Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

...
Ckona> А клей у них - полиуретановый PL Premium.
Пусть я и не верящий Фома, но австралийцам не верю. Вот мой клей, со слов работника торговли – лучше не бывает. Клеит он возможно и все, но в нашем случае результат не очень убедителен. Кстати, марки клея, показанные тобой, у нас не нашел. В общем, надежда только на тебя!

Брат-2> Вот мой клей
Наляпай блямбу 0,5 кв.см. на зашкуренный и обезжиренный участок бутылки и, после отверждения, попробуй оторвать двумя пальцами. Если адгезия нормальная - не отрывается. Вторая проверка - склеить две маленькие бутылочки, обе без дна, которые входят одна в одну, а потом надуть их.

В результате экспериментов пришел к выводу, что наиболее рациональная схема выброса парашюта, при помощи сжатого воздуха, может иметь конструкцию, как показано на рисунке. Подобная конструкция занимает значительный объем, но при этом, в случае отказа парашютной системы, аппаратный отсек будет иметь хорошую защиту от механических разрушений при ударе ракеты о землю. Наиболее ответственный узел системы выброса парашюта – выпускной клапан воздуха. Прорабатывал несколько систем, но остановился на конструкции, о которой сообщал ранее на запасном форуме, то есть используется принцип прожига мембраны. При выпускном отверстие 10 мм, мембране из этикетки от ПЭТ бутылок, давлении 5-7 атм происходит мгновенный прорыв мембраны, который носит взрывной характер, при этом образуется отверстие по диаметру равное отверстию в пробке.

Брат-2> используется принцип прожига мембраны.
Великолепно! должно стабильно срабатывать !
Какой диаметр нити накаливания ?
И как она укладывается, без нарушения герметичности между горлышком аккумулятора давления и пробкой ?
Какая используется пробка - "пивная" (с венчиком) или "пепси" (с прокладкой, без венчика) ?

а-а-а, вот еще: поршень, выталкивающий парашют - он не должен заклинивать.
Образец "правильного" поршня - выталкиватель герметиков из тюбиков.

Ckona> Какой диаметр нити накаливания ?
Ckona> И как она укладывается, без нарушения герметичности между горлышком аккумулятора давления и пробкой ?
Ckona> Какая используется пробка - "пивная" (с венчиком) или "пепси" (с прокладкой, без венчика) ?
Высвобождение воздуха из объема в 220 мл при 5-7 атм сопровождается значительной энергией, но она высвобождается за очень короткое время. Поэтому у меня изначально было два варианта укладки парашюта. Первый вариант (показанный на резервном форуме) изначально был для меня сомнителен. Во-первых, достаточно сложно уложить парашют. Во-вторых, если применить высотомер, то в момент выброса будет скачек давления внутри корпуса ракеты. В-третьих, главное, собственно выброс не получается, воздуха хватает лишь вытащить парашют наполовину, в таком положении он заклинивает. Второй вариант – парашют в контейнере. Недостаток – увеличение габаритной высоты, несколько хуже аэродинамика, но думаю, с этим можно мириться. Достоинства очевидны. Выбросить должно, но как поведет себя поршень - не знаю, посмотрим. Проволоку применяю от 40-ка Вт паяльника. Герметизация – так с этим все хорошо, ведь прокладка 40х40 мм накладывается на горлышко бутылки, а затем навинчивается пробка, то есть герметизация от всего, что за мембраной. Пробка изначально была ровная, но перешел на пивную, сейчас изготавливаю вариант клапана для практической эксплуатации.
Объем контейнера можно выбрать под конкретный парашют, который можно укладывать вне ракеты, система многоразовая, причем перезарядка заключается только в замене мембраны. Если испытания системы выброса пройдут удачно, опишу конструкцию подробно. Конструкцию легко повторить, используя примитивный инструмент. Кстати о материале для парашюта, обрати внимание на занавески для ванны, они бывают из пленки и из синтетического тканого материала разной толщины, типа лавсан. Материал плотный, негигроскопичный, не тянется, очень прочный и легкий, лично мне понравился, главное недефицитный, правда раскраска в дельфинчики и рыбки, так у нас и ракеты гидропневматические!

