Fusée de l\'eau

Une fusée de l'eau de est un type de fusée de modèle de using l'eau en tant que sa masse de réaction de . Le vessel&mdash de pression ; le moteur du rocket&mdash ; est habituellement une bouteille en plastique utilisée de la boisson non alcoolisée . L'eau est expulsée par un gaz pressurisé, typiquement l'air comprimé .

Le " de limite ; aquajet" ; a été employé dans les parties de l'Europe au lieu du " plus commun ; rocket" de l'eau ; et dans quelques endroits elles désigné également sous le nom du " ; rockets" de bouteille ; (qui peut être embrouillant pendant que cette limite se rapporte traditionnellement à un feu d'artifice ).

Les moteurs-fusées de l'eau sont les plus utilisés généralement pour conduire les fusées modèles, mais ont été également employés dans les bateaux modèles, les voitures, et des planeurs assistés par fusée.

La bouteille est partiellement remplie avec de l'eau et scellée. La bouteille est alors pressurisée avec un gaz, un air comprimé habituellement d'une pompe à bicyclette , un compresseur d'air , ou un cylindre, mais parfois un CO₂ ou un azote d'un cylindre.

L'eau et le gaz sont employés en association, avec la fourniture de gaz des moyens de stocker l'énergie potentielle, pendant qu'elle est facilement comprimée, et l'eau augmentant la fraction de la masse de et fournissant un plus grand élan une fois éjectés du col de tuyère.

Le joint sur le bec de la fusée est alors libéré et le dégagement rapide de l'eau se produit, aux vitesses. Jusqu'à ce que le propulseur ait été épuisé, et la pression s'égalise avec de la pression atmosphérique, il y a une force nette créée sur le réservoir selon loi de Newton de la troisième. L'expulsion de l'eau peut faire ainsi sauter la fusée une distance considérable dans l'air.

En plus des considérations aérodynamiques, l'altitude et la durée de vol dépendent du volume de l'eau, la pression initiale, la fusée taille de s de bec le ', et le poids déchargé de la fusée. Le rapport entre ces facteurs est complexe et plusieurs simulateurs ont été écrits par des fervents pour explorer ces derniers et d'autres facteurs ().

Souvent le récipient à pression est construit d'une ou plusieurs bouteilles en plastique utilisées de boisson non alcoolisée, mais des couvertures de tube fluorescent de polycarbonate et d'autres navires cylindrique pression-résistants légers ont été également utilisés.

Typiquement les pressions de lancement varient de 75 150 au livre par pouce carré (500 à kPa 1000 ). Plus la pression est haute, plus l'énergie stockée est grande.

fusées de Multi-bouteille et fusées à plusieurs étages

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des fusées de Multi-bouteille sont créées par la jointure de deux bouteilles ou plus de quelles de plusieurs différentes manières ; des bouteilles peuvent être reliées par l'intermédiaire de leurs becs, en les découpant et en glissant les sections au-dessus de l'un l'autre, ou en les reliant ouverture au fond, faisant une chaîne pour augmenter le volume . Le volume accru mène au poids accru, mais ceci devrait être compensé par une augmentation proportionnée de la durée de la poussée de la fusée. les fusées de Multi-bouteille peuvent être incertaines, pendant que n'importe quel échec en scellant la fusée peut faire séparer les différentes sections. Pour s'assurer le lancement va bien, des essais de pression sont exécutés à l'avance, car la sûreté est un souci.

Les fusées à plusieurs étages sont beaucoup plus compliquées. Elles impliquent deux fusées ou plus empilées sur l'un l'autre, conçu pour lancer tandis que dans le ciel, tout comme les fusées à plusieurs étages qui sont utilisées pour envoyer des charges utiles dans l'espace. Les méthodes pour chronométrer les lancements dans l'ordre correct et au bon moment varient, mais la méthode d'écraser-douille [http://www.htm]) est tout à fait populaire.

