Самодельная водяная ракета

СМИрнов Юрий

Фото: Екатерины Смирновой

Водяная ракета высокого давления.

Ракета Липтон-1.

Закон Скотта

Не важно, что что-то идет неправильно.

Возможно, это хорошо выглядит!

В прошлой заметке я описал устройство покупной водяной ракеты. Простота конструкции девайса меня впечатлила. Беда только, что по описанию ракету можно было накачать до 7 атмосфер, а у меня получалось «надуть» ее только атмосферы на 4 не больше, штатный ножной насос не вытягивал большее давление.

Катализатором для новой разработки, послужил случай. Мой друган подвозил меня как-то с дачи, совершено случайно в бардачке машины я увидел у него резиновую «бобышечку» c ниппелем.

— А что это такое ?

— Да, ниппель для бескамерной шины…

Ниппель был тут же мною изъят из бардачка. С негоначалась разработка самодельного стенда cдистанционным управлением для запуска водяной ракеты. Следующим моим приобретением стал быстрый разъем для поливочного шланга. Бронзовый разъем в магазине садовод стоил всего 120 рублей. Совместить ниппель с разъемом оказалось проще простого. Отрезав от ниппеля «головку», я забил его в разъем. Ниппель вошел с натягом, герметичность была обеспечена. Главный элемент пускового стола был готов. Еще в марте я потихонечку начал готовиться к проекту ракеты высокого давления. На свой день рождения заказал сотрудникам на работе подарок – электрический автомобильный насос «Беркут», который по описанию выдавал давление до 12 атмосфер. Если верить журналу «За рулем», «Беркут» был лучшим автомобильным насосом. Сотрудники после моего дня рождения еще долго глумились постоянно, задавая мне вопрос:

-Зачем тебе автонасос, если у тебя нет машины?

Пусковой стол мне захотелось сделать целиком из дюраля, на Митинском рынке был куплен лист дюраля толщиной 3 мм размером 30 на 40 см. Пару выходных у меня заняли тренировки по резьбе лобзиком. Детальки в конце концов начали получаться ровные. Но когда я собрал пусковой стенд, оказалось, что вышла промашка с размерами. Шланг от «Беркута» никак не влезал.Конструкцию пришлось переделывать, поскольку дюраль уже был весь использован, в дело пошла сантиметровая фанера. Верхняя площадка осталась алюминиевой, а все остальное я за день выпилил из фанеры. На основание пошел обрезок ламинированной ДСП приблизительно 40 на 40 см, такие куски попадались мне по всей даче. Вещь нужная, согласитесь, десять лет мне хотелось куда-нибудь их пристроить.

Скрутить все детали вместе труда не составило. Немного помучился устанавливая сервомашинку, которая должна была дергать за «веревочку» по команде с пульта управления. Под нее выпилил л фанерный хомутик, который прикрутил к средней перегородке стенда на металлических уголках. Серву с пусковым клапаном соединил велосипедными тросиками.

Подготовка к запуску.

Сервомашинка пускового стенда была соединена с обычным приемником для авиамоделей, приемник через регулятор был подключен к литий-полимерному аккумулятору. Всю эту сборку засунул под стакан, сделанный из пластиковой бутылки. Чтобы еще лучше изолировать электронику от воды – стакан cэлектроникой приклеил скотчем к основанию пускового стола.

Первые запуски произвел с дачного участка под небольшим наклоном от вертикали (градусов 80 к горизонту) в сторону соседнего пустыря. Результаты меня слегка разочаровали, разъем не хотел держать ракету уже после 4 атмосфер. Она самопроизвольно срывалась со стенда, как только давление превышало 4 атмосферы.

После внесения надфилем небольших изменений в конструкцию сопла, все пошло как по маслу, разъем надежно удерживал ракету при любом давлении. Спусковой механизм работал безупречно, освобождая ракету, по команде с пульта.

В ходе испытаний стенда выявился недостаток, верхнюю часть пускового стенда надо было делать поворотной, чтобы при стыковке с ракетой не наклонять стенд.

Латунный разъем и ниппель для бескамерной шины.

Отрезаем «головку» ниппелю.

Ниппель идеально входит с натягом в разъем.

Латунный уголок припаял к разъему обычным припоем, используя газовую горелку, хотя можно было постараться вспомнить где лежит стоваттный паяльник.

По два ушка припаиваются к верхней и нижней части разъема.

Верхняя часть пускового стенда изготовлена из 3 мм-го дюраля, пусковой разъем крепится парой винтов М4.

Боковые панели пускового стенда выравнивал рашпилем.

Отверстия под винты М4 просверлил на станке. Можно было обойтись, просверлить вручную, все равно кое-где в разметку не попал.

Предварительная примерка уголков.

Стендсобран. Не все отверстия под винты совпали, их пришлось кое-где рассверливать, чтобы загнать винты.

На привод к «спусковой головке» пошли два велосипедных тросика, купленные в магазине «Спорт» за 60 рэ. Сначала мною была сделана смелая попытка откусить тросик обычными бокорезами, он не подался. Пришлось завести «болгарку», отпилить тросики под нужный размер оказалось секундным делом.

После примерки, стартовый стол был разобран, фанерные детали были покрыты «Яхт-лаком» в три слоя.

Основа спускового механизма – мощная 50 граммовая сервомашинка, которая развивает усилие до 10 кг. Как в последствии оказалось, усилие получилось избыточным, спокойно можно было поставить и 5 кг-ю сервомашинку. Серва на штатных саморезах прикручена к фанерной панельке, которая в свою очередь на уголках крепится под среднюю перегородку пускового стола.

