten. Dette blir lettere å gjøre enn å lage tre eller fire forskjellige finner direkte på den utsatte delen av raketten.
Trinn 8. Sett sugerøret inn i den åpne delen av raketten
Sørg for at halmen er strukket ut av raketten lenge nok til at du kan gripe den med fingrene.
Trinn 9. Pust ut hardt gjennom et sugerør
Raketten vil fly i luften når den blir ansporet av pusten din.
- Rett alltid sugerøret og raketten opp, ikke mot noen når du skyter den.
- Varier måten du bygger raketten på for å se hvordan endringene påvirker flyet. Varier også hvor hardt du puster gjennom sugerøret for å se hvordan dette påvirker avstanden raketten din kan fly.
- Denne papirrakettlignende leken består av en pinne med en plastkegle festet til den ene enden, og en plastskjerm festet til den andre. Fallskjermen brettes over en pinne, som deretter settes inn i et blåserør av papp. Når den blåses, vil plastkjeglen fange luften og starte staven. Når den når maksimal høyde, vil pinnen slippe og aktivere fallskjermen.
Metode 3 av 5: Rocket Film Roll
Trinn 1. Bestem hvor lang/høy raketten du vil bygge
En god lengde/høyde på raketten er 15 cm, men du kan gjøre den lengre eller kortere hvis du ønsker det.
En god diameter er 3,75 cm, men den faktiske diameteren vil bli bestemt av diameteren på rakettens forbrenningskammer
Trinn 2. Klargjør rullen/rullen med film
Denne rullen vil være brennkammeret for raketten din. Du kan få filmruller fra fotostudioer som fortsatt bruker film.
- Se etter en filmrull med et deksel som ser ut som en stopper som går inn i munnen på valsen, i stedet for å bli sittende fast på utsiden.
- Hvis du ikke finner en filmrull, kan du bruke en tom reseptbelagt medisinflaske med et lokk som kan festes. Hvis du ikke finner den, kan du bruke en korkprop som vil passe godt inn i munnen på flasken.
Trinn 3. Monter raketten
Den enkleste måten å lage en rakettkropp på er å pakke en papirstrimmel rundt en filmrull, på samme måte som du ville vikle en blyant eller spiker når du lager en rakett som ble skutt av et sugerør. Siden valsene vil skyte opp rakettene, kan det være lurt å feste papiret til valsene ved hjelp av tape eller lim - før du pakker dem rundt beholderen.
- Sørg for at munnen på valsen eller pilleflasken vender utover når du fester raketthuset. Munnen vil fungere som rakettdyse.
- I stedet for å brette endene av rakettlegemet bort fra rullene inn i kjeglene, kan du lage separate kjegler ved å kutte en sirkel med papir, fra kanten til midten og brette papiret inn i en kjegle. Du kan feste kjeglene med tape eller lim.
- Legg til finner. Siden diameteren på denne raketten er tykkere enn papirraketten du skyter med et sugerør, kutter du hver fin en om gangen for å feste den. Sørg også for at du bruker tre finner i stedet for fire.
Trinn 4. Bestem oppskytingsstedet for raketten
Den åpne, utendørs beliggenheten er den vi anbefaler, ettersom raketten kan nå en ganske god høyde når den sendes ut på dette stedet.
Trinn 5. Fyll valsen med vann opp til 1/3 full
Hvis vannkilden ikke er i nærheten av oppskytningsplaten, må du kanskje bære raketten opp ned eller bære vannet separat og fylle valsene på oppskytningsplaten.
Trinn 6. Skjær brusetabletten i to og legg den andre halvdelen i vannet
Trinn 7. Lukk rullene og snu raketten slik at den er vinkelrett på oppskytingsplaten
Trinn 8. Flytt deg bort på en sikker avstand
Når tabletten begynner å oppløse, frigjør den karbondioksid. Trykket vil akkumuleres til det går i stykker og slipper rulledekselet slik at raketten kan starte.
I tillegg til vann kan du fylle valsen med eddik halvveis opp. I stedet for brusetabletter kan du bruke 1 ts (5 g) natron. Eddik, som er en syre (eddiksyre), vil reagere med natron (som er hovedingrediensen) for å produsere vann og karbondioksid. Eddik og natron er imidlertid mer flyktige enn vann og brustabletter, så du må komme deg ut av raketten mye raskere - og bruk av for mye av begge kjemikaliene kan ødelegge valsene
Metode 4 av 5: Rocket Matches
Trinn 1. Skjær små trekanter ut av aluminiumsfolie
Denne trekanten skal være likbenet, med en lengde på omtrent 2,5 cm ved foten og 5 cm fra midten av basen til toppen av trekanten.