Ckona> а-а-а, вот еще: поршень, выталкивающий парашют - он не должен заклинивать.
Ckona> Образец "правильного" поршня - выталкиватель герметиков из тюбиков.
В моем понимании для поршня, а мной ему ранее было дано определение как «импровизированный», отводится несколько иная роль. Процессы высвобождения воздуха скоротечны и парашют должно выбросить не давлением, а кинетической энергией струи воздуха, вернее, конечно, и тем и другим. То есть поршень, это скорее защита парашюта от струи, позволяющая выбросить парашют, не нарушая структуру укладки, что может привести к запутыванию строб и купола. Поэтому поршень изготовлю из гофрированного упаковочного картона, который прочный и легкий, и в моей версии одноразовый. Возможно завтра проведу испытание, посмотрим на результат.

Брат-2> выпускной клапан воздуха... используется принцип прожига мембраны из этикетки от ПЭТ бутылок.

Я повторил выпуск воздуха, тыкая в такую мембрану иголкой. Во всех трех экспериментах происходило взрывное разрушение мембраны с быстрым выходом воздуха. На основе этого (изобретенного Братом-2) принципа, может быть реализовано множество пневматических механизмов для ракет.

Ckona> Я повторил выпуск воздуха, тыкая в такую мембрану иголкой. Во всех трех экспериментах происходило взрывное разрушение мембраны с быстрым выходом воздуха. На основе этого (изобретенного Братом-2) принципа, может быть реализовано множество пневматических механизмов для ракет.
Кстати, очень интересная идея для создания исполнительного пневмоусилителя.
Хотел в своих конструкциях отказаться от пироустройств в пользу пневмо, но не придумал, как это надежно реализовать.

RLAN> Кстати, очень интересная идея

Идея интересная, но тоже не без недостатков. Вес, размер, технологии. Кстати, механизм, причем многоразовый, уже реализован в пневматическом оружии на баллончиках. Там есть и баллон высокого давления, и клапан, и спусковой механизм.
Проблема в другом - как задействовать эту систему? Механика сложно и, таки, съедает вес. Опять через пиросистему? Получается ерунда.

Ckona> Я повторил выпуск воздуха, тыкая в такую мембрану иголкой.
Изготовил стационарный клапан, слегка пропускает. Изготовил другой вариант, тоже пропускает. Ckona, ты сомневался в герметичности, а я не сомневался, вот и доболтался!
Изготовил третий вариант, иду испытывать, причина в технических нюансах, как будто все учел, посмотрим. Уже испытал и выброс прототипа парашюта. Пришел к выводу, что поршень совсем не нужен, но парашют необходимо уложить так, чтобы к струе воздуха была направлена сплошная, без складок ткань, а сам парашют плотно вставлен в контейнер. Чем плотнее парашют вставлен, тем выше его выбрасывает (более 2 м). В тоже время хаотично и рыхло уложенная ткань выбрасывается плохо. Объема 250 мл (ошибочно указывал на 220) при 5-7 атм более чем достаточно, то есть у данной системы есть право на жизнь.
Действительно прокалывание иглой приводит тоже к взрыву мембраны, и такой вариант мной рассматривался. Но к игле надо подвести потенциальную энергию, далее необходим спусковой механизм, то есть это не совсем простой путь. Нагреваемая проволока – это возможность прямого электроуправляемого спуска, при этом нет механических и прочих узлов. Планирую принять для себя стандарт бортового напряжения + 3,6В , то есть использовать аккумулятор сотового телефона. Под данное напряжение и рассчитываю клапан.
Ckona! Возможно, и тебя заинтересовал подобный принцип, ведь сам по себе принцип ничего не значит главное – практическая реализация. Не сомневаюсь, что и ты придумаешь, при разработке новой парашютной системы, интересные технические решения, подумай, не исключено, что в этом направлении мы будем первыми.

RLAN> Кстати, очень интересная идея для создания исполнительного пневмоусилителя.
RLAN> Хотел в своих конструкциях отказаться от пироустройств в пользу пневмо, но не придумал, как это надежно реализовать.
Мой крайний выбор за водяными ракетами (увлекался авиамоделизмом, дельтапланеризмом, выращиванием цветом, разведением рыбок, выпечкой), при этом радиотехника и ж.д. транспорт не в счет, это на постоянной основе. Именно водяным ракетам наиболее подходит пневматический выброс парашюта и сомневаюсь, что это полезно и другим типам ракет.

