Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Jak na to úterý: Raketa stlačeného vzduchu

Fotografie Gabriely Hasbun

PAPÍR, PÁKA, VZDUCHOVÝ VZDUCH… LIFT-OFF!

Vyhodit své přátele pryč, jak poslat tuto 25 centovou raketu stovky stop ve vzduchu. Můžete vytvořit tento snadný launcher a raketa s běžnými položkami hardwaru v odpoledních hodinách.

Všechny díly pro tuto jednoduchou, ale působivou raketu a odpalovací zařízení jsou levné a snadno dostupné. Budova je vánek a úpravy jsou nekonečné. Ve velkém městě je legální, opakovaně použitelné, čisté a může být spuštěno i ve větrném větru na malém poli.

Věřte mi, že lidé jsou zcela zaujati lety 200 až 300 metrů, které jsou poháněny 18 nebo tak vysokými čerpadly na stlačený vzduch. Ať už spouštíte sami nebo s celou skupinou skalníků, sledujte, jak se shromáždí davy… 3, 2, 1 a pryč!

! UPOZORNĚNÍ: NEBEZPEČNÝ PROJEKT

Při normálních teplotách má standardní plán 40 PVC pracovní tlak kolem 150psi, ale teplo, sluneční světlo, rozpouštědla, škrábance a čas způsobují ztrátu pevnosti materiálu, a dokonce i na 75psi použitého pro tento projekt to nakonec selže. Když se to nezdaří, rozbije se na fragmenty, které mohou být stlačeny velkým tlakem stlačeného vzduchu. Pro větší bezpečnost používejte ochranné brýle a zabalte PVC prvky do několika vrstev lepicí pásky (není znázorněno), abyste minimalizovali případný šrapnel. Pro model s ochranou proti bombardování můžete také postavit celý systém z pozinkovaného ocelového potrubí za větší náklady.

ČERPADLO JE TO NAHORU, NAHORU A DLOUHU!

Ilustrace od Nik Schulz

ANETOMIE VZDUCHOVÉHO ROCKETU

  1. Cyklistické čerpadlo ~ 18x
  2. Pneumatický ventil Umožňuje tlakování komory z PVC.
  3. 3/4 ″ inline elektrický postřikovací ventil Uvolní tlak v okamžitém roztržení.
  4. Spárované vodiče Připojte tlačítko baterie a ventil postřikovače.
  5. Tlačítko Spouští ventil sprinkleru pro spuštění.
  6. R / C hračka nebo akumulátor nářadí Poskytuje šťávu nezbytnou pro spuštění ventilu pod tlakem. 4,8 V 600mAh

Můj pětiletý syn nedávno předvedl fyziku vzduchové rakety na hamburgerovém kloubu, když střílel ze slámy. To je v podstatě to, jak tato vzduchová raketa funguje.

Odpalovací zařízení je vyrobeno z PVC trubky a má komoru, která je pod tlakem pomocí čerpadla na kolo. Tlak je uvolňován ve zlomku sekundy přes elektrický postřikovací ventil, posílat raketu papíru a pásky na oblohu.

Co je na tomto designu jedinečné (na rozdíl od rakety s pevným palivem nebo vodní rakety na sodnou láhev) je to, že síla vzduchu pohánějícího raketu vzhůru je aplikována najednou. Stále mě to napadá, že právě tento počáteční vzduch může poslat raketu tak vysoko.

Pokud chcete více informací o základní fyzice letecké rakety, tento odkaz NASA dává pěkný jednoduchý popis: makezine.com/go/airnasa. Popis NASA, jak pracují rakety poháněné vzduchem, obsahuje také pěknou animaci Flash.

ZALOŽIT.

MATERIÁLY

[A] 3/4 ″ PVC krycí koncovky (2) viz níže

[B] 3/4 ″ PVC adaptéry, 3/4 ″ vnější závit x 3/4 ″ samočinný skluz (2)

[C] 3/4 ″ PVC redukce: 3/4 ″ vnější závit x 1/2 ″ vnitřní závit a 1/2 ″ vnější skluz x 3/4 ″ vnější skluz

[D] 2 “PVC skluzu

[E] 2 ″ PVC krycí koncovka

[F] 2 ″ PVC redukční vložky, samčí skluz x 3/4 ″ samočinný skluz (2)

[G] 2 ″ PVC trubka, délka 10 ″

[H] 3/4 "PVC trubka, 3" a 4 "délky

[I] 1/2 ″ PVC trubka, délka 16 ″ pro trubku

[J] 48 ″ délka 1 x 3 borovice desky, které mají být řez na různé velikosti pro odpalovací věž

[K] 10 ′ délka spárovaného vodiče Použil jsem reproduktorový drát.

