Инструкция

Сделайте топливную смесь, смешка селитру, уголь и серу в необходимых пропорциях Сделайте смесь для фитиля, смешав селитру и серу из расчета 9 частей селитры на 1 часть серы.

Просверлите металлическую часть гильзы со стороны крепления капселя. Удалите элементы крепления капселя.

В доску вбейте гвоздь. Гвоздь должен выступать на 2 см над доской. Выступающий кнец гвоздя аккуратно сточите, придав ему плавные конические обводы. Острый конец слегка затупите.

Тщательно удалите металлические опилки. Наденьте гильзу металлической частью на гвоздь и засыпьте в нее хорошо перемешанное топливо на ¾ высоты.

С помощью деревянной круглой палки спрессуйте топливо в гильзе, слегка ударяя по ней киянкой.

Снимите трубку с палки. Удалите слой газетной бумаги, он больше не понадобится.

Из мягкой древесины сделайте обтекатель ракеты. Он представляет собой пробку длиной 6-7 см, верхний конец которой сходит на конус и заканчивается закруглением, а нижний длиной 1-1,5 см плотно вставляется в верхнюю часть бумажной трубки. Вы полусили корпус ракеты и обтекатель.

Сделайте из ватмана стабилизаторы. Их должно быть не менее трех. Они представляют собой треугольники и должны иметь лепестки для соединения с . Стабилизаторы к корпусу ракеты закрепите при помощи клея. С торца обтекателя, который вставлен в корпус ракеты, закрепите металлическое кольцо либо скобу внутренним диаметром 0,5 см, сделанное из стальной проволоки. Замкните кольцо. Оно служит для крепления парашюта.

Уложите парашют. Для этого смотайте ленту в рулон, начиная от свободной стороны. Прижмите рулон с внешней стороны палочкой, к которой крепится парашют. Аккуратно задвиньте получившийся рулон в корпус ракеты. Сверху уложите ленту и нить крепления к обтекателю. Закройте конструкцию обтекателем.

Сделайте стартовое устройство. Отрежьте кусок железной проволоки длиной 120 см. Из ватмана на проволоке склейте 2 цилиндра длиной 1 см и диаметром чуть больше диаметра проволоки. Кольца должны свободно скользить по проволоке. Полученные кольца закрепите на одной продольной линии на корпусе ракеты прочным клеем. Одно кольцо закрепите в месте стыка корпуса со стабилизатором, другое – в верхней части примерно в 1 см от обтекателя. Ракета должна свободно скользить по проволоке. На расстоянии 50 см от одного из концов проволоки намотайте на нее ограничительное кольцо из любой проволоки. Дальге этого кольца опускаться не должна. Этой стороной проволока должна втыкаться в землю.

Сделайте запал. Можно взять готовый запал от хлопушки или , но длина может оказаться недостаточной. Сделайте стопин. Возьмите хлопчатобумажную нить и сложите ее в 6 раз. Должен получиться отрезок длиной 8 см. Сварите клейстер. Смочите нить крахмальным клейстером. Обмакните ее по всей длине в состав, аналогичный составу топлива, но без угля. К нити должен прилипнуть слой такого состава. Получившийся шнур просушите.

Перед стартом вставьте двигатель в . Перед тем, как его вставить, в корпус ракеты вставьте пыж. Пыжом может быть кусок пенопласта. Согните шнур с одного конца и вставьте этим концом в сопло. Ракета готова

Видео по теме

Источники:

• Как сделать ракету в домашних условиях
• как сделать мини ракету

Обтекатель довольно полезная и необходимая вещь для людей, любящих скорость. Изготовить данную конструкцию несложно и в домашних условиях, главное – желание. Изготовление обтекателя для мотоцикла займет у вас не более часа.

Вам понадобится

• - шпаклевка
• - тонкая пила
• - грубые напильники
• - острый сапожный нож
• - клей ПВА
• - эпоксидный клей
• - стеклоткань
• - шпаклевка
• - наждачная шкурка
• - грунтовка

Инструкция

Изготовьте из пенопласта необходимую форму обтекателя. При изготовлении формы обтекателя используйте твердый пенопласт (для его обработки воспользуйтесь теркой для овощей). Форму обтекателя рекомендуется выбирать в виде кофра в закрытом (вместе с крышкой). При этом подумайте каркас, хотя бы на ту , которая крепиться к мотоциклу.

После проклейки, кофр разрежьте тонкой пилой по линии крышки вместе с пенопластовой формой. Готовую форму примерьте к мотоциклу в местах ее крепления.

Полученную форму обтекателя необходимо прошпаклевать. Используйте двухкомпонентную полиэфирную шпаклевку. При необходимости обработайте ее напильником и наждачной шкуркой.

Стеклоткань пропитайте эпоксидным клеем, в пропорции 1:1 (по весу). На лист , а на кусок линолеума положите стеклоткань, на нее вылейте тонкой струйкой, по всей поверхности, клей и размажьте. Подождите 3-5 минут, пока клей пропитает ткань. После чего положите её на смазанную форму, повторяя, таким образом, 3-4 слоя ткани.

Полезный совет

При изготовлении используйте тонкую стеклоткань.

Петарды часто становятся основным развлечением на праздники. Ярко и красочное зрелище привлекает и детей, и взрослых. При наличии необходимых элементов можно сделать петарду и дома, своими руками. Существует несколько способов создания петард, но помните, что ни один из них не гарантирует безопасности. Лучше купить петарду у проверенного поставщика.

Вам понадобится

• Пластиковая бутылка
• Коробка со спичками
• Степлер
• Горох
• Ножницы
• Скотч
• Фольга
• Две винные пробки
• Плоскогубцы
• Скотч
• Карандаш
• Иголка
• Скотч
• Проволока
• Соломка
• Листы тонкой бумаги
• Соломка для коктейлей
• Стержень от шариковой ручки

Инструкция

Вначале необходимо сделать воспламенитель. Для этого следует взять полоску от пластиковой бутылки и наложить на нее половину от боковой стенки коробки от спичек. Закрепить степлером в двух-трех местах.

