Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Брат-2> Воды в верхней бутылке нет, воздух подводится к соплу по трубке, осуществляя ее инжекцию. ... в верхней части трубки просверлены отверстия,
Надо понимать, кубанский воздух в силу особых качеств не замечает верхних отверстий в трубке и стремится выходить из нее исключительно возле сопла. И энергетика этого особого воздуха такова, что бульки взбивают пену в нижней бутылке так же буйно, как это происходит от струи воды, бьющей из верхней бутылки в нижнюю.
Что-то ты перемудрил. Чтобы взболтать пену за 0,2 секунды, надо дубасить по воде не бульками, а брызгами. Тем более что одна булька - это один пузырь, а нужна пена с плотностью 0,3...0,5 из огромного числа пузырьков.

Справедливости ради отмечу, что я сам по тупости раз десять запускал ракету с шампунем, но без верхней секции или без воды в верхней секции - пока не догадался, что пена появится лишь от струи воды.
Так появился "дозатор" - короткая трубка сверху на 30-40 процентов объема нижней бутылки.

Брат-2> Принцип действия подобного пеногенератора существенно отличается от Вашего и это тема для отдельного исследования, но нужен стенд. Мне видится, что в подобной конструкции есть интересные моменты.
Конструкция привязывается к дереву, рядом штатив с камерой. Пускаешь и смотришь на видео, что происходит. Бутылки надо прозрачные.

PopovIgor> Ведь я уже выше показывал, что конечная скорость по окончании работы двигателя мало зависит от ф сопла! Сколько ты запас энергии в Р и V, столько и выйдет и не важно через что. Чудес из ниоткуда не берется.

Извиняйте.Сами мы не местные. Данную тему читаю как художественную литературу
Если "Сколько ты запас энергии в Р и V, столько и выйдет и не важно через что." то откуда возьмется дополнительная "энергия"(тяга) при применении пены ?
Чисто физический смысл интересен.

I.C.> откуда возьмется дополнительная "энергия"(тяга) при применении пены ?
I.C.> Чисто физический смысл интересен.
Сила тяги водяных ракет зависит от плотности жидкости?

I.C.>> откуда возьмется дополнительная "энергия"(тяга) при применении пены ?
PopovIgor> Сила тяги водяных ракет зависит от плотности жидкости?

Удельный импульс реактивного двигателя с жидкой расходной массой обратно пропорционален квадратному корню из плотности жидкости.

Перейдя с воды на бензин, выигрываем в удельном импульсе на 20 процентов.
Перейдя с воды на пену с плотностью 0,5, выигрываем в УИ на 30 процентов.
Теоретически.

На практике выигрыш меньше, поскольку много энергии тратится на пенообразование.
Тем не менее, вполне заметен на простейшем пружинном стенде.

Длительность работы двигателя увеличивается более чем вдвое.
Так как удовольствие от созерцания стартующей ракеты пропорционально квадрату продолжительности работы двигателя, то выигрыш от пенной тяги - примерно в 5 раз !

Ckona> Так как удовольствие от созерцания стартующей ракеты пропорционально квадрату продолжительности работы двигателя, то выигрыш от пенной тяги - примерно в 5 раз !

Видимо, использование пены снимает вопрос "нерасширяемости" отбрасываемой массы, т.е. использование конуса на выходе (какого?) должно дать прибавку к суммарному импульсу.

Ckona> Длительность работы двигателя увеличивается более чем вдвое.
Ckona> Так как удовольствие от созерцания стартующей ракеты пропорционально квадрату продолжительности работы двигателя, то выигрыш от пенной тяги - примерно в 5 раз !
Несомненно, старт на пенной тяге более эффектный, более зрелищный. И это очень важно.
Ckona> Перейдя с воды на пену с плотностью 0,5, выигрываем в УИ на 30 процентов.
Ckona> Теоретически
Теоретически на 41% (корень из двух),если брать ту же массу жидкости.
Но смотри, занимая жидкостью вдвое бОльший объем, мы снижаем конечное давление, а значит и снизится прирост скорости на пневмовыхлопе. В итоге будет то же самое? Часть накопленной энергии выйдет с водой, другая с воздухом. Используя жидкость с меньшей плотностью, мы увеличиваем первую часть и сокращаем вторую. Разве не так?

PopovIgor> Разве не так?

Конечно так.

Можно посчитать по-другому. Пусть мы зальём тот же объём жидкости, но с вдвое меньшей плотностью. УИ вырос на 41%, а масса топлива уменьшилась вдвое. Итого суммарный импульс упал на 41%.
А ракета летает не на УИ, а на СИ.