[L] Tlačítkový spínač RadioShack část # 275-609

[M] Vzduchový ventil pneumatiky

[N] teflonová páska

[O] Elektrická páska

[P] Vruty do dřeva, velikost # 6 x 1 1/2 “nebo podobné (8)

[Q] 10 ′ délka 5/16 ″ (vnější průměr) x 3/16 ″ (vnitřní průměr) flexibilní vinylové hadice

[R] Šestihranné šrouby 1/4 ″, 2 ″ dlouhé (2), křídlové matice (2) a podložky (4)

[S] PVC cement a základní nátěr

[T] 24 ″ x 24 ″ kus 1/2 ″ překližky jako základna pro odpalovací věž

[U] 3/4 ″ inline 24V elektrický postřikovací ventil Levné je v pořádku, jen se ujistěte, že dostanete inline.

[V] Hadicové spony: velikost # 4, 7/16 ″ –1 1/16 ″ (2) a velikost # 72, 31/2 ″ - 5 ″ (2)

[W] 1/2 “vnější závit s vnitřním závitem x 1/8 ″ mosazný redukční pouzdro

[X] 3/16 ″ hadicová hadice x 1/8 ″ mosazná armatura se závitem

Fotografování Ricka Schertla

[NOT SHOWN]

Konektor baterií Konektory mohou být standardní typ hračky R / C používaný pro dobíjecí baterie nebo generický typ náboje.

Elektrické nářadí nebo R / C hračka baterie pro spuštění postřikovacího ventilu. Ventil pod tlakem vyžaduje vyšší intenzitu proudu: elektrické nářadí nebo hračková baterie R / C bude fungovat, minimálně 4.8V, 600mAh.

Bicyklové čerpadlo a manometr Použijte čerpadlo s vestavěným měřidlem nebo použijte obyčejný manometr pro měření tlaku v pneumatikách.

ROCKET STAVEBNÍ MATERIÁLY

[AA] Papírový ubrousek

[BB] Lepidlo

[CC] 2-palcová maskovací páska

[DD] 3/4 ″ celostránková maskovací páska

[EE] Vytištěná raketová šablona Stáhněte si ji z makezine.com/15/airrocket a tiskněte na papír 8 1/2 ″ x 14 ″.

[FF] 13 ″ délka trubky 1/2 ″ pro stavbu raket

[GG] 51/2 ″ délka šrotu 2 × 6 řeziva

NÁSTROJE

[NOT SHOWN]

Pila na pilu nebo řezačka PVC Levná řezačka na PVC je velmi praktický nástroj pro řezání hadic, PVC potrubí atd.

Jemný brusný papír

Gumové kladivo

Nůž

Šroubováky

Vrták a bity: 3/32 ″, 1/4 ″, 1/2 ″, 13/16 ″

Pila na řezání řeziva do různých velikostí

Páječka a pájka (volitelné) t

Socket set (volitelné)

Nůžky

Drátové řezačky

Nastavitelný klíč

Kleště s kanálovým zámkem

Velká C-svorka

Vezměte prosím na vědomí: Mělo by být použito pouze PVC 40.

UDĚLEJ TO.

VYTVOŘTE VAŠE VZDUCHOVÝ ROCKET A ROCKETY

START >> Čas: Odpolední složitost: Snadná

1. MONTÁŽ TLAKOVÉ KOMORY

1a. Použijte PVC základní nátěr, pak cement, k lepení 2 ″ samčí skluzu x 3/4 ″ samice skluzu PVC redukce do 2 ″ skluzu tee. Následně připravte a zalepte redukční vložku 3/4 ″ samčího skluzu x 1/2 ″ s vnitřním závitem z PVC s vnějším závitem do 2 ″ samčího skluzu x 3/4 ″ samolepícího PVC redukčního pouzdra.

1b. Na závity obou mosazných armatur naneste teflonovou pásku. Přišroubujte mosaznou tyčovou armaturu k mosaznému redukčnímu pouzdru 1/2 ″ x 1/8 ″. Přišroubujte mosazný redukční pouzdro 1/2 ″ x 1/8 ″ do 3/4 “samčího skluzu x 1/2 ″ závitové PVC redukce. Utáhněte všechny spoje nastavitelným klíčem.

Lc. Chcete-li dokončit sestavu tlakové komory, naplňte a nalepte 2 ″ koncový kryt na trubku z PVC o délce 10 ″. Dále nalepte 10 ″ kus 2 ″ trubky na druhý konec 2 ″ T-kusu, jak je znázorněno na obrázku.

