Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

slavich77> Подозрения были, ....
Сейчас проверил себя и накачал 1,5 л бутылку. 6 атмосфер накачал относительно легко, 7 с трудом, почти достиг с большим трудом 8, при этом производительность насоса упала на 80% и одолеть 5-6 литров до 8 атм., надо быть компрессором! Ну, а 9 не верю! slavich77! Купи себе более-менее по качеству автомобильный компрессор, только выведи для него питание непосредственно от аккумулятора, по времени он качать будет примерно столько же, но может одолеть давление и в 10 атмосфер, так вы с друзьями будете отдыхать!

нет предела человеческой изобретательности
удачи при запуске

Брат-2> slavich77! Купи себе более-менее по качеству автомобильный компрессор.
Над этим уже думал. Ищу подходящий, чтобы не сломался сразу. У нас тут выбор - не такой как на "земле".
Пойду еще пару запусков произведу. И буду видео монтировать.

a_centaurus> если бы я был директором в этой гостинице... То сделал бы сборку из PVC трубы и заглушек.

Имею аргументы для обсуждения.
Вот в этом сообщении приведен расчет энергии расширения сжатого воздуха различного объема при начальном давлении 6 атмосфер: 2 литра - 280 Дж, 11 литров - 1540 Дж.
Чтобы водяная ракета по-взрослому (красиво и высоко) летала, в числе прочего (!!) должен быть достаточный объем сжатого воздуха.
Мы пока летаем на 5-6 литрах, при 6 атмосферах это порядка 700 Джоулей.
Берем двухдюймовую ПВХ трубу и считаем ее высоту при объеме 6 литров. Получается 3 метра или 55 калибров. Не совсем правильные пропорции, с бутылками вроде как удобнее.

ОДНАКО, наверняка существует "пороговое" давление, по достижении которого вследствие высокого удельного импульса вес трубы уже не дает проигрыша. Наверняка именно так устроена "рекордная" американская водяная ракета, которая взлетает более чем на 600 метров.

В мировом водоракетном движении есть направление: водяные ракеты из пластиковых упаковочных трубок от ламп дневного света. Трубки "из того же материала", но длинные и диаметр у них - 3...5 см. А стойкость трубки противостоять давлению, она зависит от диаметра, как - не помню, но при прочих равных условиях тонкие трубки более стойкие.

a_centaurus> Или вам Заратустра не позволяет? Мол надо обязательно бутылку купить, выпить, а потом уж ракету сделать.
Да, Центаурус - это тоже имеет место быть.
Банальная привычная вещь - обыкновенная пластиковая бутылка - а мы из них ракеты делаем !

slavich77> При первом запуске общий объем рабочего тела - 1900 мл, в остальных 1600 мл. Давление в первых 3-х - 115-120 psi. в 4-м - 125-130 psi. Высота, соответственно очередности запусков: 88 м, 97 м, 92, 125!!!!м (сам офигел).

Поздравляю ! Ты взлетел выше 100 метров. Это рекорд.
Прошу "для порядка", кроме стартовых и заправочных параметров - сообщи вес ракеты.

Небольшой отчет по сегодняшним запускам. Время 19:20, температура воздуха +15 С, ветер Ю-Ю/З 7-8 м/с. В качестве дополнительного раздражающего фактора: мошкА (ударение именно на последнюю букву) - эти твари хуже комаров. Если комар только прокалывает кожу, то эти гады отщипывают. Укусы от неё гораздо болезненнее. Ракета "Русалка-2" (модернизирован отсек БРЭО в плане более компактного и равномерного расположения аппаратуры и модуль хвостового стабилизатора. Запуски производились по просьбе городского телеканала (пиаримся потихоньку ). Всего 3 запуска. TV-шники присутствовали на первых 2-х (а жаль). Запуски производились на пустыре размером 500*800 м практически в его центре. Использовалась заправка 70 мл пены + 1600 мл воды. В стартах принимали участие бывшие коллеги по ОВД-шному цеху.
1-й запуск на 7,5 атм., отклонение от вертикали примерно на 15-20 градусов, причем против ветра. Штатное срабатывание ССР. Приземление в 50 м от точки старта. При подаче давления наблюдалось травление пены из-под крышки сопла (забыл вложить уплотнительную прокладку). Высота 88 метров. Изготовлена прокладка для крышки.
2-й запуск на 8 атм. Устойчивый практически вертикальный взлёт. Штатное срабатывание ССР. Приземление в 100 м от точки старта. Опять травление пены при давлении, но уже в месте сочленения сопла и удерживающего узла. Высота 97 метров.
После этого репортёры нас покинули (мошкА).
3-й запуск (контрольный). Видимо из-за проблем с О-ринг уплотнителем на сопле идёт небольшое травление после 7 атм. Попробовали нагнетать с помощью автокомпрессора - долго, нудно. Видимо сказывается его рабоче-китайское происхождение, хотя на корпусе надпись "300 psi" (на заборе тоже надпись, но за забором этого нет). В итоге добивали давление "ручником" до 8,5. Что-то я всё больше склоняюсь к мыслям разориться на качественный автокомпрессор и плюс еще приобрести второй ручник, чтобы качать можно было вдвоём. Отвлёкся. Старт - фактически идеальная вертикаль. ССР сработал штатно. Но зря я его раскрывал в апогее. Нужно было подождать естественного снижения. В итоге ракету снесло почти на 250 метров, причем в сторону автомагистрали (помните о ТБ!!!), чуть не испугался. Высота.... 137 м!!!!

