Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Брат-2> Изготовил новый пневматический клапан на основе ПЭТ пробок с прокладкой.

Александр. Ты вводишь пневмовыброс парашюта в "горячие" ракеты.

Я наоборот. Вышибной в водные ракеты. Для однобутылочной удобно. Вышибной вставляю сверху, через отверстие в верхней пробке. Парашют обматываю куском материала из садового зонта, похожего на брезент. Этот брезент и воспринимает огневое воздействие вышибного. Вышибной на ЧД дает яркую огненную вспышку.
Вышибной из петарды так не вспыхивает. По крайней мере я не замечал. А результат один и тот же.

Стартовую рассматривал так и эдак. Не уразумел. Что за боковые стойки? Рассчитана на открытое горло?

....
EG54> Александр. Ты вводишь пневмовыброс парашюта в "горячие" ракеты.
EG54> Я наоборот. Вышибной в водные ракеты. ....
Привет Олег! А почему бы и нет! Наше занятие не ремесло, а творчество! Показывая свои творения мы не учим друг друга, а подкидываем идеи, а вот далее каждый исходит из своих возможностей и взглядов на прекрасное! Пример: apakhom делал спуск ракеты на авторотации, мне понравилась идея, но реализовывал его идею по своему, именно поэтому мне было интересно. Первые старты были проблематичными, учился, переделывал, раз 5 подряд слетала удачно, сейчас на консервации, исправна, печально одно, очень сомнительно, что полетит опять.
У нас главное не участие, а результат и самоудовлетворение!
Ну, да, свою пневматическую задумал для пиротехнических ракет малого калибра - Ǿ40мм, все готово, новый клапан держит герметично, уже двое суток, давление в пневмоаккумуляторе не изменилось. Однако, возвращаюсь к водяным, уже смонтировал на топливные баки свою систему выброса парашюта. Сейчас делаю полноценный блок БРЭО для водяной ракеты.
На пусковой четыре стойки - захваты горла, снизу поджимается на винте пробка, что хочется, то можно установить, да и запустить!

apakhom> Какие мысли? Что не так?

Все нормально, приобретаешь собственный опыт, реальность сложнее, чем может показаться! Предполагаю, что проблема напечатанных сопел в отклонениях размеров, пусть и микроскопических, да и пластик возможно не подходящего качества. Лучше использовать заводские сопла с вклейкой пробки. Лучше на эпоксидке, на термоклее быстрей, но тоже держит. Саму гардену мы переделывали, она должна сама открываться под действием своей пружины. Тогда, ее перед стартом принудительно закрываешь, вставляешь клин-вилку, потом клин веревочкой выдергиваешь, ракета стартует, но давление минимум 4ат. Завтра куплю, переделаю, покажу.

apakhom> Какие мысли? Что не так?

Смажь резинку сопла селикон. смазкой или жидким мылом. Трение резко уменьшится. И все пойдет как по маслу Авто масла не использовать . резинка разбухает и не держит давление.

примечание. Юбка гардены -мамы при 2 атм уже самоблокируется( это если удалить пружину из под юбки). Второе. Чем больше давление, тем больше нужно усилие сдергивания юбки. Если память не изменяет, то при 5 бар усилие сдергивания около 0.6 кг. Западники эту особенность вероятно не знают. Поэтому дергают
многократно рычаг, который опускает юбку. Это при давлениях больше 6-7 бар. У австралийцев рабочая бутылочное давление в районе 8.6 бар. Я закачивал и до 10 бар. При том, что гардена рассчитывалась производителем на водопроводное давление в районе 2-3 бар.
Внутри гардены стопорные угольники(3 шт) бывают разными. Поэтому они могут и изгибаться под действие выталкивающей силы. Подбор гардены тоже имеет значение.

Nec> Мне кажется, или если насытить воду какой-нибудь солью, то поднимется плотность и тяга будет больше?

Верно. НО водная ракета, это ракета парадоксов.
Если добавить в воду жидкого мыла(около 2% от воды), то плотность воды снижается. А высота повышается. Сопло 21 мм на чистой и мыльной воде дали 150 и 163 метра соответственно. На 9 мм сопле гардены вода=100 метров, мыло= 150 метров. Соль такого прироста не дает. Данные из мыльных опытов австралийцев. Ракета на 5 литров, давление 8.6 бар.