Sources de gaz

Plusieurs méthodes pour pressuriser une fusée sont employées comprenant :
Une pompe standard de pneu de bicyclette/voiture, capable d'atteindre au moins 75 livres par pouce carré (kPa 500).
Un compresseur d'air, comme ceux employés dans les ateliers pour actionner l'équipement et les outils pneumatiques du . Modification (plus considérablement que kPa 15 barres/1500/200 livres par pouce carré) d'un compresseur à haute pression pour travailler comme une source d'énergie de fusée de l'eau peut être dangereuse, de même que peut en utilisant les gaz à haute pression dedans des cylindres.
Gaz comprimés dans des bouteilles, comme l'anhydride carbonique (CO₂), l'air, et le gaz (N₂) d'azote de . Les exemples incluent CO₂ en cylindres et air de Paintball dans des cylindres industriels et de SCAPHANDRE. Le soin doit être pris avec les gaz mis en bouteille : pendant que le gaz comprimé augmente, il se refroidit (voir le intoxiquer les lois ) et des composants de fusée frais aussi bien. Quelques matériaux, tels que PVC et ABS , peuvent devenir fragiles et faibles une fois sévèrement refroidis. De longs tuyaux d'air sont utilisés pour maintenir une distance de sécurité, et des indicateurs de pression (connus sous le nom de manomètres et soupapes de sûreté sont typiquement utilisés sur des installations de lanceur pour éviter la surpressurisation des fusées et en les ayant éclater avant qu'elles puissent être lancées. Des gaz fortement pressurisés de ce type dans des cylindres ou des navires de plongée des fournisseurs industriels de gaz devraient seulement être employés par les opérateurs qualifiés, et le gaz devrait être fourni à la fusée par l'intermédiaire d'un dispositif de régulateur (par exemple un SCAPHANDRE du premier étage). Tous les récipients de gaz comprimé sont sujets aux gens du pays, à l'état et à des droits nationaux dans la plupart des pays et doivent être sûreté examinée périodiquement par un centre certifié d'essai.
Allumage d'un mélange des gaz explosifs au-dessus de l'eau dans la bouteille ; l'explosion crée la pression de lancer la fusée dans l'air.

Ailerons

Pendant que le niveau de propulseur dans la fusée descend, l'au centre de la masse peut se déplacer vers l'arrière. Ceci réduit la stabilité et tend à faire commencer des fusées de l'eau l'extrémité croulante au-dessus de l'extrémité, considérablement diminuant la vitesse maximum et ainsi la longueur du glissement (temps que la fusée vole sous son propre élan). Pour abaisser le centre de de la pression et ajouter la stabilité, on peut ajouter des ailerons qui apportent le centre de la drague plus en arrière, aidant assurent la stabilité.

Cependant, les ailerons de stabilisation font tomber la fusée avec une vitesse sensiblement plus élevée, endommageant probablement la fusée sur l'atterrissage. Ceci devrait être tenu compte en concevant des fusées. Le chiffonnent les zones ou les parachutes peuvent être utilisés pour réduire au minimum ceci.

Dans le cas des fusées faites sur commande, où le col de tuyère n'est pas parfaitement placé, le bec coudé peut faire virer la fusée outre de l'axe vertical. La fusée peut être faite pour tourner en pêchant les ailerons, qui réduit outre de virer de cours.

Un autre stabilisateur simple et efficace est une section cylindrique droite d'une autre bouteille en plastique. Cette section est placée derrière le col de tuyère avec des doigts en bois ou de la tuyauterie en plastique. L'eau sortant le bec pourra toujours passer par la section, mais la fusée sera stabilisée.

Un autre système possible de rétablissement implique d'employer les ailerons de la fusée pour ralentir sa descente. En augmentant la taille d'aileron, plus de drague est produite. Si l'au centre de la masse est placé en avant des ailerons, la fusée piqué de nez. Dans le cas du superbe-roc ou des fusées backgliding, la fusée est conçue tels que le rapport entre le centre de la gravité et le centre de la pression de la fusée vide cause la tendance aileron-induite de la fusée d'incliner le nez vers le bas à contrecarrer par la résistance de l'air du long corps qui la ferait tomber queue vers le bas, et ayant pour résultat la fusée tombant en longueur, lentement. L'article cité ci-dessus est une exploration détaillée du phénomène.