В качестве корпуса петарды возьмите воздушный шарик маленького размера. Шарик необходимо заполнить горохом. Для этого можно воспользоваться воронкой, сделанной из горловины пластиковой бутылки, и мерку из небольшого стаканчика. Мерка дает возможность каждый раз отмерять и насыпать одинаковое количество гороха.

Надеть горловину шарика на воронку и засыпать горохом. Затем воронку прижимают к лицу и через нее немного надувают. При постукивании по горлышку можно пересыпать весь горох, затем выпустить воздух.

Вставить петарду через горловину воронки в шарик. Заклеить верхнюю часть скотчем, чтобы защитить от возгорания. С одного края оставить воспламеняющую часть открытой в том месте, где он ближе расположен к краю петарды. Убрать воронку, обрезать горловину на , вставить между петардой и шариком пять спичек.

К петарде примотать шарик и спички и сразу же прикрепляем воспламенитель. Кончик воспламенители подогнуть, чтобы он не уперся в шарик. Петарда готова.

Есть еще один способ изготовить петарду в на основе спичек. Для него нужно убрать серу со спичек с помощью плоскогубцев или канцелярского ножа и размять ее в порошок. Затем обмотать две винные пробки листами тонкой бумаги и закрепить их скотчем по всей длине. Одну из необходимо плотно обмотать проволокой. Серу с помощью иголки затолкать в стержень от ручки. Остатки серы высыпать в бумажную трубочку и утрамбовать. Заткнуть ее пробкой и обмотать проволокой. В центре конструкции нужно сделать дырку и вставить туда фитиль из стержня. Теперь петарда готова. Она обладает большой силой взрыва.

Домашнюю петарду можно сделать с помощью химических препаратов. Для такого способа нужно в любом строительном магазине купить краску серебрянку в виде порошка. Кроме того, понадобится марганцовка, которую можно купить в любой аптеке. И того, и другого нужно взять в равных пропорциях, примерно по 100 грамм. Смесь нужно высыпать на лист бумаги и тщательно перемешать. Затем состав заворачивается в плотную бумагу и крепко обматывается изолентой. Основная часть петарды готова, осталось сделать фитиль. Для этого в петарде прорезается маленькое отверстие, туда вставляется спичка (серной головкой вниз). У основания спичка приклеивается к бумаге, а еще одна спичка приклеивается к предыдущей. Таким образом, соединяются несколько спичек, чтобы при поджигании пошла цепная реакция. Теперь петарда готова к использованию. Но помните, что петарды с таким устройством фитиля еще более опасны, с ними необходимо соблюдать особую осторожность.

Сделать петарду можно следующим способом. Сначала обмотать бумагой любой круглый предмет (подойдет, например, карандаш для петарды поменьше и маркер для петарды побольше). Необходимо обмотать основу как можно плотнее. Затем крепок склеить стык бумаги. Одну сторону крепко закрыть заглушкой из той же бумаги или картона. Через свободную, без заглушки сторону засыпается начинка. В качестве начинки может выступить сера со спичек, черный порох и смесь серебрянки с . Начинку необходимо хорошо утрамбовать деревянным предметом (можно взять карандаш). Фитиль вставляется в верхний слой взрывной смеси и закрепляем заглушкой.

Легко сделать самодельную петарду с использованием спичек и соли. Для этого понадобятся спички, тонкий картон, магний, бертолетова соль, марганец и нитки. Магний нужно измельчить в стружку и перемешать с марганцем в соотношение 2:1. В эту смесь добавляется сера с пяти спичек. Карандаш плотно обматывается картоном, а затем вытягивается, чтобы получилась трубочка. Одну из сторон этой трубочки крепко обвязать нитками. В середине трубочки сделать маленькое отверстие и засыпать туда бертолетову соль. Три спички приматываются нитками к отверстию. Петарда готова – нужно только выйти на улицу, поджечь последнюю спичку и кинуть ее как можно дальше.

Еще один способ изготовления петарды в предусматривает использование фольги. Вам потребуются спички, фольга, бумага, изолента и нить. В первую очередь нужно сделать оболочку для будущей пиротехники. Для этого фольга сгибается пополам. В получившийся изгиб соскабливается спичечная сера. Бока изогнуть до середины (загнуты должны быть все углы фольги). Этот контейнер из фольги нужно поместить в бумажную форму и крепко перевязать конструкцию нитками. Осталось сделать фитиль. Для этого нужно взять 6 спичек и соединить их в виде лесенки так, чтобы головки прилегали друг к другу. Затем фитиль выкладывается на контейнер и крепко закрепляется нитью, а затем изолентой. Чем сильнее будет замотана петарда, тем сильнее будет хлопок. Лучше обмотать ее изолентой 5 и более раз.

Прежде чем говорить о миниатюрных ракетах, уясним - что же такое модель ракеты, рассмотрим основные требования, предъявляемые к постройке и запуску моделей ракет.

Летающая модель ракеты приводится в движение с помощью ракетного двигателя и поднимается в воздух, не используя аэродинамическую подъёмную силу несущих поверхностей (как самолёт), имеет устройство для безопасного возвращения на землю. Модель изготовляют в основном из бумаги, дерева, разрушаемого пластика и других неметаллических материалов.

Разновидностью моделей ракет являются модели ракетопланов, которые обеспечивают возвращение на землю их планёрной части путём устойчивого планирования с использованием аэродинамических, замедляющих падение сил.

Различают 12 категорий моделей ракет - на высоту и продолжительность полёта, модели-копии и т.д. Из них - восемь чемпионатных (для официальных соревнований). У спортивных моделей ракет ограничивается стартовая масса - она должна быть не более 500 г, у копии - 1000 г, масса топлива в двигателях - не более 125 г и количество ступеней - не более трёх.

Стартовая масса - это масса модели с двигателями, с системой спасения и полезным грузом. Ступенью модели ракеты называется часть корпуса, содержащая в себе один или более ракетных двигателей, спроектированная с учётом её отделения в полёте. Часть модели без двигателя не является ступенью.