EG54> Верно. НО водная ракета, это ракета парадоксов.
Закончил постройку полноценного блока БРЭО для водяной ракеты. Как всегда для монтажа плат использую гофрированный пластик. Легкий, относительно прочный, внутренние каналы позволяют упрятать часть соединительных проводов. Пластик сгибаю в виде квадратной трубы, имеем 4 плоскости для крепления плат. Платы к плоскостям пришиваю нитками, соединения в соответствии со схемой проводами. Подобная конструкция БРЭО позволяет легко переделать монтаж, добавить платы, да и легко утилизировать, сохранив платы. БРЭО содержит: Arduino Nano, картридж microSD, ADXL375, BMP280, приемник RX480-E-WQ-4, передатчик на 433мГц 10мВт (маяк). Все платы за исключением маяка разместил на одной плоскости. Имеется силовая плата, на которой: аккумулятор LI-Ion 4,3v 380mA/h, 2 контрольных светодиода, силовой ключ на
АО3400, MOSFET, 5,8A, сомневался ведь в корпусе SOT23 , для ключа идеален, порог 1,4В.
Блок надевается на пневмоаккумулятор парашютной системы. Планирую установить MD-80, не нахожу пока места для установки.

Брат-2> Закончил постройку полноценного блока БРЭО для водяной ракеты...

Осуществляется контроль целостности моста пневмоклапана, а также наличия microSD. Зеленый светодиод контроль питания. Короткие мигания красного – все нормально, симметричное мигание красного – нет microSD, постоянного горит красный – нарушение цепи или пережег моста клапана. По сигналу пульта «Старт» включается запись на microSD, выключается через 5 сек когда высота менее 3м. С пульта можно в любой момент принудительно выбросить парашют. Через 5 сек после выброса парашюта, включается поисковый маяк.

Брат-2>> Закончил постройку полноценного блока БРЭО для водяной ракеты...
Произвел полную опрессовку всех соединений и пусковой установки при давлении 6Ат.
Установил верхнюю бутылку своей ракеты (всего 3, полный объем 4,5л) для статической проверки пневмовыброса, ну и БРЭО. Выброс принудительный с пульта, через 5 сек включился маяк, а далее старт, но без давления воздуха, стравилось через клапан пневмоаккумулятора.

.....
EG54> .... Это при давлениях больше 6-7 бар. У австралийцев рабочая бутылочное давление в районе 8.6 бар. Я закачивал и до 10 бар. .....
Мне бы промолчать, но не могу не гавкнуть, Олег, не вводи людей в заблуждение!
С нашими бутылками предел рабочего давления 7ат! Далее бутылка теряет форму, причем необратимо, ее раздувает, а если учесть, что при накачке загоняется теплый воздух, то необратимые изменения верха бутылок уже присутствуют при 7ат! Самые толстостенные и прочные у нас бутылки от Пепси, да и этикетки самые лучшие! В «Буране» использовал 2 бутылки от Пепси, их не было видно, накачал 8ат, аж «Буран» раздулся, пришлось бутылки заменить.
Австралийцы, возможно, и качают до 8,6 бар, так у них бутылки не из нашего пластика, рассказывают, что это даже склейки, как то не верится, но поздравляю, нам так не жить!
10 ат! Да это уже на грани взрыва, причем бутылки похожую на Фугу! Использую кислородный шланг 10м, воздух нагревается и от солнца и от компрессора, буду добавлять перед пусковой охладитель из медной трубки, хватит 50см и ведра воды! А ну да, бар, и бутылки из под молока, ну и конечно изолента! Напоминаю 1 бар равен 0,986923 физическим атмосферам, или 1 физическая атмосфера равна 1, 01325 бару.

EG54>> .... Я закачивал и до 10 бар. .....
Брат-2> Олег, не вводи людей в заблуждение!
Брат-2> С нашими бутылками предел рабочего давления 7ат!
Александр. Я помню, что ты Фома неверующий.
Молочная бутылка на 1.5 л РОВНАЯ и там не чему выпрямляться, как на газировках. Дно, если помнишь я выдувал в полусферу. Для исключения деформаций. На 10 бар по манометру я не летал, но закачки делал. Больше компрессор не позволял. А на 8барах-это была рабочее давление. Ни разу молочная бутылка не взорвалась. Внешние баки один раз рванули. Но это после многократных накачек.

С чем можно согласиться, так с тем, что твоя ЦВЕТНАЯ бутылка слабее прозрачной. Поэтому цветные даже не рассматриваю.

Вот эти двухлитровые летали многократно на 7 бар. Можно и больше, но в начале эксплуатации. Трехлитровая только на 6.
Выемку- углубление на коле обязательно укрепляю нелюбимой тобой изолентой. Чтобы предотвратить выворачивание этой выемки. Любой рисунок или выемка на бутылке резко снижает ее прочность и возможное давление закачки. Поэтому и люблю молочные. Они ровные. Одна серьезная проблема это пробки и широкое горло.
На западе бутылки точно такие же. Привозили с Германии( не специально конечно). Сравнивал.