Бортовое видео есть по всем трём запускам. Единственный минус - кривая подвеска ракеты к парашюту. Поэтому при снижении снимает только поле под собой, а хотелось бы вид горизонта. Исправил.
Перспектива - пенные старты с окрашенным рабочим телом. Ну это уже недели через 2 - к приезду жены с детями из отпуска.
Ждём выхода в эфир сюжета о WR. Если это не противоречит принципам авторского права, то выложу сюжет в сеть. Кроме того TV-шники обещались отдать весь немонтированный материал - 40 минут качественного видео! Водоракетное движение - в массы!!! Все в ОСОВИАХИМ

Ckona> Прошу "для порядка", кроме стартовых и заправочных параметров - сообщи вес ракеты.
Сегодня взвесил - 740 гр.

slavich77, может у тебя парашют великоват? Если при ветре 7-8 м/с сносит вдвое дальше высоты полёта, то скорость спуска 3-4 м/с. Наверно можно увеличить.

Serge77> slavich77, может у тебя парашют великоват? Если при ветре 7-8 м/с сносит вдвое дальше высоты полёта, то скорость спуска 3-4 м/с. Наверно можно увеличить.

С 97 метров спуск занял 16 секунд, т.е. 6 м/с. Диаметр парашюта - 1 м. Рассчитывался на вес 650 гр. по формуле, приведенной в этой ссылке Parachute Descent Calculations Расчетная скорость снижения для этой массы - 4,2 м/с. Для 740 гр - 4,5 м/с. Фактически при третьем запуске получилось - 3,9 м/с. Такое чувство, что попала в небольшой восходящий поток.
Размер парашюта видимо уменьшу на 5 м/с.

Ckona> Имею аргументы для обсуждения.

Попробую тебе не возразить, а просто дополнить твои же обьяснения. К вашим гидроракетам я отношусь очень уважительно. Сама по себе система водноракетного двигателя более сложна и изящна, чем например РДТТ. Просто мне хотелось для собственного понимания проблемы выяснить некоторые детали.
Так, со стороны очень заметна зависимость бутылочных ракетных технологий от индивидуального мастерства исполнителя. Кроме того, очень ограниченный набор этих самых техник и материалов. Бутылка есть бутылка. И для роста вверх очень мало возможностей. Поэтому, зная возможности пластиковых профилированных материалов, мне показалось странным, что их не используют. Разумеется, есть зависимость резистивности полимерной трубы от диаметра. Но, например, 50 мм (3 мм стенка) PVC труба в РДТТ на карамели держит (собственный опыт) 20 Атм в течение 1 с при температуре в камере ок. 1200 К. Оперативное давление такой трубы для холодной воды - 10 Атм. Полиэтиленовая труба 104 мм держит до 20 Атм при толщине стенки 8 мм. В лаборатории лежит сборка из метровой трубы с полусферическими крышками (стальные втулки под резьбу 1" в них установлены при изготовлении), которая была испытана на кратковременное давление 25 атм.
Диаметр бутылки ок. 85 мм. Есть номенклатура труб диаметром 75-83 мм со всеми крышками и прочими редукторами и соединителями. Необходимые 7 литров объёма
достигаются на длине 1 -1.2 м. 1.5 м ракета с отсеком для электроники, камеры, парашюта легко реализуется из труб такого калибра. Для увеличения давления в камере можно разделить ёмкость на два полубака. И прессуризация воздушного объёма может быть реализована из бокового патрубка. То есть захваты, удерживающие р. на старте становятся ненужными. И разгон такой ракеты будет более динамичным и свободным от аберраций курса. Когда мне это станет интересно я попробую эту конструкцию реализовать. По крайней мере водно-ракетный движитель такого типа испытать в лаборатории.

Ckona> Банальная привычная вещь - обыкновенная пластиковая бутылка - а мы из них ракеты делаем !

Не менее банальная вещь - канализационная труба. А мы из них ракеты делаем...

Брат-2> slavich77! А случайно в том, что ты так легко создаешь давление ручным насосом в 8-9 атмосфер, нет ошибки?