Ступенчатость конструкции определяют на момент первого движения от стартового двигателя. Для запуска модели ракет следует применять модельные двигатели (МРД) на твёрдом топливе только промышленного производства. Конструкция должна иметь поверхности или устройства, удерживающие модель на заранее намеченной траектории взлёта.

Нельзя, чтобы модель ракеты освобождалась от двигателя, если он не заключён в ступень. Разрешается сбрасывать корпус двигателя у модели ракетопланов, которые опускаются на парашюте (с куполом площадью не менее 0,04 кв. м) или на ленте размерами не менее 25x300 мм.

На всех ступенях модели и отделяющихся частях необходимо устройство, замедляющее спуск и обеспечивающее безопасность приземления: парашют, ротор, крыло и т.д. Парашют может изготовляться из любых материалов, а для удобства наблюдения иметь яркую окраску.

На модели ракеты, представляемой на соревнования, должны быть опознавательные знаки, состоящие из инициалов конструктора и двух цифр высотой не менее 10 мм. Исключение составляют модели-копии, опознавательные знаки которых соответствуют знакам копируемого прототипа.

Любая летающая модель ракеты (рис. 1) имеет следующие основные части: корпус, стабилизаторы, парашют, направляющие кольца, головной обтекатель и двигатель. Поясним их назначение. Корпус служит для размещения парашюта и двигателя. К нему крепят стабилизаторы и направляющие кольца.

Стабилизаторы нужны для устойчивости модели в полёте, а парашют или любая другая система спасения - для замедления свободного падения. С помощью направляющих колец модель устанавливают на штангу перед стартом. Для придания модели хорошей аэродинамической формы верхняя часть корпуса начинается головным обтекателем (рис. 2).

Двигатель - «сердце» модели ракеты, он создает необходимую тягу для полёта. Для тех, кто желает приобщиться к ракетомоделизму, своими руками изготовить действующую модель летательного аппарата под названием ракета, предлагаем несколько образцов таких изделий.

Надо сказать, что для данной работы понадобятся доступный материал и минимум инструментов. И, конечно, это будет самая простая, одноступенчатая модель под двигатель импульсом 2,5 - 5 н.с.

Исходя из того, что по спортивному кодексу ФАИ и нашим «Правилам проведения соревнований» минимальный диаметр корпуса составляет 40 мм, выбираем соответствующую оправку для корпуса. Для неё подойдет обыкновенный круглый стержень или трубка длиной 400 - 450 мм.

Это могут быть составные элементы (трубки) шланга от пылесоса или отслужившие свой век лампы дневного света. Но в последнем случае нужны особые меры предосторожности - ведь лампы изготовлены из тонкого стекла. Рассмотрим технологию постройки простейших моделей ракет.

Основной материал для изготовления несложных моделей, рекомендуемых начинающим конструкторам, - бумага и пенопласт. Корпуса и направляющие кольца склеивают из чертёжной бумаги, парашют или тормозную ленту вырезают из длинноволокнистой или цветной (креповой) бумаги.

Стабилизаторы, головной обтекатель, обойму под МРД делают из пенопласта. Для склейки желательно применять клей ПВА. Изготовление модели следует начать с корпуса. Для первых моделей лучше делать его цилиндрическим.

Условимся строить модель под двигатель МРД 5-3-3 с наружным диаметром 13 мм (рис. 3). В этом случае для его крепления в кормовой части придется вытачивать обойму длиной 10 - 20 мм. Важными геометрическими параметрами корпуса модели являются диаметр (d) и удлинение (X), которое представляет собой отношение длины корпуса (I) к его диаметру (d): X = I/d.

Удлинение большинства моделей для устойчивого полёта с хвостовым оперением должно быть около 9 - 10 единиц. Исходя из этого, определим размер бумажной заготовки для корпуса. Если возьмём оправку диаметром 40 мм, то ширину заготовки вычислим по формуле длины окружности: В - ud. Полученный результат надо умножить на два, ведь корпус - из двух слоёв бумаги, и добавить 8 - 10 мм на припуск для шва.

Ширина заготовки получилась равной порядка 260 мм. Тем, кто ещё не знаком с геометрией, ребятам второго-третьего классов, можно рекомендовать другой простой способ. Взять оправку, обмотать её два раза ниткой или полоской бумаги, прибавить 8 - 10 мм и узнать, какой будет ширина заготовки для корпуса. Следует иметь в виду, что бумагу необходимо располагать волокнами вдоль оправки.

В этом случае она хорошо скручивается, без изломов. Длину заготовки вычислим по формуле: L = Trd или остановимся на размере 380 -400 мм. Теперь о склейке. Обмотав бумажку-заготовку вокруг оправки один раз, оставшуюся часть бумаги промазываем клеем, даём ему немножко подсохнуть и обматываем второй раз.

Загладив шов, помещаем оправку с корпусом у источника тепла, например, у батареи отопления, после просушки зачищаем шов мелкой наждачной бумагой. Аналогичным способом изготавливаем и направляющие кольца. Берём обычный круглый карандаш и наматываем на него полоску бумаги шириной 30 - 40 мм в четыре слоя.

Получаем трубочку, которую после высыхания разрезаем на кольца шириной 10 - 12 мм. Впоследствии клеим их к корпусу. Они являются направляющими кольцами для старта модели. Форма стабилизаторов может быть различна (рис. 4). Их главное предназначение - обеспечение устойчивости модели в полёте.

Предпочтение можно отдать той, при которой часть площади находится за срезом кормовой (нижней) части корпуса. Выбрав нужную форму стабилизаторов, делаем его шаблон из плотной бумаги. По шаблону вырезаем стабилизаторы из пластины пенопласта толщиной 4 - 5 мм (можно с успехом применять потолочный пенопласт). Наименьшее число стабилизаторов - 3.