Проверил свою новую конструкцию клапана, теперь ничего не пропускает и все работает.
Основной проблемой является то, что при закручивании пробки с мембраной к ней необходимо прилагать значительное усилие. При эксперименте это выполнить достаточно просто, так как к пробке имеется свободный доступ, но когда все в сборе то проблема. Готовлю чертежи клапана.

Брат-2> ... Готовлю чертежи клапана.
Запорный клапан состоит из пробки, которая должна иметь внутренний бортик, в ней выполняется по центру отверстие 10мм. Вставка 6 выполняется из стеклотекстолита, имеет наружный диаметр 18 мм, вставляется в пробку так, чтобы до бортика оставалась щель по кругу 1мм. Внутренний диаметр вставки 10мм, мостик делит отверстие пополам. По мостику проходит проволока накаливания 7. В ставке имеются 8 отверстий диаметром 2 мм. Наружный стеклотекстолитовый диск 2 служит для возможности установки пробки с необходимым усилием закрутки. На диске установлены два пружинящих контакта, к которым подпаяна проволока накаливания 7, что обеспечивает ее постоянное натяжение. Через разъем 3 подводится питание к проволоке накаливания 7. Через отверстия 8 в ставке и отверстия 9 в диске детали скрепляются при помощи заклепок из гвоздей 15мм, всего 8 заклепок, что обеспечивает необходимую прочность соединения и позволяет закручивать пробку с необходимым усилием. Под контейнер парашюта 1 подкладываются две прокладки из толстого, мягкого линолеума. Контейнер крепится к диску двумя винтами 10 - М3.

Ckona выложил описание механизма поворота стабилизаторов в своей ракете

Брат-2> Изготовил стационарный клапан,

Много лет назад использовал подобную схему в первой ракете на сахарном двигателе. В ней был "аккумулятор давления" из наполненного воздушного шарика, уложенного внутрь фюзеляжа и иглы-перфоратора. Парашют укладывался в картонный контейнер, донышко которого играло роль поршня. При достижении высоты 250-300 м (так было расчитан двигатель и прокалибровано устройство), шарик раздуваясь достигал иглы и лопался... Избыточного давления хватало на отброс обтекателя контейнером парашюта и его выброс в набегающий поток. Уверенно работающее на земле устройство (в камере) давало отказы в полёте из-за сложностей в определении давления набегающего потока и ветра наверху. Твоя конструкция вполне работоспособна, но надо бы её испытать в набегающем потоке. (автомобиль, компрессор). Преимущество пиротехники в том, что всегда можно создать запас по давлению. Не увеличивая габариты системы. И то, бывали отказы из-за плохо уложенного фала или парашюта, или неправильной навески. В пневматической системе такого запаса по давлению нет. Расширяясь в замкнутом обьёме высвобожденный холодный газ имеет строго ограниченную способность совершить работу. Что действительно изящно в твоих конструкциях так это следование одной группе технологий... Пневмогидравлика во всех системах.

a_centaurus> ...давало отказы в полёте из-за сложностей в определении давления набегающего потока и ветра наверху. ...
На глазок энергии воздуха объема 250 мл при 5-7 атм должно быть достаточно для уверенного выброса парашюта во всех случаях, но можно и применить емкость 500 мл, при этом габаритная высота ракеты увеличится лишь на 50 мм. Разделаюсь со срочными делами, система почти готова, скоро потеплеет, все опробую на простой 3-х литровой ракете. Задача - создать очень надежную систему спасения именно водяных ракет.

a_centaurus> Много лет назад использовал подобную схему ... В пневматической системе такого запаса по давлению нет. ....
Самое ценное при общении единомышленников – критические замечания! Да, это не так приятно как одобрение, но именно это двигатель прогресса. Спасибо a_centaurus, решил проверить выброс парашюта с новым клапаном. Фото не очень, но убедился, что мощность потока воздуха достаточна для надежного выброса парашюта. Кроме того, если будет оказывать влияние встречный поток воздуха, то увеличится сопротивление для момента выброса парашюта, будет расти и время выброса, но это будет приводить к росту давления внутри контейнера, а следовательно будет расти и мощность выброса.