По зафиксированной высоте и массе ракеты: нет ошибки, 9+ атмосфер.
Смешно, но достичь 8-ми атмосфер (так у меня было) оказывается быстрее всего именно ручным автомобильным насосом с длинным трубчатым корпусом.
Ведь кроме усилия сжатия, это сжатие должно обеспечиваться конструктивно.
А в большинстве автомобильных компрессодырчателей соотношение объемов 5:1, ну 6:1,
что еще дополнительно ухудшается клапанами и моментами их закрывания. Это всех устраивает, не встречал я автомобилей с давлением в шинах более 3-х атмосфер.
Трубчатый же насос обеспечивает конструктивно степень сжатия чуть ли не 12:1, если труба длинная. Ну а усилие сжатия - это уже чисто спортивный элемент.
По-хорошему, надо слегка вспотев баллон надувать, а потом уже заряжать ракету.

slavich77> а если использовать два парашюта, раскрывающихся поочередно?
Еще может быть вариант - использовать боковую площадь ракеты.
Это порядка 0,1...0,15 кв.м.
Парашют крепится двумя тросиками, в начале спуска один из них выбран и ракета спускается вертикально. Затем сервопривод освобождает второй трос, ракета спускается горизонтально.
Также существуют варианты парашюта с несколькими режимами раскрытия, на форуме обсуждалось примерно в начале лета. Простейший - дополнительная стропа к центру купола. Но никаких испытаний не было.

Брат-2> Подготовился к пуску двухступенчатой ракеты. Сопло стандартное 22мм, врезано в пробку.

Вот тут я долго пялился в фотографию и не смог догадаться - зачем понадобилось на 22-мм горлышко бутылки прикреплять еще одно 22-х мм сопло ? Это связано с особенностями конструкции пусковой установки ?

Ckona> Вот тут я долго пялился в фотографию и не смог догадаться - зачем понадобилось на 22-мм горлышко бутылки прикреплять еще одно 22-х мм сопло ? Это связано с особенностями конструкции пусковой установки ?

Это 5-литровая (или 3-х литровая) бутылка из-под пива "Толстяк". У нее диаметр горлышка в 2 раза больше чем у обычной ПЭТ-бутылки, а также есть ещё ручка для удобства переноски.

a_centaurus> А уж номенклатура у PVC изделий бесконечна. Чего только нет. И все по стандартам разложено.
Можно какую-нибудь ссылку на каталоги с данными изделиями? Посмотрю: продают ли что-нибудь из этого в России.

Ckona> Еще может быть вариант - использовать боковую площадь ракеты.
Ckona> Это порядка 0,1...0,15 кв.м.

Мало того, боковую площадь ракеты нужно обязательно учитывать при расчёте системы спуска. Я уже тебе писал о способе спасения ракеты разделением её на части и обьединением в замкнутую циркулярную систему (типа: парашютисты образуют кольцо из тел, взявшись за руки). Обычная ошибка в расчёте, когда не учитывают аэродинамическое качество купола парашюта. При боковом ветре возникает подьёмная сила и вся связка может парить долго, если скорость спуска относительно мала (4-5 м/с). Сам имел "удовольствие" наблюдать такое парение (и снос на автомагистраль) ракеты массой в 1 кг и с куполом всего 80 см. Поэтому всегда нужно делать купол парашюта на 15-20% меньше расчётного. Также можно увеличить отверстие или использовать парашют лепестковой формы. Такая форма лучше всего противостоит боковому ветру. И проста в изготовлении.

a_centaurus>> А уж номенклатура у PVC изделий бесконечна. Чего только нет. И все по стандартам разложено.
slavich77> Можно какую-нибудь ссылку на каталоги с данными изделиями? Посмотрю: продают ли что-нибудь из этого в России.

За Россию не скажу, а у нас в любой скобяной лавке есть широкий выбор полимерных труб и accesorios для них. Вот ткнул наугад в поисковике. CanopoL S.A.
Ну а чтобы перейти "от тактики к практике" снял несколько различных применений таких обьектов в физических лабораториях. Посмотри. Среди них упомянутый выше сосуд высокого давления выполненный на базе таких систем. Есть, кстати полимерные трубы, армированные металлической фольгой. Что различает их так это методы соединения. Их в общем случае - три. Механический - резьбовый или на винтах, или на кольцевых зажимах или по посадке на о-ринг. Клеевой - в основном для PVC (есть растворители и клеи). Сварка - для ПЕ труб и а. Этот - самый дорогой и прочный. Для него нужен специальный инструмент. Ну и соединения неразборные. Постараюсь продолжить на практике эту тему, чтобы дать исходные данные для дизайна такой ракеты.

a_centaurus> снял несколько различных применений таких обьектов в физических лабораториях.

slavich77 извиняюсь, дело в моем ручном насосе, у него больший диаметр поршня, убедил себя на другом насосе!