Сложив стопкой, друг на друга в пакет, скалываем их двумя булавками и, зажав пальцами одной руки, обрабатываем по краям напильником или бруском с наклеенной наждачной бумагой. Потом закругляем или заостряем все стороны стабилизаторов (предварительно разобрав пакет), кроме той, которой они будут крепиться к корпусу.

Далее - клеим стабилизаторы на ПВА в донной части корпуса и покрываем боковые стороны клеем ПВА - он сглаживает поры пенопласта. Головной обтекатель вытачиваем из пенопласта (лучше марки ПС-4-40) на токарном станке. Если такой возможности нет, его можно вырезать также из куска пенопласта и обработать напильником или наждачной бумагой.

Аналогично изготавливаем обойму под МРД и вклеиваем его в донную часть корпуса. В качестве системы спасения модели, обеспечивающей её безопасное приземление, применяем парашют или тормозную ленту. Купол вырезаем из бумаги или тонкого шёлка.

Для первых стартов диаметр купола следует выбирать порядка 350 - 400 мм, - этим самым ограничить время полёта - ведь хочется сохранить свою первую модель на память. После крепления строп к куполу производим укладку парашюта (рис. 6). После изготовления всех деталей модели проводим её сборку.

Головной обтекатель соединяем резиновой нитью (амортизатором) с верхней частью корпуса модели ракет. Концы строп купола парашюта связываем в один жгут и крепим его к середине амортизатора. Далее красим модели в яркие контрастные цвета. Стартовая масса готовой модели с двигателем МРД 5-3-3 около 45 - 50 г.

Подобными моделями можно проводить первые соревнования на продолжительность полёта. Если место для запусков ограничено, рекомендуем выбрать в качестве системы спасения тормозную ленту размерами 100x10 мм. Старты получаются зрелищными и динамичными.

Ведь время полёта при этом будет порядка 30 с, да и доставка моделей гарантирована, что очень важно для самих «ракетчиков». Модель ракеты для показательных полётов (рис. 7) рассчитана на старт с более мощным двигателем с общим импульсом 20 н.с. Она может нести на своём борту и полезный груз - листовки, вымпелы.

Полёт такой модели сам по себе эффектный: старт напоминает пуск настоящей ракеты, а выброс листовок или разноцветных вымпелов добавляет зрелищности. Корпус клеим из плотной чертёжной бумаги в два слоя на оправке диаметром 50 -55 мм, длина его 740 мм.

Стабилизаторы (их четыре) вырезаем из пластины пенопласта толщиной 6 мм. После закругления трёх сторон (кроме самой длинной - 110-мм) их боковые поверхности покрываем двумя слоями клея ПВА. Затем на длинной их стороне, которую потом крепим к корпусу, делаем желобок круглым напильником - для плотного прилегания стабилизаторов к круглой поверхности.

Направляющую трубку выклеиваем известным нам способом на круглой оправке (карандаше), разрезаем на кольца шириной 8 - 10 мм и крепим на ПВА к корпусу. Головной обтекатель вытачиваем на токарном станке из пенопласта. Из него же делаем и обойму под МРД шириной 20 мм и вклеиваем его в донную часть корпуса.

Наружную поверхность головного обтекателя два-три раза обмазываем клеем ПВА - для удаления шероховатости. Соединяем с верхней частью корпуса резинкой-амортизатором, для которого годится обыкновенная бельевая резинка шириной 4 - 6 мм. Купол парашюта диаметром 600 - 800 мм вырезаем из тонкого шёлка, число строп - 12-16.

Свободные концы этих нитей соединяем узлом в один жгут и крепим к середине амортизатора. Внутрь корпуса на расстоянии 250 - 300 мм от нижнего среза бумаги вклеиваем решётку из плотной бумаги или реек, которая не позволяет парашюту и полезному грузу опускаться в момент взлёта в низ модели, нарушая этим её центровку. Наполнение полезного груза целиком зависит от фантазии конструктора модели. Стартовая масса модели - около 250 - 280 г.

ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО МОДЕЛИ РАКЕТЫ

Для безопасного запуска и полёта модели необходимо надёжное стартовое оборудование. Оно состоит из пускового устройства, пульта дистанционного управления запуском, проводников для подачи электропитания и воспламенителя.

Пусковое устройство должно обеспечивать движение модели вверх до тех пор, пока не будет достигнута скорость, необходимая для безопасного полёта по намеченной траектории. Механические приспособления, встроенные в пусковую установку и помогающие при старте, применять запрещается Правилами соревнований по моделям ракет спортивного Кодекса.

Самое простое пусковое устройство - направляющая штанга (штырь) диаметром 5 - 7 мм, которая закрепляется в стартовой плите. Угол наклона штанги к горизонту не должен быть менее 60 градусов. Пусковое устройство задаёт модели ракеты определённое направление полёта и обеспечивает ей достаточную устойчивость в момент схода с направляющего штыря.

При этом следует учесть, что чем больше длина модели, тем больше должна быть и его длина. Правила предусматривают минимальное расстояние от верхней макушки модели до окончания штанги в один метр. Пульт управления запуском представляет собой обыкновенную коробку размерами 80x90x180 мм, изготовить её можно самостоятельно из фанеры толщиной 2,5 - 3 мм.

На верхней панели (её лучше сделать съёмной) устанавливают сигнальную лампочку, блокировочный ключ и кнопку пуска. На ней можно смонтировать вольтметр или амперметр. Электрическая схема пульта управления запуском изображена на рисунке 7. В качестве источника тока в пульте управления применяют аккумуляторы или другие элементы питания.

В нашем кружке многие годы используют для этой цели четыре сухих элемента типа КБС напряжением 4,5 V, соединив их параллельно в две батареи, которые, в свою очередь, соединяют между собой последовательно. Такого питания хватает для запуска модели ракет в течение всего спортивного сезона.

Это около 250 - 300 пусков. Для подачи электропитания от пульта управления к воспламенителю желательно применять медные многожильные провода диаметром не менее 0,5 мм с влагостойкой изоляцией. Для надёжного и быстрого соединения на концах проводов устанавливают штепсельные разъёмы. В местах соединения воспламенителя крепят «крокодилы».