PopovIgor> занимая жидкостью вдвое бОльший объем, мы снижаем конечное давление, Разве не так?
Конечно, не так.

У нас не легкая жидкость, а пена.
Двухфазная среда.

Все гораздо сложнее.
При заполнении водой 20 процентов, не так уж много воздушного объема съедается.
При адиабатическом расширении на эти 20 процентов не так уж сильно давление падает.
Внутри мелких пузырьков пены расширение и вовсе не адиабатическое, а вполне изотермическое.
То есть воздух, который в пене, совершает работу наравне или даже бОльшую, чем "не в пене".
Какая-то дополнительная работа выполняется на выходе из сопла, когда пузырьки расширяются до атмосферного давления.
Замена в формуле для скорости истечения пены на легкую жидкость позволяет оценить выигрыш в удельном импульсе, но вряд ли пригодна для вычисления полного импульса.

Измерения австралийской группы, проведенные на стенде с погрешностью 2%, показывают некоторый выигрыш в полном импульсе у пены по сравнению с водой (примерно 49 и 54 Н*с).

PopovIgor> Созвонился, все нормально.
PopovIgor> Далее дочь встретится.

Сегодня в 18-00 человек, с которым до сих пор на протяжении целой недели никто не встретился, выезжает из отеля.
Похоже, "1 мин езды на машине" - непосильное расстояние.

...
Ckona> Что-то ты перемудрил. ...

Ckona! Посмотрел еще раз твой крайний фильм старта ракеты, действительно отличие не в мою пользу, убедил, попробую без самодеятельности, но с дозатором конечно. Жаль, что твой фильм в художественной обработке, вот бы показал живой вариант! Изготовил парочку сопел, буду готовиться к старту.

8.04.2012 состоялся 3-х ступенчатый старт ракеты. Основная поставленная задача состоялась в удачном осуществлении подобного старта, ну и проверка работоспособности разработанного мной узла соединения. Всего было осуществлено три старта. 1-й старт выполнялся в связке 2+3 ступени, причем у 2 ступени было сопло 23мм. Старт был штатным, ступень отсоединилась без задержки, непосредственно после разгона. 2-й старт выполнялся в связке 1+3 ступени. Старт штатный, замечаний по работе узла соединения нет, но забыл включить систему индикации и поиска, благо моя парашютная система имеет защиту от «дурака» и подобное просто не заметила. 3-й старт выполнялся в связке 1+2+3 ступени, замечаний по расстыковке ступеней нет, немного запутались стропы и вовремя выброшенный парашют, некоторое время не раскрывался, но далее все прошло штатно. После наполнения ступеней водой и установке ракеты на стол, подал давление воздуха, а ракету придержал рукой, ступени полностью замкнулись при 2,5-3атм. К сожалению, моя видеотехника не позволяет показать все нюансы старта, расстыковки ступеней и выброса парашюта, но теперь очевидно, что узел стыковки водяных ракет получился удачным, с чем себя и поздравляю!

Брат-2> 8.04.2012 состоялся 3-х ступенчатый старт ракеты.

Поздравления!

Брат-2> 3-й старт выполнялся в связке 1+2+3 ступени, замечаний по расстыковке ступеней нет.

Это уж точно - МИРОВОЙ РЕКОРД !
Поздравляю ! Такое на бутылках еще никто не делал !
Третий старт получился на видео вполне качественно.

Ckona> Это уж точно - МИРОВОЙ РЕКОРД !

Так это нужно заявить всему миру!

Ckona>> Это уж точно - МИРОВОЙ РЕКОРД !
Serge77> Так это нужно заявить всему миру!

Спасибо, но подобный рекорд интересен лишь узкому кругу людей, да самому себе! Мне было интересно создать очень простую и надежную многоступенчатую ракету. Следующая задача осуществить старт с регистрирующим оборудованием, но в таком виде ракета не сможет преодолеть даже рубеж высоты в 150м. Попробую увеличить объем 2 ступени до 5л, а 3-ей до 4,5л, при этом габаритная высота ракеты останется в разумных пределах, но параметры подобного варианта еще не считал.

Прикинул, получилось, что и при увеличении объема ступеней высота подъема составит 150м, то есть преодолеть высоту в 200м при давлении воздуха 6атм. крайне затруднительно.

Брат-2> Спасибо, но подобный рекорд интересен лишь узкому кругу людей

Так вот всему этому узкому кругу во всём мире и сообщи. Вы же радуетесь достижениям австралийцев, вот пусть и они порадуются за ваши. Не нужно быть слишком скромными.