Becs

Les différents becs exigent différents lanceurs. 2 types principaux de becs sont ouverts (22 ; millimètre) et Gardena (9 ; le millimètre) a limité des becs. Il y a beaucoup de pour - et - des escroqueries pour chaque conception.

Un bec de Gardena fait une fusée avoir plus de temps de « brûlure » ainsi la poussée est étirée dehors parce que le diamètre plus petit du bec limite la quantité de l'eau sortant. Ceci fournit un décollage plus lent tout en diminuant les forces agissant sur la fusée telle que la drague. Dans certains cas la fusée peut dessous exécuter du bec plus petit. Ce type de bec conduit également à une construction facile de lanceur.

Une « norme » bec de 22 millimètres est juste une ouverture standard de cou dans une bouteille. Ceci exige un peu un lanceur plus compliqué. Le bec plus grand fournit une vitesse de décollage très rapide comparée à un bec de Gardena. Ceci augmente la drague un peu mais il obtient vraiment le déplacement de fusée.

Tubes de lancement

Quelques tubes de lancement d'utilisation de lance-roquettes de l'eau. Les ajustements d'un tube de lancement à l'intérieur du bec de la fusée et se prolonge vers le haut vers le nez. Le tube de lancement est ancré à la terre. Pendant que la fusée commence à accélérer vers le haut, le tube de lancement bloque le bec, et l'eau très petite est éjectée jusqu'à ce que la fusée laisse le tube de lancement. Ceci permet la conversion presque parfaitement efficace de l'énergie potentielle à l'air comprimé en énergie cinétique et énergie potentielle de la gravité de la fusée et de l'eau. Le rendement élevé pendant la phase initiale du lancement est important, parce que les moteurs-fusées sont moins efficaces à de basses vitesses. Un tube de lancement donc augmente de manière significative la vitesse et la taille atteintes par la fusée. Les tubes de lancement sont les plus efficaces une fois utilisés avec les longues fusées, qui peuvent adapter à de longs tubes de lancement.

Soucis de sûreté

Les fusées de l'eau utilisent des quantités considérables d'énergie et peuvent être dangereuses si manipulé incorrectement ou dans les cas de la construction ou de l'échec défectueuse de matériel. Des fervents expérimentés observent certaines procédures de sûreté de fusée de l'eau :
Quand une fusée est construite, c'est pression examinée. Ceci est fait en remplissant fusée complètement avec de l'eau, et en la pressurisant alors au moins aux pressions plus fortement que prévues de 50%. Si la bouteille se rompt, la quantité d'air comprimé qu'à l'intérieur elle (et ainsi l'énergie potentielle) seront très petites, et la bouteille n'éclatera pas.
Tandis que la pressurisation et le lancement de la fusée, spectateurs sont maintenus à une distance de sécurité. Typiquement, des mécanismes pour libérer la fusée à une distance (avec un morceau de corde, par exemple) sont employés. Ceci s'assure que si la fusée vire au loin dans une direction inattendue, il est moins pour frapper l'opérateur ou les spectateurs.
Des fusées de l'eau devraient seulement être lancées dans de grands terrains découverts, à partir des structures ou d'autres personnes, afin d'empêcher des dommages matériels et des gens.
Le jet d'eau d'une fusée de l'eau est suffisamment rapide qu'il puisse casser des doigts, ainsi les mains ne devraient pas être près de la fusée sur le lancement.
Car les fusées de l'eau sont capables de casser des os sur impact, elles devraient le ne jamais être mises le feu aux gens ou aux animaux.
Des lunettes de sûreté ou un bouclier de visage sont typiquement utilisés.
Une bouteille de soude typique de deux-litre peut généralement atteindre la pression de 100 livres par pouce carré (689 ; le kPa) sans risque, mais les préparations doit être fait pour l'éventualité cette la bouteille se rompt inopinément.
La colle employée pour remonter des pièces de fusées de l'eau doit convenir à l'utilisation sur des plastiques, ou bien la colle chimiquement " ; eat" ; loin la bouteille, qui peut alors échouer de façon catastrophique.