Длина токоподводящих проводов должна быть свыше 5 м. Воспламенитель (электрозапал) двигателей моделей ракет - это спираль из 1 - 2 витков или отрезок проволоки диаметром 0,2 - 0,3 мм длиной 20 - 25 мм. Материалом для воспламенителя служит нихромовая проволока, обладающая большим сопротивлением. Электрозапал вставляют непосредственно в сопло МРД.

При подаче тока на спираль (электрозапал) выделяется большое количество тепла, так необходимого для воспламенения топлива двигателя. Иногда, для усиления начального теплового импульса, спираль покрывают пороховой мякотью, предварительно обмакнув её в нитролак.

При запуске моделей ракет необходимо строго соблюдать меры безопасности. Вот некоторые из них. Старт моделей производится только дистанционно, пульт управления запуском размещается на расстоянии не менее 5 м от модели.

Для предотвращения непроизвольного воспламенения МРД блокировочный ключ пульта управления должен находиться у ответственного за старт. Только с его разрешения по команде «Ключ на старт!» делается трёхсекундный предстартовый отсчёт в обратном порядке, оканчивающийся командой «Пуск!».

Рис. 1. Модель ракеты: 1 -головной обтекатель; 2 - амортизатор; 3 - корпус; 4 - нить подвески парашюта; 5 - парашют; 6 - направляющие кольца; 7-стабилизатор; 8 - МРД

Рис. 2. Формы корпусов моделей ракет

Рис. 3. Простейшая модель ракеты: 1 -головной обтекатель; 2 - петля крепления системы спасения; 3-корпус; 4-система спасения (тормозная лента); 5 - пыж; 6 - МРД; 7-обойма; 8 - стабилизатор; 9 - направляющие кольца

Рис. 4. Варианты хвостового оперения: при виде сверху (I) и сбоку (II)

Рис. 5. Приклейка строп: 1 - купол; 2-стропы; 3 - накладка (бумага или липкая лента) Купол

Рис. 6. Укладка парашюта

Рис. 7. Модель ракеты для показательных запусков: 1-головной обтекатель; 2 - петля подвески системы спасения; 3 - парашют; 4 - корпус; 5-стабилизатор; 6-обойма под ПРД; 7 - направляющее кольцо

Рис. 8. Электрическая система пульта управления запуском

Итак, вы прочли последние новости об Илоне Маске или Джеффе Безосе (главе Amazon - прим. перев.), а может покопались в книгах по истории и поняли, почему Роберт Годдард и Вернер фон Браун стали легендами. И тут вам в голову пришла гениальная мысль - а почему бы не заняться ракетостроением самостоятельно?

Должен отметить, что текст ниже - это всего лишь подход теоретика-астрофизика к созданию ракет, и в нем, очевидно, не хватает многих... ну, давайте просто назовем их «критически важными деталями». Ракеты - одни из самых сложных творений, которые когда-либо создавались человечеством, и они требуют малость большего описания для их постройки, чем дает эта статья, так что мое уважение инженерам, которые на самом деле проектируют и строят их.

Тем не менее, ракеты полагаются на некоторые удивительно простые физические принципы. Хотя шаги ниже точно не дадут вам полноценного ракетного двигателя, они пояснят, почему мы делаем ракеты так, как мы делаем, и никак иначе.

Шаг первый: сохранение импульса

При движении по поверхности Земли или по воздуху мы полагаемся на сохранение импульса, чтобы двигаться вперед. Когда мы отталкиваемся от земли или машем крыльями в воздухе, то земля или воздух в свою очередь отталкиваются от нас. Поскольку Земля несколько больше нас, сохранение импульса означает, что мы сдвигаемся сильно, а вот Земля - едва ли.

Но космос - это совсем другая история. В этом холодном вакууме не на что давить. Ноги, крылья, пропеллеры и самолеты бесполезны. Но это не означает, что сохранение импульса внезапно перестает работать. Вместо этого, чтобы двигаться вперед, нам, по сути, нужно взять импульс с собой.

Тут тот же принцип, что и в том случае, когда вы находитесь на льду озера или в офисном кресле на колесиках. Если вы возьмете часть массы, которую вы носите с собой (обувь, снежок - что угодно), и отбросите ее от себя, то вы немного проедете в противоположном направлении. Конечно, то, что вы выкинули, имеет вес сильно меньше вашего, поэтому вы проедете в обратном направлении на достаточно небольшое расстояние, но все еще вам удалось сдвинуться, используя только самого себя.

Итак, чтобы иметь летающую в космосе ракету, вам нужно возить с собой ракетное топливо. Оно может быть любым, и когда вы его выбросите через заднюю часть ракеты, вы пролетите немного вперед. Прогресс!

Шаг второй: плывите по течению

Но стратегия «положить топливо в ракету и проделать дырку на задней ее стороне», вероятно, будет не самой эффективной. Вот почему вам нужно заменить свое отверстие соплом: в частности, соплом де Лаваля, названным в честь его изобретателя. Конкретно это сопло сужается до узкой горловины, а затем расширяется в куполообразную камеру, где выходное отверстие намного шире, чем входное. Уникальная форма сопла делает что-то волшебное с потоком ракетного топлива, что привело Годдарда в восторг в начале 1900-ых.

Когда топливо попадает в узкую горловину, оно ускоряется. Это происходит потому, что жидкость крайне плохо сжимается - для этого требуется гигантское давление, но его в сопле нет. Таким образом, чтобы общая масса жидкости протекала с одинаковой скоростью, она должна преобразовываться с «широкой и медленной» на входе в «узкую и быструю» посередине. Каждое вещество имеет свою собственную скорость звука (скорость, с которой распространяются звуковые волны в нем), и если вы правильно настроите горловину сопла, жидкость станет звуковой в момент перемещения по ней.