Ckona> А в большинстве автомобильных компрессодырчателей соотношение объемов 5:1, ну 6:1,что еще дополнительно ухудшается клапанами и моментами их закрывания. Это всех устраивает, не встречал я автомобилей с давлением в шинах более 3-х атмосфер.

Ckona! Не знаю, что ты полагаешь по поводу автомобильного компрессора, но мой нормальный китайский за 1000 рублей за 40 сек. качает 1,5 литра до 6 атмосфер, и за 55сек. до 8 атмосфер. Максимальное давление выдает более 10 атмосфер, сам проверял. На фото зажимал пальцем шланг и фотографировал, как смог зажал, так и сфотографировал. Нет, нам простому народу приятно, что часть работников наших органов занимается физическим трудом, причем за интерес, но slavich77 пожалей друзей, они перестанут с тобой не только выезжать на пуски, но и здороваться, а как, если руки в кровавых мозолях.
Ребята купите компрессор, - это лучшее практическое решение нашей проблемы, причем и безопасное.
slavich77>Это 5-литровая (или 3-х литровая) бутылка из-под пива "Толстяк".

Горлышко у 5-ти литровой пивной бутылки внутренним диаметром 30мм. Бутылка имеет толстые стенки, должна выдержать 10 атмосфер, проверял на 8. В пробку хорошо врезалось 22 –х миллиметровое горлышко, ободок которого точно закрывает горловину указанной бутылки. Интересно из подобных бутылок выполнить 10 литровую первую ступень на 8-9 атмосфер, но – это далее!

GOGI> Как быстро смешать два раствора без электровоспламенителя?

Никак, и с воспламенителем тоже. Нужно затыкать бутылку, ждать окончания реакции, потом запускать. Иначе очень много реактивов не реагируют, причём доля прореагировавших каждый раз разная.

Думаю, оптимально прессовать соду в таблетку или столбик, возможно с добавкой сахара или чего-то липкого. Такую таблетку можно бросить в бутылку с кислотой и успеть поставить ракету на стартовый стол, за это малое время таблетка мало израсходуется. Потом ждать, пока таблетка растворится, потом запускать.

Serge77> Никак, и с воспламенителем тоже. Нужно затыкать бутылку, ждать окончания реакции, потом запускать.
Ну, кпд и стабильность полного импульса тут не так важны. за то малое время что проходит от начала смешивания, до вышибания пробки видимо достаточное количество реагирует.

GOGI> Ну, кпд и стабильность полного импульса тут не так важны. за то малое время что проходит от начала смешивания, до вышибания пробки видимо достаточное количество реагирует.

Вышибание пробки - слабое место такой схемы.
Сечение горлышка бутылки 3,6 кв.см.
Если усилие вышибания пробки - 10 кГс, то стартовое давление - менее 3 атм, то есть фигня.
Если же усилие вышибания пробки - 35+-5 кГс, двигательный отсек может "взлететь" без сопла.
Гарантией контролируемого запуска является узел удержания, который срабатывает по внешней команде (например, от веревочки).

GOGI> Вопрос два: в такой газогенераторной схеме имеет ли смысл добавлять пенообразователь?
Да.
Кстати, до сих пор, к своему стыду, не подготовил чережи простейшего "пионерского" стартового устройства.
Словами:
1) резьбовая часть пивной крышки от пластиковой бутылки восемью ножевочными пропилами прорезается на 8 секторов, без повреждения внутреннего венчика на дне крышки (это уплотнение !).
Крышка с прорезями навинчивается на бутылку.
2) из другой бутылки ножницами вырезается полоска, накручивается на разрезанную навинченную пробку в 2-3 слоя и фиксируется скотчем от раскручивания. Так получается цилиндрический затвор.

Если бутылку надуть, а потом сдернуть затвор - лепестки разрезанной крышки раздвигаются, соскакивают с резьбы и ракета взлетает.

Остатки бутылки, из которой вырезалась полоска, удобно использовать в качестве "стартового стола".

a_centaurus> Эдакий "Saturn-5 Bottle".

Эх, история (с Сатурном-5) может повториться... се ля ви

Ckona> Эх, история (с Сатурном-5) может повториться...

Снимаю сомбреро перед твоей настойчивостью в строительстве такой монументальной водной ракеты. У меня бы точно терпения не хватило - соединять столько бутылок. Сделал бы все на цельных ПВЦ трубах. Удачи. Я набрал целую папку патентов (12 Mb) по Toy Rockets. Там как парашютные системы так и системы пуска и контроля водных ракет в том числе. Если тебе интересно, могу выложить в файлообменнике.