C каким давлением в бутылочке-аккумуляторе проведены испытания ?
Что еще отбрасывалось, кроме парашюта ?

Ckona> C каким давлением в бутылочке-аккумуляторе проведены испытания ?
Ckona> Что еще отбрасывалось, кроме парашюта ?
Давление 6 атм. На первом снимке видно, что контейнер закрыт головным обтекателем, интуитивно его я изготовил предельно легким, он с большой силой ударялся в потолок. На снимке 4 парашют (без строп) во время удара о потолок. Высота от контейнера до потолка 1600. Подмечена зависимость, чем сильней запрессован парашют, тем больше сила выброса.

Брат-2> Высота от контейнера до потолка 1600.
Если считать, что это и есть высота "отстрела" парашюта, то скорость его "отстрела" - 5,6 м/с.
При скорости 10 м/с (ракета) + 5,6 м/с (отстрел) = 15,6 м/с сила аэрод.прижатия головного обтекателя - 0,7 Ньютона.
Для проверки системы "в динамике" предлагаю "отстрелить парашют" с добавочным грузом в 70 граммов.

Ckona> Для проверки системы "в динамике" предлагаю "отстрелить парашют" с добавочным грузом в 70 граммов.
Хорошая идея! Проверю в ближайшее время. Вот только не хочется портить пенопластовый потолок, расчеты то примерные! Конструкция последней ступени показана на фото. Хочу убрать секцию для бортового оборудования, пока заполнить ее нечем. Все, что есть, включая и аккумулятор, можно разместить рядом с емкостью.

Ckona>> Для проверки системы "в динамике" предлагаю "отстрелить парашют" с добавочным грузом в 70 граммов.

Ckona! Выполнил проверку выброса парашюта с грузом. В качестве груза использовал гайки весом 33г. На первых 3-х вырезках выброс с одной гайкой, вес - 33г. На 4,5,6-й вырезке выброс с 3-мя гайками, вес – 100г, причем между 5 и 6 вырезкой пропущено 4 кадра, где парашют вне объектива. Во всех случаях выброс при стандартном давлении 6 атм. Проверка показала, что мои предположения были верны, то есть с ростом силы противодействия в контейнере растет давление, что приводит к увеличению силы выброса, то есть - это саморегулирующая система. Кстати, за потолок переживал обоснованно, сила удара была значительна, но к моей радости, видимых повреждений нет.
Убрал секцию для электроники, вся система работает безотказно, время срабатывания 0,1-0,3с (на глазок )!

Брат-2> Выполнил проверку ... время срабатывания 0,1-0,3с

Это интервал времени между подачей тока и хлопком при выстреливании парашюта ?

Поздравляю, теперь можно и летные испытания проводить !
Насколько можно видеть по фото, в качестве обратного клапана используется трубчатый велосипедный ниппель ?

Брат-2>> Выполнил проверку ... время срабатывания 0,1-0,3с
Ckona> Это интервал времени между подачей тока и хлопком при выстреливании парашюта ?
Ckona> Поздравляю, теперь можно и летные испытания проводить !
Ckona> Насколько можно видеть по фото, в качестве обратного клапана используется трубчатый велосипедный ниппель ?
Это время между подачей напряжения и хлопком, но субъективно, по ощущениям.
Обратный клапан работает по принципу велосипедного, но заводского не нашел. Пробовал пристроить современные, но впоследствии вернулся к изначальному варианту, как более надежному и простому. В латунном болте М6 (4) сверлится сквозное осевое отверстие 2 мм. Отрезок трубки 30-40мм (1) от датчика бытового холодильника вставляется в отверстие и пропаивается в месте (3), соответственно запаивается и конец трубки. В трубке сверлится отверстие 1мм, одевается резиновый ниппель. Болтом скрепляются бутылки. Если есть секция для электроники, то подобных болтов необходимо иметь 2 шт, в которые впаивается трубка от датчика холодильника необходимой длины.