А звуковые и сверхзвуковые жидкости обладают особым свойством, которое прямо противоположно их дозвуковым собратьям: вместо замедления при повторном расширении из-за сложной динамики жидкости они... ускоряются. Поэтому, когда такая жидкость выходит из сопла, она получает дополнительный импульс. Кроме того, специальная куполообразная форма сопла на выходе позволяет жидкости продолжать прижиматься к его корпусу, еще больше увеличивая итоговый импульс.

Шаг третий: повинуйтесь тирании

Итак, у вас есть топливо и сопло. Что осталось? Правильно, вам нужно что-то, чтобы привести все это в действие: источник энергии, который вам также нужно упаковать с собой. В случае бросания вещей на скользком льду вы принесли свою энергию в виде завтрака, который вы употребили раньше и хранили для последующего использования.

Но зерновые и молоко - не самый лучший источник энергии для космической энергетики, поэтому химические ракеты оказались настолько успешными. Создавая мощную смесь топлива (например, высокоочищенный керосин) и окислителя (например, кислород), можно высвободить и использовать невероятные объемы энергии в последующих экзотермических реакциях. Разумеется, имеются и другие комбинации, и в некоторых случаях топливо самовоспламеняется при правильных условиях или существует в твердой форме перед использованием по назначению.

В любом случае, результат тот же. Еще одна полезная «фишка» химических ракет заключается в том, что смесь топлива служит в качестве движителя - результаты энергетических реакций «запихиваются» в сопло де Лаваля, толкая ракету вперед. Это здорово.

Но тот факт, что вы должны нести свой собственный источник топлива и энергии, резко ограничивает то, что может сделать ракета. Это регулируется формулой Циолковского - простой связью между энергией, необходимой для достижения цели, энергией, запасенной в топливе, и долей общей массы ракеты, занятой топливом.

Если вы хотите улететь дальше или поднять более тяжелый объект на орбиту, вам нужно больше топлива. Но увеличение объемов топлива увеличивает и общий вес ракеты, и именно эта «тирания» объясняет, почему современные ракеты имеют от 80 до 90 процентов топлива по массе - все для того, чтобы вывести совсем небольшую полезную нагрузку в космос. Поэтому и используют многоступенчатые ракеты - убирая используемые ступени, вы тем самым уменьшаете общий вес ракеты, а, значит, ускорение от следующей ступени будет более эффективным.

Можете улетать

Что в итоге? У вас есть все необходимые компоненты ракеты: сохранение импульса, ракетное топливо, сопло причудливой формы и источник энергии. И все, даже самые нестандартные ракеты, следуют тем же основным принципам. Соплом могут быть электрические или магнитные поля, а источником энергии - топливо, ядерные реакции или само Солнце. Но, несмотря ни на что, шаги выше - единственный способ получить ракету в космосе.

Данная ракета представляет собой обычную игрушку, только она умеет летать по таким же принципам, что и настоящая ракета. Это отличное развлечение для всей семьи, а также будет шикарным завершением любого праздника.

Вам понадобится

Инструменты

• Посуда для топлива.
• Фарфоровая ступка и пестик.
• Киянка.
• Напильник.
• Дрель.

Для корпуса

• Крахмал.
• Железная гладкая прямая проволока сечением 3-5 миллиметра.
• Толстые хлопчатобумажные нитки.
• Резинка для моделей.
• Деревянная палочка диаметром 3 м миллиметра и длиной 6 ссантиметров.
• Шелковая лента шириной 5-80 сантиметров.
• Яркая водос тойкая краска.
• Стальная проволока 1 миллиметра.
• Масло.
• Клей.
• Кусок мягкой древесины.
• Газета.
• Чертежная бумага.
• Тонкая бум ага.
• Писчая бум ага.
• Палка, диаметром, как внешний диаметр гильзы.
• Палка, диаметром, как внутренний диаметр гильзы.
• Доска.
• Пенопласт.
• Гвоздь диаметром, как отверстие, которое высверленное в гильзе.
• Картонная гильза 12 калибра без капселя.

Для топлива

• Сера 10.
• Уголь древесный 28%.
• Селитра калиевая 62%.