Concours de fusée de l'eau

Le trophée de Swigelhoffer d'oscar est un concours d'Aquajet (l'eau Rocket) organisé à la semaine internationale annuelle de Rocket dans Largs, Ecosse et organisé par recherche de STAAR par John Bonsor. La concurrence retourne au milieu des années 80, organisé par les Rocketeers de Paisley qui ont été en activité dans le rocketry d'amateur depuis les années 30. Le trophée est baptisé du nom du défunt fondateur d'ASTRA, l'oscar Swiglehoffer, qui était également un ami et un étudiant personnels de Hermann Oberth , un des pères fondateurs du rocketry.

La concurrence implique le vol de distance d'équipe des fusées de l'eau sous une pression et un angle convenus de vol. Chaque équipe se compose de six fusées, qui sont pilotées dans deux vols. La distance plus grande pour chaque fusée au-dessus des deux vols est enregistrée, et les distances finales d'équipe sont assemblées, avec l'équipe de gain ayant la plus grande distance. Le gagnant en 2007 était ASTRA. La concurrence a été régulièrement dominée au cours des 20 dernières années par les Rocketeers de Paisley.

La plus grande concurrence de fusée de l'eau du Royaume-Uni est actuellement le défi annuel de Rocket de l'eau de laboratoire physique national. La concurrence a été ouverte au public en 2001 et est limitée la première fois à environ 60 équipes. Elle a des écoles et des catégories ouvertes, et est occupée par des une série de " ; works" ; et équipes privées, certaines voyageant de l'étranger. Les règles et les buts de la concurrence varient d'année en année.

L'association de record mondial d'accomplissement de Rocket de l'eau défi de 1000 pieds. Les équipes concurrencent pour être les premières pour piloter une fusée de l'eau plus de pieds 1000 (305 mètres ,

La concurrence de fusée de l'eau la plus populaire en Allemagne est la concurrence de Rocket de l'eau de Style-Physique. La concurrence est une part d'une plus grande partie d'une concurrence de physique d'étudiant, où des étudiants sont chargés pour construire de diverses machines et pour les présenter dans des concours concurrentiels.

(Le texte d'attente - plusieurs concours bien organisés, well-attended, de longue date avaient eu lieu en Thaïlande et d'autres régions de l'Extrême Orient pendant plusieurs années - une contribution plus détaillée est demandé)

Disque d'altitude

L'article courant pour la plus grande taille réalisée par une eau et une fusée propulsée par air est les pieds 2044 , (623 mètres , tenus par des fusées de l'eau des États-Unis le 14 juin , 2007 . Cette altitude a été calculée en faisant la moyenne de deux vols. Le premier vol a réalisé les pieds 2068 , (630 mètres et les 2020 deuxièmes pieds , (615. La fusée a également porté une caméra vidéo à bord sur les deux vols.

Fusées d'eau chaude

voient également :

la fusée d'eau chaude de

Une fusée d'eau chaude de (ou fusée de pression de vapeur de ) est une fusée de l'eau de qui emploie l'eau chaude en tant que son propulseur . L'eau bouillante est pressurisée dans le réservoir de l'ergol combustible, et lors du lancement, plus loin chauffée et pressurisée, dans la mesure où elle est éjectée de la fusée, la forçant vers le haut.

L'idée de telles fusées a été conçue par le Allemagne avant la deuxième guerre mondiale , avec l'utilisation suggérée d'un moteur-fusées alternatif pour les avions de chasse de lancement .

Voir également

Le frappent du pied la fusée
Fusée modèle
Système pneumatique
Lois de gaz de
Fusée d'eau chaude de
Jet d'eau
Fusée liquide
coke de régime et éruption de Mentos
Fusée d'Alka-Seltzer de

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