Serge77> ... узкому кругу во всём мире и сообщи. ...
Хорошо бы знать, как и зачем! Тем не менее, подобный старт стал возможен благодаря свойствам моего узла соединения. Решил построить ракету в 4 ступени, причем, не используя агрегаты от 3-х ступенчатой ракеты, которая при случае будет продолжать летать. Начал изготовление 4 узлов стыковки ступеней, что фактически является серийным производством, и все это возможно благодаря низкой себестоимости и трудоемкости на изготовление узла. При выполнении работы особое внимание уделяется совершенствованию технологии изготовления отдельных деталей и узла в сборе. Себестоимость одного узла составляет: типовой коннектор-26руб; велосипедный ремонтный штуцер- 35 руб; надувной шарик – 12 руб. Итого – 73 руб. Так как все работы выполняются на подсобном инструменте, то при изготовлении узла очень желательно применять метод осмысленного творчества на основе приобретенного опыта!
А у нас, как всегда нежданно, наступило настоящее лето. Зацвели фруктовые деревья, появились первые листья. Запели птички, порхают бабочки, а пчелы собирают майский мед. В этом году мы за долгую холодную зиму хорошенько остыли, но если честно, то уже успели и нагреться и почему человеку всегда плохо? А куда делся Игорек?

Serge77>> ... узкому кругу во всём мире и сообщи. ...
Брат-2> Хорошо бы знать, как

Сделать страничку на русском языке и дать на неё ссылку на австралийском форуме и ещё где-нибудь, если есть где.

> и зачем!

Чтобы не было мучительно больно, когда через полгода австралийцы сами запустят и все будут их считать первыми в мире.

Брат-2>
Из какого материала всё же лучше сделать парашют? Сейчас сделан из женского зонтика ф 750 мм, дырка по центру, 8 строп - 1200. Пролежал сложенным 2 месяца, стал какой то каменный. Сомнение берет, что эта фигня вообще раскроется. Да и тяжелый.
Алексей подогнал оптический датчик, делаю второю голову. Одна ГЧ по радиоканалу с видео, высотомером Gogi и отсеком для космонавтов сделана. Готовы три двигателя. 3,5 л - армированный (для испытаний на предельное давление - вторая ступень), 4,3 л - пеногенератор - 2-ая ступень, 5,8 л - с подвижным соплом (выталкивание с ф15, далее - ф10), можно и далее на ф15 - 1-ая ступень. Можно и все по отдельности. И готовлю к склейке 1-ую ступень с верхним баком (5,8 л - общий, 1,5 л воды). Тоже хочу посмотреть, как поведет себя при изначальном положительном смещении ЦТ.
Если Gogi сюда случайно забредет, то как дела с возможностью с исп. его высотомера с опр. апогея для ССР?
Той рассматривает стоящие двигатели как столбики для своих пометок. Прям Гагарин.

Serge77> Чтобы не было мучительно больно, когда через полгода австралийцы сами запустят и все будут их считать первыми в мире.

Полет 3-stage water rocket, уже было в 2009...: 3 Stage Water Rocket - YouTube

-VMK-> Полет 3-stage water rocket, уже было в 2009...: 3 Stage Water Rocket - YouTube

Похвальная попытка, но на деле Ынха-3.

PopovIgor> Из какого материала всё же лучше сделать парашют? ...
Подобных зонтиков у меня целая коллекция, но применять их по указанным тобой причинам я тоже не решаюсь. Из парашютного шелка (шутка). Я купил некую рубашечную белую синтетическую ткань по 25руб.п.м. ширина 1.80, получилось нормально. Больше всего мне понравился парашют из занавески для душа. Материал синтетический, тканый, легкий и непромокаем. Только необходимо купить занавеску наименьшей плотности, стоит она у нас 180руб. Беру квадрат 1000Х1000мм, складываю пополам, еще раз и еще раз. Далее беру дюралевый обруч для талии, приложил, куда надо по смыслу, и паяльником, нагретым конечно. Получается просто круг диаметром 900-1000мм, маленькие парашюты не люблю. Центрального отверстия в куполе не делаю. Применяю 8 строп, места закрепления строп усиливаю накладками ткани на клее Момент. Стропы из обыкновенной капроновой нити длиной 1000мм. При спуске формируется правильная форма купола, раскачиваний нет.

-VMK-> Полет 3-stage water rocket, уже было в 2009...
Третья ступень не дала тяги.
А у австралийцев в двух попытках подряд не происходило разделения ступеней.
Самая успешная попытка у Брата2 !

-VMK-> Полет 3-stage water rocket, уже было в 2009...
Действительно полет не впечатляет, но пусть они будут первыми! Надеюсь 4 ступени еще не запускали?