Trinn 2. Ta fyrstikkene fra gjengen
Trinn 3. Juster fyrstikkene med de rette pinnene
Plasser fyrstikken og pinnen slik at spissen på pinnens hode berører fyrstikkens hode, i en posisjon som ikke er høyere enn den tykkeste delen av hodet.
Trinn 4. Pakk folietrekanten, som starter på toppunktet, rundt hodet på kampen
Pakk den så tett som mulig uten å forstyrre pinnens posisjon. Når du er ferdig, skal omslaget strekke seg omtrent 6,25 mm under fyrstikkhodet.
Trinn 5. Brett foliefolien rundt pinnehodet med tommelfingerneglene
Dette vil trykke omslaget nærmere matchhodet og skape en bedre pin -kanal under omslaget.
Trinn 6. Fjern forsiktig pinnen fra innpakningen
Pass på å ikke rive folien mens du gjør dette.
Trinn 7. Bøy binderset inn i en startpute
- Bøy utsiden i en 60 graders vinkel. Dette vil danne grunnlaget for oppskytingsplaten.
- Bøy det indre sporet oppover, og vri det slik at det danner en åpen trekant. Det er her du legger dine fyrstikker med folie.
Trinn 8. Plasser startplaten på lanseringsstedet
Igjen, et åpent utendørs sted anbefales på det sterkeste, ettersom fyrstikkraketter kan reise betydelige avstander. Unngå steder som er veldig tørre, ettersom fyrstikkraketter kan forårsake brann.
Sørg for at området rundt deg er trygt før du skyter opp raketten
Trinn 9. Plasser fyrstikkraketten på oppskytningsplaten, med hodet opp
Raketten må plasseres minst i en 60 graders vinkel. Hvis den er lavere, må du kanskje bøye binderset til den når denne posisjonen.
Trinn 10. Skyt raketten
Tenn en fyrstikk like under hodet. Når fosforet i det innpakkede fyrstikkhodet tenner, vil fyrstikkraketten fly.
- Forbered en bøtte med vann som er nyttig for å suge brukte fyrstikker, for å sikre at disse fyrstikkene er helt slukket.
- Hvis fyrstikkraketten lander på deg, må du slutte å bevege deg, slippe til bakken og rulle til alle flammene er slukket.
Metode 5 av 5: Water Rocket
Trinn 1. Forbered en tom 2 liters brusflaske
Denne flasken vil tjene som et trykkammer på raketten. Fordi flasker brukes til å lage disse rakettene, kalles de noen ganger flaskeraketter. Ikke misforstå det med fyrverkeri, også kalt flaske -raketter, som er så navngitt fordi de ofte blir avfyrt fra en flaske. Flaskeraketter som dette er ulovlig å skyte på mange områder; mens vannraketter er lovlige i de fleste områder.
- Fjern flasketiketten ved å kutte den der den ikke er limt til flasken. Vær forsiktig så du ikke kutter eller punkterer overflaten på flasken mens du gjør dette, da riper eller kutt vil svekke flasken.
- Forsterk flasken ved å pakke den inn med et tape. De nye flaskene tåler trykk på opptil 689,48 kilopascal, men gjentatte lanseringer vil redusere trykktoleransen flaskene kan håndtere uten å sprekke. Du kan vikle flere lag maskeringstape rundt midten av flasken, eller pakke midten og fortsette halvveis nedover flasken mot hver ende. Hver pakke må gå rundt flasken to ganger.
- Merk stedene der du vil feste finnene til rakettens kropp, med en markørpenn. Hvis du planlegger å bruke fire finner, tegner du linjene i 90 graders vinkler fra hverandre. Hvis du planlegger å lage tre finner, trekker du stripene 120 grader fra hverandre. Det kan være lurt å sirkle et stykke papir rundt flasken og merke det først før du overfører disse merkene til flasken.
Trinn 2. Lag finnene
Siden plastrakettkroppen er ganske sterk, selv om du må styrke den igjen, bør finnene også være holdbare. Du kan bruke hard papp, men et bedre materiale er plast som brukes i en lommemappe eller et bindemiddel med tre ringer.
- Først må du designe finnene og lage en papirprøve som en skjæreguide. Uansett hvordan du designer finnene dine, må du lage dem slik at de virkelige finnene brettes igjen (dobles) for å få ekstra styrke og nå poenget med flaskeinntrengning.
- Skjær prøven og bruk den som en guide for å kutte finmaterialet.