Инструкция

1. Создайте топливную смесь : смешайте все ингредиенты в нужных пропорциях. Создайте смесь для фитиля, смешав сери и селитру из расчета одна часть серы и девять чайте селитры.
2. Со стороны крепления капселя нужно просверлить металлическую часть гильзы. Затем удалить элементы крепления капселя.
3. Вбейте гвоздь в доску. Он должен выступать из доски на два сантиметра. Выступающий конец сточите так, чтобы у него были плавные конические обводы. Острый конец немного затупите.
4. Теперь необходимо удалить все металлические опилки. Надеть гильзу на гвоздь металлической частью и на ¾ высоты засыпать туда перемешанное топливо. При помощи круглой деревянной палки спрессуйте топливо, слегка ударяя киянкой.
5. Из пищевой бумаги вырежьте такой кружок, чтобы он был немножко больше внутреннего диаметра гильзы. Ним следует закрыть слой топлива. Поверх перегородки, что получилась, слоем в пол сантиметра засыпьте топливную смесь и потом слоем тонкой бумаги заклейте сверху гильзу. Данный заряд предназначен для выпускания парашюта.
6. Палку большого диаметра оберните газетной бумагой. Закрепите клеем и дайте высохнуть. Затем немножко пропитайте слой газеты маслом и вытрите.
7. На получившуюся заготовку из чертежной бумаги намотайте трубку, толщиной в два витка. Хорошенько промажьте витки клеем. На палке высушите эту трубку. Затем удалите слой газеты, он больше не нужен.
8. Сделайте обтекатель ракеты из мягкой древесины. Это пробка длинной шесть-семь сантиметров, верхний конец которой заканчивается закруглением и сходит на конус, а нижний длинной один-полтора сантиметра плотно вставляется в верхнюю часть бумажной трубки. У вас получился обтекатель и корпус ракеты.
9. Из ватмана сделайте не меньше трех стабилизаторов . Это треугольники, которые должны иметь лепестки, чтобы соединиться с ракетой. К корпусу ракеты стабилизаторы присоединяются клеем. С торца обтекателя, который находится в корпусе ракеты, закрепите скобу или металлическое кольцо внутренним диаметром пол сантиметра, которое сделано из стальной проволоки. Замкните кольцо. Оно нужно для крепления парашюта.
10. В нижнюю часть ракеты вставьте гильзу-двигатель. Он должен быть вставлен плотно, и доставаться по необходимости. Если двигатель держится плотно, вклейте дополнительное бумажное кольцо шириной три сантиметра изнутри корпуса. Теперь просушите весь корпус и покрасьте водостойкой краской в любой понравившейся вам цвет (лучше яркий).
11. Создайте парашют. Диаметр купола пятнадцать-двадцать сантиметров. Для ракеты используйте ленточный парашют. Один конец ленты прикрепите к деревянной палке. К концам палки из нити длинной десять сантиметров прикрепите петлю. К одному концу ленты привяжите кусочек авиационной резины длинной десять сантиметров. Конец резины обвяжите вокруг проволочного кольца, который надет на обтекатель. При помощи обычной нити для него сделайте дополнительно крепление. К концу обтекателя привяжите еще нить длиной десять сантиметров. К ней также привяжите кусочек авиационной резины, а к нему пять сантиметров обыкновенной нитки. Эту нить закрепите с внутренней стороны ракеты в трех сантиметрах от верхнего конца трубки. Можете пустить ее через всю ракету, создав в ней отверстия и оклеив бумажными кольцами для прочности.
12. Теперь уложите парашют . Начиная от свободной стороны, смотайте ленту в рулон. С внешней стороны прижмите рулон палкой, к которой крепится парашют. Задвиньте этот рулон в корпус ракеты. Сверху положите нить и ленту крепления к обтекателю. Закройте ракету обтекателем.
13. Создайте стартовое устройство . Отрежьте сто двадцать сантиметров железной проволоки. На проволоке из ватмана склейте два цилиндра диаметром немножко больше диаметра проволоки и длинной один сантиметр. Нужно, чтобы кольца свободно скользили по проволоке. Полученные кольца нужно закрепить прочным клеем на одной продольной линии корпуса ракеты. Одно кольцо следует закрепить в месте стыка стабилизаторы с корпусом, а другое – в верхней части приблизительно в одном сантиметре от обтекателя. Нужно, чтобы ракета свободно скользила по проволоке. Из любой проволоки намотайте на ракету ограничительное кольцо на расстоянии пятьдесят сантиметров от одного из концов. Она не должна опускаться дальше этого кольца. Этой стороной проволоку необходимо втыкать в землю.
14. Создайте запал . Можете взять готовый запал от петарды или хлопушки, однако длина может не хватить длины. Создайте стопин. Для этого нужно взять хлопчатобумажную нить и сложить ее в шесть раз. У вас должен получиться отрезок длиной восемь сантиметров. Сварите клейстер. Крахмальным клейстером смочите нить. Ее всю нужно обмакнуть в составе, который отличается от состава топлива тем, что он должен быть без угля. Затем просушите.
15. Перед запуском необходимо вставить двигатель в корпус. Перед тем, как вставить двигатель, нужно вставить пыж. Пыжом может послужить кусочек пенопласта. Шнур согните с одного конца, а затем вставьте этим концом в сопло. ГОТОВО!!!

Обратите внимание

• Изготовление ракетного двигателя – процесс безопасный, однако проводите все операции осторожно. Можете использовать готовый ракетный двигатель.
• Когда насыпаете на перегородку топливную смесь, не нужно его спрессовывать.
• Длина трубки из ватмана – около 45 сантиметров.
• Ракету без парашюта нельзя использовать, потому что она опасна.
• Парашют может быть любой конструкции. Его можно сделать из ткани или бумаги. Строп лучше сделайте побольше.
• Когда запускаете ракету, отойдите не менее чем на 10 метров от нее.

• Можете использовать нитроэмаль или пентафталевую краску.
• Стабилизатор можете сделать из 1-мм фанеры.
• Стабилизаторы располагайте симметрично, приклеивайте аккуратно и прочно.
• Советуем использовать древесину из тополя или липы
• Древесина заменяется твердым пенопластом.
• Можете использовать ватман или полуватман.
• Масло подойдет любое, даже растительное.
• Клей лучше используйте нитроцеллюлозный или БФ.
• Советуем использовать папиросную бумагу.

Схема движка представлена на Рис.1. И сразу первое правило:

1) ничего не делать «на глаз» .

Необходим простейший набор измерительных и чертежных инструментов: линейка, штангенциркуль, карандаш.

Корпус двигателя делается из 10-ти слоев высококачественной офисной бумаги. Для этого из стандартного листа А4 отрезаются по длине две полоски шириной 69 мм. Далее берется оправка – ровный гладкий и прочный, лучше металлический, стержень (или трубка) длиной более 80 мм и диаметром 15 мм. Чтобы корпус не прилипал к оправке, можно отрезать кусок широкого скотча по длине оправки и накатать его на оправку в поперечном направлении. Затем на оправку наматываются последовательно полоски бумаги, которые в процессе намотки обильно, без пропусков, промазываются силикатным клеем. Прилегающую к оправке сторону первого витка промазывать клеем, конечно, не надо.

Наматывать, точнее, накатывать бумагу надо на твердой ровной поверхности, так, чтобы витки ложились друг на друга практически без сдвига и очень плотно, без пузырей. Подложите газетный лист, чтобы не только сохранить в чистоте поверхность, но и убрать излишки клея, выделяющиеся в процессе накатки. Чтобы не было сдвига витков, я рекомендую сначала накатать полоску «всухую», так чтобы она правильно пошла, затем сделать аккуратный «откат» до первого витка, не отрывая оправку от стола, затем опять начать накатку уже с промазкой клеем. Обязательно надо промазать начальный край полоски так, чтобы он четко приклеился на первом витке. Нужен, конечно, некоторый опыт, чтобы эта операция удалась. Однако некондиционные корпуса не выбрасывайте. Они пригодятся для подгонки диаметра сопла, заглушки, для изготовления разных кондукторов и стопорных колец. После того как полосы проклеены, можно прокатать корпус на оправке с помощью ровной досочки, чтобы уплотнить витки. Делать это надо только в направлении намотки.