2. VYTVOŘTE SYSTÉM SPUSTENÍ

2a. Obtočte teflonovou pásku kolem každého z 3/4 “samčích závitových x 3/4“ samolepících PVC adaptérů. Našroubujte adaptéry na 3/4 ″ inline 24v elektrický postřikovací ventil a utáhněte je pomocí kleští se zámkem.

2b. Řezané 3 “délky 3/4“ PVC a 16 ″ délky 1/2 ″ PVC. Přilepte 3 ″ kus do „In“ strany rozstřikovacího ventilu. Lepidlo 3/4 "samčí skluzu x 1/2" samolepicí redukce a 16 "délku 1/2" PVC do "Out" strany ventilu.

2c. Lepidlo 2 ″ samčí skluzu x 3/4 ″ samolepicí PVC redukční vložku vložíme do odpaliště na tlakové komoře.

2d. Dokončovací montážní sestavu přilepte do tlakové komory. Váš systém startu je kompletní.

! VAROVÁNÍ: Tlakovou komoru zabalte několika vrstvami lepicí pásky (není znázorněna), abyste zabránili zranění v případě, že se komora rozbije pod tlakem.

3. VYTVOŘTE VĚŽOVACÍ VĚŽ a PŘIPOJTE SE K SYSTÉMU SPUŠTĚNÍ

3a. Řezání řeziva 3/4 ″ x 3 ″ na následující délky: 15 ″ (1), 3 1/2 ″ (2) a 12 ″ (2).

3b. Připevněte délku 3 1/2 ″ k délce 15 ″ podle obrázku. Předvrtejte 2 otvory s bitem 3/32 ″ a poté našroubujte šrouby 1 1/2 ″ pomocí vrtáku / ovladače. Trochu lepidla na dřevo by bylo také dobré, pokud je k dispozici. Opakujte s druhou délkou 3 1/2 ″ na druhé straně.

3c. Označte 3 1/2 ″ kus 1 ″ odspodu, označte 12 ″ kus 2 ″ shora, zarovnejte je a sendvičujte dohromady pomocí C-svorky. Do obou částí vyvrtejte 1/4 ″ díru, poté prošroubujte šestihranný šroub 1/4 ″ s podložkami na obou stranách a vnější křídlovou maticí. Opakujte na druhé straně.

3d. Překližka 24 ″ x 24 ″ poskytne robustní základnu pro odpalovací věž. Změřte a označte čáru ve středu překližky, 12 ″ in z každé strany. Na středové linii, měření a značce 4 1/2 ″ od obou konců. Položte nohy spouštěcí věže s hranami na vnitřní stranu značek a pak sledujte čáru kolem každé nohy. V každé sledované oblasti vyvrtejte dva 3/32 ″ otvory.

3e. Otočte celou věc vzhůru nohama, nasaďte na startovací věž na značky a pak dokončete vrtání pilotních otvorů do nohou odpalovací věže, přes existující otvory v překližce. Našroubujte na místo.

3f. Jakmile je vaše základna zajištěna, připojte tlakovou komoru / spouštěcí systém k horizontální desce pomocí 2 velkých hadicových svorek. Vaše odpalovací věž je kompletní.

4. ULOŽTE A VYPNĚTE TLAČÍTKO ULOŽENÍ

4a. Ve středu 1/4 ″ PVC skluzu zasuňte díru o průměru 1/4 ″ a uprostřed druhé vyvrtejte otvor o průměru 1/2 ″.

4b. Spárovaný drát provlékněte koncovým uzávěrem s menším otvorem z vnějšku a zavěste uzel asi 8 ″ od konce, takže uzel je uvnitř víčka. Konec drátu nyní navlékněte v následujícím pořadí - přes 4 ″ kus 3/4 PVC, přes matici a podložku pro knoflík, pak přes otvor 1/2 ″ v druhém 3/4 ″ koncovém krytu , zevnitř.

4c. Konce drátu připájejte k vodičům ve spodní části tlačítka. Přitlačte podložku a matici přes knoflík uvnitř víčka z PVC a utáhněte matici pomocí dvojice kleští. To může být trochu složitější.

4d. Zatlačte vše dohromady, abyste dokončili sestavu tlačítka. Nepřipevňujte ho, pokud potřebujete později opravit tlačítko.

4e. Připojte kabeláž. Pokud je to možné, pájejte spoje a izolujte je elektrickou páskou.