- Brett finnene i form og fest dem til rakettens kropp med tape.
- Avhengig av utformingen av oppskytteren din, trenger du kanskje ikke å bygge en finne som går gjennom dysen på raketten.
Trinn 3. Lag nesekeglen og lastdelen
Du trenger en annen 2 liters flaske for dette.
- Skjær bunnen av flasken.
- Legg lasten på toppen av den kuttede flasken. Dette stykket kan være modellleire eller en haug med gummibånd. Plasser den nedskårne bunnen av flasken inne i toppen, med bunnen pekende mot toppen av flasken. Fest den med tape, og fest den modifiserte flasken til bunnen av flasken som fungerer som et trykkammer.
- Neskeglen din kan være laget av alt fra en 2 liters flaskehett til et PVC -rør av hvilken som helst lengde, til en ekte plastkegle. Når du har definert og opprettet den, bør denne kjeglen festes permanent til toppen av den kuttede flasken.
Trinn 4. Test balansen i din hjemmelagde rakett
Balanse raketten på pekefingeren. Raketten skal balanseres på et punkt over trykkammeret (bunnen av den første flasken). Hvis ikke, fjern lastdelen og juster vekten.
Når du har funnet sitt massesenter, veier du raketten. Vekten bør være i området 200 til 240 gram
Trinn 5. Lag oppskytteren/stopperen
Det er flere deler du kan bruke til å starte vannraketten din. Den enkleste er en ventil og et stopp som kan settes inn i munnen på flasken som fungerer som et trykkammer.
- Se etter en kork som passer rett inn i munnen på flasken. Du må kanskje skrape kantene litt.
- Få et ventilsystem som vanligvis brukes i bildekk eller sykkelrør. Mål diameteren.
- Bor et hull i midten av ventilen, med samme diameter som ventilen.
- Rengjør ventilspindelen og påfør tape over gjenget og åpningen.
- Før ventilen gjennom hullet i korken, og hold den på plass med en silikon- eller uretanforsegling. La dette stoffet tørke grundig før du fjerner tapen.
- Test ventilen for å sikre at luft kan passere fritt gjennom den.
- Test stoppet ved å plassere en liten mengde vann i trykkammeret til raketten, deretter plassere proppen på plass og sette raketten opp vertikalt. Hvis det er en lekkasje, forsegl ventilen igjen og test igjen. Når det ikke er noen lekkasjer, må du teste igjen for å finne trykket som tvinger luften til å fjerne proppen fra flasken.
- For instruksjoner om hvordan du oppretter et mer avansert lanseringssystem, se
Trinn 6. Velg ditt rakettoppskytingssted
Som med filmrulleraketter og lightere, anbefales et åpent utendørs sted på det sterkeste. Siden vannraketter er større enn andre raketter, trenger du et større, flatere åpent område enn andre raketter.
Hevede overflater, for eksempel rastebord, er en god idé når små barn er tilstede
Trinn 7. Start raketten din
- Fyll trykkammeret 1/3-1/2 fullt med vann (du kan kanskje legge til matfargestoffer i vannet for å gi det et mer fargerikt "drivstoff" når raketten starter). Du kan også skyte opp en rakett uten å bruke vann i trykkammeret, selv om måletrykket kan være annerledes enn da det var vann i kammeret.
- Sett lanseringen/stopperen inn i munnen på trykkammeret.
- Koble sykkelpumpeslangen til utløserventilen.
- Stå raketten oppreist.
- Pump luft til du når et trykk som tvinger ventilen ut. Det kan være litt ventetid før dette skjer og raketten skytes opp.
Rakettdeler og hvordan de fungerer
1. Bruk drivstoff til å løfte raketten og fly den gjennom luften. Raketter flyr ved å lede drivstoffdamp ned gjennom en eller flere eksosanlegg som vil skyve den opp (løfte den) og bevege den fremover (gjennom) luften. Rakettmotorer fungerer ved å blande faktisk drivstoff med en oksygenkilde (oksydasjonsmiddel), som gjør at raketten kan fungere i andre rom enn jordens atmosfære.
- De første rakettene var raketter med fast brensel. Disse rakettene inkluderer fyrverkeri, kinesiske krigsraketter og de to tynne boosterne som brukes av romfartøyer. De fleste raketter som dette har et hull i midten, som brukes som et sted for drivstoff og oksydator å møtes og brenne. Rakettmotorene som brukes i modellraketter bruker fast brensel, samt en gruppe strømmer for å starte rakettens fallskjerm når drivstoffet går tom.