К припаянным к быстрому разъему «ушкам» протянуты велосипедные тросики. Они продеты в отверстия дюралевой пластины. Cнизу пластина зафиксирована двумя втулками с винтами. Через центральное отверстие продета тяга из полуторамиллиметровой стальной проволоки, которая соединяет пластину с сервомашинкой.

Эскизик стенда.

Ракета Липтон-1. Изготовление.

Ракету делал уже по накатанной технологии. Основным элементом послужила бутылка из-под чая «Липтон» — емкость 1,25 литра. На изготовление корпуса ракеты пошел обычный ватман – А4.

В технологию накрутки ватмана на бутылку были внесены кое-какие нововведения. Длины листа хватало только, чтобы обернуть бутылку один раз. Так я склеил первую гильзу из ватмана, когда клей подсох – на первую гильзу накрутил вторую, подклеил не склеивая гильзы межу собой, по верх второй – третью. Клеил ватман «Титаном», он сохнет значительно быстрее чем ПВА. Из 3-х гильз и был набран корпус ракеты, гильзы были промазаны «Титаном» и вставлены друг в друга.

Эту операцию надо делать очень быстро. Нормально совместить гильзы у меня получилось со второго раза. Первый корпус, в поговорке о блинах, пошел комом, пришлось выбросить.

Стабилизаторы сделаны из двойной потолочной плитки. Склеил две плитки, вырезал, зашкурил.

Стабилизаторы приклеиваются к нижней части ракеты, дополнительноместо стыка стабилизатора с корпусом проклеивается по всей длине треугольным«плинтусом».Обтекатель ракеты делал по технологии, которую подсмотрел в «Популярной механике».

Теннисный шарик приклеил суперклеем «Секунда», сам обтекатель к корпусу – «Титаном».Бутылка никак не закреплена в корпусе, входит с натягом, на нем и держится.

Красил ракету акриловой краской для стендового моделей (отечественная, з-д «Звезда»).

Изготовление сопла ракеты. В магазине «Юный огородик» я приобрел пару пластиковых переходников типа «папа-папа» для полива по 21 рублю.

Такой переходник зажимается в тиски, распиливается на две части под разделительную площадку.

В крышке от бутылки просверливаем отверстие, зашкуриваем площадку переходника. Теперь попытаемся склеить эти две пластиковые детали. Cначала мною был использован клей (SofortKleber) с непонятным названием, аналог «Супермомента». Соединение после высыхания, не прошло тест-драйва, приложив значительное усилие на разрыв, мне удалось оторвать сопло от крышки. Вторая попытка.

В дело пошел отечественный клей «Контакт», который показал лучшее результаты. Разорвать конструкцию руками у меня не получилось. То ли первый клей был не свежий, то ли я второй раз уже не очень старался разорвать.

Запуски

Перед запуском Л-1 взвесил без топлива – вес «пустышки» 150 граммов. Ракета Л-1 заправлена 400-а граммами воды, установлена на пусковой стол. К стартовомуклапану подключен насос, питание насоса осуществляется от свинцового аккумулятора 12 В для UPS.

На первыхстартах меня ожидало глобальное разочарование. Когда манометр показывал 5 атмосфер, ракета произвольно срывалась с пускового стенда. Не мог ее удержать. При 4-х атмосферах система работала нормально, старт осуществлялся по плану, по команде с пульта управления.

Кадры видеозахвата запуска.

Качество не очень, зато траекторию видно.

При таком давлении ракета поднималась всего метров на 30 не больше.

Пикирование на соседний участок.

Чтобы установить заправленную топливом ракету, надо наклонить стенд, стыковка осуществляется в горизонтальном положении, чтобы не вытекла вода.

Был учтен опыт первых запусков, удерживающий ободок по кругу слегка подпилил надфилем, сделав «ступеньку» по круче.

После этой доработки, разъем начал удерживать ракету нормально, она больше спонтанно не срывалась. Старт при давлении 7 атмосфер. По непонятным для меня причинам, ракета развернулась метрах в 3-х над землей градусов на 90 от заданного направления, махнула хвостом, ушла за лесополосу. Нашел я ее потом метрах в 100 от места старта.

Результат встречи с землей. Поломка устраняется минут за 10. Жаль, что теннисный шарик сломался окончательно.

Ракетоплан «Липтон-2»

На обтекатель пошла верхняя часть от бутылки «Нарзана». В этот раз горлышко я отпилилножевкой по металлу. Получилось очень ровненько.

Треугольные крылья, стабилизаторы сделаны из потолочной плитки, а вот на обтекатель пошел «кошкин" шарик. Жена как-то покупала для Кузи в зоомаге такие шарики из пористой резины. Обтекатель получился просто идеальный. Такому шарику не страшны никакие падения. Изнутри обтекатель немного утяжелен пластилином. Вес пустого ракетопаланаоколо 170 граммов.

В ракетоплан залито 400 граммов воды. Давление доведено6 атмосфер.

Как красиво он ушел со старта. Просматривая первые кадры видеозаписи, мне и сейчас кажется, что он легко пролетел бы метров 200. Но, видимо, просчитался конструктор с центровкой планера.

После сброса топлива, ракетоплан мистическим образом развернулся, сделал сложный кульбит, который оператор не смог поймать в камеру, после выполнения этого случайного пилотажа он плюхнулся практически мне под ноги.

Анализируя видеозапись, в моей голове начали всплывать смутные воспоминания о том, что у модели есть центр тяжести. За ними возник гениальный вывод, что передзапуском надо было побросать пустой ракетоплан в поле и посмотреть на его поведение в воздухе на предмет планирования. В общем откорректировать до запуска центр тяжести модели.