1. Použijte konektory bullet nebo něco podobného pro připojení kabelů baterie k tlačítku a elektrickému ventilu.

2. Připojte 1 vodič od tlačítka k 1 vodiči na rozstřikovacím ventilu. Twist, pak pájku a / nebo pásku.

3. Druhý vodič z tlačítka připojte k jednomu z konektorů nábojů na vodičích baterie (červená nebo černá, nevadí).

4. Konektor zbývající baterie připojte ke zbývajícímu vodiči na ventilu postřikovače.

4f. Připevněte vodič k tlačítku na vertikální podpěru spouštěcí věže. Otestujte své spouštěcí tlačítko. Po stisknutí tlačítka byste měli slyšet, jak klapka zavlažovacího ventilu je otevřená a zavřená. Další testy provedete později, když je systém pod tlakem.

5. VYPNĚTE HADICU VZDUCHU A ZKUŠEBNÍ SYSTÉM

5a. Nyní sestavíme a připojíme vzduchovou hadici k odpalovacímu zařízení. Nejprve odizolujte pryž z ventilu pneumatiky. K čištění ventilu můžete použít jemný brusný papír, takže je lesklý.

5b. Nasuňte malou hadicovou sponu přes hadici a vložte ventil do hadice. Zatlačte ji co nejdále. Pomocí objímky nebo šroubováku utáhněte hadicovou svorku přes trubku a ventil. Toto spojení bylo Achillovou patou v mém prototypu odpalovacího zařízení. Je pravda, že bylo vzrušující, že hadice vybuchla na 75psi, syčící divoce jako had, ale kvůli spolehlivosti jsem ji posílila použitím mini hadicových svorek.

Druhou mini hadicovou sponu zasuňte přes druhý konec hadice a konec hadice zatlačte na hadicovou hadici 3/16 “. Utáhněte svorku přes hadici a hrot. Pokud zjistíte, že svorka je příliš velká a nejste schopni ji dostat opravdu těsně, zabalte jezdec do gumy z vnitřní duše kola a pak ji utáhněte.

5c. Připevněte čerpadlo kola k ventilu pneumatiky a natlakujte systém na přibližně 75psi. Dávejte pozor na měřidlo a poslouchejte, jak zasyčete. Tlak by měl zůstat na 75psi. Pokud zjistíte netěsnosti, opravte je a zkuste to znovu.

Uvolněte tlak stisknutím spouštěcího tlačítka (s připojenou baterií). Buďte opatrní, když to děláte - používejte ochranu očí a odstraňte z tlakové komory.

Pokud se tlak po stisknutí tlačítka neuvolní, utáhněte solenoid (černý předmět s vyvedenými vodiči) na ventilu rozstřikovače. Můžete také potřebovat větší baterii (jednu s více zesilovači) pro spuštění elektromagnetu pod tlakem.

Pokud máte stále problémy s elektrickým systémem, většina ventilů má ruční spoušť, kterou můžete otočit a uvolnit tlak. Pokud se blížíte k ventilu, můžete také chtít ochranu sluchu. Buďte velmi opatrní, aby vaše hlava byla pryč od trubky.

6. VYTVOŘTE STOJÍCÍ MONTÁŽ ROCKET

Označte střed 5 1/2 ″ šrotu 2 x 6 řeziva. Ve středu vyvrtejte 13/16 "díru 1". To je místo, kde je vrtačka opravdu šikovná. Pak otočit 13 ″ délky 1/2 ″ PVC potrubí do otvoru. Pokud je to nutné, přidejte k základně trubky krycí pásku, abyste se mohli pohodlně přizpůsobit.

7. VYTVOŘTE ROCKETY

7a. Stáhněte si šablonu rakety z makezine.com/15/airrocket a vytiskněte si ji na papíře 81/2 ″ x 14 ″. Vyjměte všechny kusy na pevných linkách, jak je znázorněno na obrázku.

7b. Trubku těla omotejte kolem montážního stojanu a pásku nasaďte na 5 míst maskovací páskou 3/4 “. Čím hladší je vaše páska, tím více bude aerodynamická raketa. Nyní zabalte trubku těla s 2 ″ maskovací páskou. Trubku těla zasuňte do horní části stojanu z PVC. Přitlačte tlakovou krytku na horní část trubice těla křížem 3/4 ″ pásky přes horní část a vyhlaďte ji dolů.

POZNÁMKA: Ujistěte se, že se páska překrývá, takže je všude kolem 2 vrstev. Pokud vám chybí místo, budete mít dramatický výbuch!

7c. Otočte kužel nosu, aby se překrýval tečkovaný úsek, a nasaďte jej na místo. Kuželku nosu těsně přilepte na ubrousek. Do ní by měl být vložen plný ubrousek.