- Væskedrevne raketter inkluderer separate tanker under trykk som inneholder flytende drivstoff som bensin eller hydrazin og flytende oksygen. Disse væskene pumpes inn i forbrenningskammeret i bunnen av raketten; Eksosgasser blir drevet ut gjennom en konisk snute. Hovedpropellene til romfartøyet er raketter med flytende drivstoff som støttes av eksterne drivstofftanker, som bæres under fartøyet ved oppskytning. Saturn V-rakettene på Apollo-oppdragene er også raketter med flytende drivstoff.
- Mange rakettdrevne fly bruker også små raketter på sidene for å hjelpe flyet mens det er på himmelen. Disse rakettene kalles manøverthustere. Servicemodulen på kommandomodulen Apollo har disse thrustere, ryggsekkene for den bemannede manøvreringsenheten som brukes av romfartøyets astronauter bruker også disse thrusterene.
2. Kutt luftavstøtning med den koniske nesen. Luft har masse, og jo tettere den er (spesielt jo nærmere den er til jordoverflaten), desto mer vil den kjempe mot objekter som prøver å passere gjennom den. Raketter må være utformet for å være strømlinjeformet (med lange elliptiske former) for å minimere påvirkning når de passerer gjennom luften, og av denne grunn har raketter en konisk nesetipp.
- Raketter som bærer nyttelast (astronauter, satellitter eller atomsprengstoff) bærer vanligvis disse nyttelastene i eller nær rakettens nese. Apollo -kommandomodulen, for eksempel, har en konisk form.
- Denne koniske nesen bærer også alle rakettens kontrollsystemer for å hjelpe den med å styre den til destinasjonen uhindret. Kontrollsystemer kan inkludere datamaskiner i førerhuset, sensorer, radar og radioer for å gi informasjon og kontrollere rakettens flyvei (Goddard-raketter bruker et gyroskopkontrollsystem).
3. Balansering av sirkelen rundt massesenteret. Rakettens totale vekt må balanseres rundt et bestemt punkt på raketten, for å sikre at raketten kan fly uhindret. Dette punktet kan kalles balansepunktet, massesenteret eller tyngdepunktet.
- Massesenteret for hver rakett varierer. Generelt vil balansepunktet være over drivstoff- eller trykkammeret.
- Selv om nyttelasten bidrar til å heve rakettens massesenter utover trykkammeret, vil overflødig nyttelast gjøre raketten tung på toppen, noe som gjør det vanskelig å holde ut under oppskytning og kontroll under flyging. Av denne grunn ble integrerte kretser kombinert med romfartsmaskiner for å redusere vekten (dette førte til bruk av lignende integrerte kretser, eller sjetonger, i kalkulatorer, digitale klokker, personlige datamaskiner, og nylig disse, nettbrett og smarttelefoner).
4. Å balansere rakettens flukt med halefinnen. Disse finnene bidrar til å sikre at raketten flyr rett, ved å gi luftmotstand mot endringer i retning. Noen av finnene er designet for å passere gjennom bunnen av rakettens dyse, samt å holde raketten oppreist før oppskytning.
På 1800 -tallet oppdaget engelskmannen William Hale en annen måte å bruke rakettfinner for å stabilisere rakettflyging. Han laget et sluk like ved finnene som lignet på en propell. Dette får de bortkastede gassene til å komprimere finnene og rotere raketten for å holde den ute av linjen. Denne prosessen kalles roterende stabilisering
Tips
- Hvis du liker å lage rakettene ovenfor, men vil ta en tøffere utfordring, kan du jobbe med en hobbymodell av en rakett. Modellraketter har vært til salgs kommersielt siden slutten av 1950-tallet, i form av forriglingsutstyr som kunne skytes opp med svarte kruttmotorer, til høyder på 100-500 m.
- Hvis det er for vanskelig å skyte raketten vertikalt, kan du få noen til å gli horisontalt (faktisk er ballongraketter en form for dette horisontale glidet). Du kan feste en filmrullrakett til en lekebil eller en vannrakett til et skateboard. Du bør fortsatt finne et åpent område med et stort nok oppskytingsrom.
Advarsel
- Foreldreovervåking anbefales på det sterkeste når du arbeider med en rakett som brukes, noe som er sterkere enn pusten til personen som skyter den.
- Bruk alltid vernebriller når du skyter opp noen av de tre typene flygende raketter (andre raketter enn ballongraketter). For større frittflygende raketter, for eksempel vannraketter, anbefales det også en beskyttende hjelm for å beskytte hodet hvis raketten treffer den.
- Ikke skyte frittflygende raketter av noen type mot noen.