После этого неплохо прогнать еще сырой корпус через внешнюю оправку – металлический цилиндр с внутренним диаметром 18 мм. Корпус движка должен достаточно плотно проходить через эту оправку, этого надо добиться обязательно, поскольку в дальнейшем придется проводить набивку корпуса топливом, что без плотно сидящей внешней оправки делать нельзя. Если такую трубку найти не удастся, надо будет изготовить внешнюю оправку намоткой не менее 15-ти слоев офисной бумаги на уже готовый корпус двигателя, так – же на силикатном клею. Слегка подсушив корпус, надо снять его с оправки предварительно провернув против намотки. Дальше, пока корпус полностью не высох надо вставить с одной стороны готовое сопло. Для этого конечно необходимо, чтобы сопло уже было подготовлено.
Итак, изготавливаем сопло. Рекомендую сделать сразу два сопла, далее будет понятно почему. Обычно несложно найти деревянный стержень диаметром 16-18 мм, лучше из твердого дерева вроде бука или граба. Аккуратно торцуем его, т.е. делаем ровный перпендикулярный оси спил на одном конце. Для этого надо отрезать ровную полосу ватмана, шириной ~100мм и плотно намотать на стержень точно виток над витком. По краю этой намотки постепенно поворачвая стержень и удерживая ватман на месте делаем круговой пропил. Слегка зачистив шкуркой место спила получаем четкий торец. Здесь мы подошли вплотную ко второму правилу, непосредственно вытекающему из первого:

2) при любых операциях требующих геометрической точности использовать всевозможные оправки, шаблоны, кондукторы .

Торцанув деревяшку, по той же схеме отпиливаем от нее цилиндр высотой 12 мм. В этой заготовке по центру вдоль оси сверлим отверстие диаметром 4,0мм. Делать это лучше на сверлильном станке, хотя бы сделанном из дрели со специальной сверлильной подставкой. Она не слишком дорогая, но позволяет делать вертикальное сверление. Если такого устройства нет, можно использовать любой простейший кондуктор, в конце концов сделать сверление вручную. Особая точность в данном случае не нужна, поскольку фишка в следующей технологии. Просверлить заготовку по центру не удастся даже на сверлильном станке. Поэтому я просто надеваю заготовку на шпильку М4 и зажимаю с двух сторон гайками.
Затем зажав в патрон дрели, обтачиваю до нужного диаметра (15 мм) напильником и шкуркой. Если есть отклонения от перпендикулярного направления относительно оси торцевых поверхностей, это тоже можно поправить при обточке. Дрель для этого надо, конечно, как-то закрепить на столе, такие приспособления тоже есть в продаже. После такой операции отверстие сопла находится точно по центру. На боковой поверхности сопла, так же на дрели, по центру делаем проточку квадратным или круглым надфилем глубиной 1,0-1,5мм. Подгонку диаметра лучше всего делать, имея заготовку корпуса двигателя, можно некондиционную, которые у вас появятся в процессе производства. Наконец сопло готово. Оно не отличается жаропрочностью и в процессе работы движка прогорает до диаметра 6 - 6,5 мм. Некоторые называют такие движки даже бессопловыми. Я бы не совсем с этим согласился, поскольку это простейшее сопло все-таки обеспечивает четко направленный стартовый вектор тяги. Кроме того, такое сопло «автоматом» регулирует давление в движке, позволяя простить некоторые ошибки начинающих ракетомоделистов.
Теперь надо изготовить заглушку. Это то же сопло, но без центрального отверстия. Тут можно придумать разные технологии изготовления. Проще всего использовать в качестве заглушки еще одно сопло, только под него при сборке придется подложить, например, советскую копейку, ее диаметр как раз 15 мм, или залить отверстие эпоксидкой после установки в корпус. К тому же оно пригодится для центровки основного сопла.

Первый этап сборки двигателя - установка сопла. Делать это надо пока корпус еще не просох, т.е. практически сразу после намотки. Сопло устанавливается в корпус с одного торца на силикатном клею заподлицо с краем корпуса.
Вот мы и подошли к третьему правилу:

3) строго соблюдать соосность всех центральных каналов и осевую симметричность всех деталей ракеты .

Конечно, это правило интуитивно понятно, но частенько про него забывают.

Гарантий, что канал сопла направлен строго по оси нет, поэтому делаем простейший кондуктор. Для этого с противоположной стороны корпуса двигателя вставляем еще одно сопло(которое мы приготовили для заглушки), без клея естественно, и соединяем оба сопла металлическим стержнем диаметром 4,0мм. Соосность обеспечена.
Давление при работе в таком несложном движке может достигать 10 атмосфер, поэтому надеяться, что клей удержит сопло, мы не будем, а сделаем так называемую «перетяжку». Для этого делаем круговую линию на корпусе, отступив 6мм от края движка со стороны сопла, отметив, таким образом, положение боковой проточки сопла.

Далее берем прочную капроновую веревку толщиной 3-4 мм, привязываем ее к чему-то прочно-неподвижному, я, например, к гире 20 кг которую еще удерживаю ногой. Делаем один оборот веревки по отмеченной линии и, удерживая движок перпендикулярно веревке, сильно натягиваем. Чтобы не порезать руку можно привязать к концу веревки какую-нибудь палку. Операцию повторяем несколько раз, провернув движок относительно оси, пока не образуется четкая канавка-перетяжка. Промазываем ее клеем и наматываем 10 витков х/б нитки №10. Нитку сверху промазываем еще раз клеем. Для завязки нитки очень удобно использовать рыбацкий узел. Теперь можно считать сопло полностью установленным, надо только хорошенько просушить корпус двигателя не менее суток.