7d. Umístěte kužel nosu na horní část trubice, pásku kolem jazýčků, pak zakryjte kužel nosu v pásku.

7e. Omotejte vodítko žebra kolem trubky PVC na základně trubky a označte na 3s model 3-fin nebo 4s na 4 ploutve.

7f. Fold ploutve na přerušované čáry, pak je stohovat dohromady a střih vrcholy a dna pod úhlem.

7 g. Přilepte ploutve spolu s lepící tyčí a uchopte je, aby je dodržovaly. Ujistěte se, že nejsou lepidla na kartách, které budou použity pro připojení ploutví k raketě.

7h. Zarovnejte ploutve se značkami na spodní části trubice těla. Pevně ​​přilepte všechny ploutve.

Vaše raketa je nyní kompletní a připravena ke spuštění. Skvělá věc na těchto raketách je, že bez ohledu na to, jak jsou postaveny, budou létat! Někteří samozřejmě budou létat lépe než ostatní, ale všichni budou létat do určité míry.

DOKONČENÍ | NYNÍ POUŽÍVAT IT »

POUŽIJ TO.

BEZPEČNOST KABELŮ, VÝBĚR STRAN, PROVOZ A SOUTĚŽE

BEZPEČNOST

Stejně jako u všech zařízení poháněných vzduchem musíte postupovat opatrně. Poškození očí jsou vaše největší nebezpečí. Bezpečnostní brýle pro vás a všechny diváky jsou vyžadovány.

VÝBĚR STRÁNKY

Protože tyto vzduchové rakety nemají žádný regenerační systém, můžete je spustit na poměrně malé ploše i za větru.Půjdou velmi vysoko, ale pak se vrátí dolů.

Malé pole by bylo ideálním místem startu. Rakety jsou lehké a měkké, takže i když pro ně není ideální přistát na autech, je pravděpodobnost poškození malá.

ÚKON

Nastavte odpalovací zařízení na zem a položte vzduchovou hadici a spusťte tlačítko drátu od odpalovacího zařízení.

Posuňte raketu dolů spouštěcí trubkou, dokud se nezastaví u tlakového uzávěru. To je těsný střih a možná budete muset vyhladit vnitřní dno rakety prsty, aby si to na. Můžete také zkosit horní část trubice pro spuštění PVC se souborem, aby bylo usnadněno.

Připojte vzduchové čerpadlo k hadici a čerpadlo až na 75psi. Pokud půjdete nad 75psi, můžete sfouknout stranu rakety.

Odpočítávání a spuštění! S dobrým startem, raketa půjde téměř z dohledu a pak volný pád na zem.

Raketa bude zmačkaná, jakmile dopadne na zem, ale může být jednoduše zasažena zpět do tvaru a znovu a znovu vypuštěna.

Pokud se z nějakého důvodu nespustí, postupujte podle pokynů pro testování tlaku v kroku 5c.

UPOZORNĚNÍ: Když umístíte raketu na launcher, ujistěte se, že vaše hlava není nikdy nad trubkou. Používejte ochranné brýle. Před spuštěním se ujistěte, že je každý z oblasti volný a odpočítávejte, jakmile je každý v bezpečné vzdálenosti.

SOUTĚŽE

»Nakloňte spouštěcí věž, pak umístěte odpadky 100 yardů pryč a zjistěte, kdo je nejbližší.

»Sestavte jednoduchý klinometr (wikihow.com/Make-a-Clinometer) a soutěžte, abyste viděli, která raketa může získat nejvyšší hodnotu.

OSTATNÍ ZDROJE

Pokud vás tento projekt MAKE opravdu chytí, zde je skvělý článek o leteckých raketách a některých sofistikovanějších sestavách dvou profesorů na Southern Illinois University: makezine.com/go/airrocket.


Rick Schertle ([email protected]) je mistr na řemeslné škole střední školy v San Jose a nováček doma. Mezi jeho nejrůznější zájmy patří dvorková kuřata, dobrodružné cestování, vegetariánská olejová paliva a geocaching - to vše se více bavilo s nadšenou podporou jeho manželky a bláznivého zvěsti jeho mladého syna a dcery.


Reference:

  • mailto: [email protected]
  • https://makezine.com/go/airnasa
  • http://www.makezine.com/15/airrocket
  • https://makezine.com/go/airrocket
  • http://www.wikihow.com/Make-a-Clinometer

Od MAKE 15 - Strana 103. Chcete-li získat MAKE, objednejte nebo zakupte jednotlivé svazky.

Podíl

Zanechat Komentář