Брат-2> ... Лучше использовать заводские сопла с вклейкой пробки. Лучше на эпоксидке, на термоклее быстрей, но тоже держит. ...


Действительно работает! Вот уж не ожидал

EG54> <про смазать силиконом>

Спасибо, весь текст полезен.

Очень разочаровался в PLA. Как нибудь видео закачаю - там при 1МПа(!) видно как вода прямо сквозь поверхность сочится. Так что PLA пойдет только к обычным (сухим и без давления) ракетам. Водяные ракеты требуют более серьезного подхода - слишком уж условия экстремальные.
Пока решил попробовать PETG.

Nec> решил надуть (прям надуть) обычную прозрачную полторашку из-под какого-то лимонада. Так вот, надуваться (необратимо деформироваться) она начала почти сразу.

Мы говорим о ПЭТ бутылках.
По снимку, первой лопнет правая, цветная бутылка. Второй будет средняя, с рифленым рисунком, кругляшками. Молочная на 10 правильных барах не лопает. Какое взрыв. давление ей надо не знаю. Для нее плоское дно выдувал в полусферу.
На втором снимке виден пятак, выровненный термически, для соединения с другой бутылкой.

Nec> Еще. Давно заметил, что китайские компрессоры для подкачки колес автомобилей сильно завышают показания.
Китайские бары только для китайцев. Такая у них древняя традиция.
Поэтому пользуемся не правильными манометрами. На левом манометре стоят риски, до куда качаю. Точнее, качал.

Советский ножной насос в легкую качает 6 бар. Больше веса моего не хватает. Берегу старую калошу...

Nec> Проверив несколько компрессоров, понял, что при 2атм в колесе, они показывают 3атм.

Вот поршень с китайского компрессора. На нем нет оси вращения для поршня в месте соединения со штоком.

Nec>> Проверив несколько компрессоров, понял, что при 2атм в колесе, они показывают 3атм.
EG54> Вот поршень с китайского компрессора. На нем нет оси вращения для поршня в месте соединения со штоком.

Олег! Не утверждаю, но зависимости прочности от цвета ПЭТ пластика не замечал. У китайских автомобильных компрессоров поршень имеет малую высоту и малый ход, он немного качается, но юпочное уплотнение нивелирует данную конструктивную особенность. Проблема точности китайских манометров безусловно есть, но по фактическому состоянию бутылки при поднятии давления воздуха можно определить предельное, но безопасное давление для своих ракет. Раньше не делал, но сейчас думаю об охлаждении воздуха. На ночь бутылку с водой в морозилку, а в ней будет вморожена медная трубка, потом в пенопластовую теплоизоляцию, но вопрос, как все это сварганить!

Брат-2> но по фактическому состоянию бутылки при поднятии давления воздуха можно определить предельное, но безопасное давление для своих ракет.

Конечно можно и на глаз определить безопасное, рабочее давление. Но лучший результат у гладких, без выё.
нашел видео испытаний ПЭТ бутылок давлением.

apakhom> Посчитал и поразился цифрам:
apakhom> - скорость на сходе с рельса - 60 м/с
apakhom> - ускорение в момент прохода рельса примерно 960-1200 м/с*с (это ж 100g!)

Что-то свеженькое

EG54> нашел видео испытаний ПЭТ бутылок давлением.

У тех самых кока-кольных бутылок стенка толстая. Даже смять бутылку было сложнее, чем любую другую "полторашку". И то, 11атм. О чем я и писал выше.

Nec> Мне кажется, или если насытить воду какой-нибудь солью, то поднимется плотность и тяга будет больше?

Ответ.
Первое видео. Изменение плотности жидкого раствора. Высший результат дал спирт с самой низкой плотностью.

Второй опыт понижения плотности воды с помощью жидкого мыла. высота опять с низкой плотностью топлива выше.

Возникает вопрос. А более "тяжелый" выхлоп твердотопливной точно даст прирост высоты? Тяжелые частицы повысят давление и скорость истечения в горячей газовой среде? Тяжелые частицы вроде как труднее выталкивать и разгонять?

EG54> Конечно можно и на глаз определить безопасное, рабочее давление. Но лучший результат у гладких, без выё.
Не факт! На видео видно, что бутылки любой формы перед взрывом становятся гладкими!
На данный момент практически нет красивых бутылок, поэтому их облагораживаю, делаю гладкими, но не для улучшения прочностных характеристик, а в угоду аэродинамике, ну и эстетике! Раньше бутылки из-под Пепси были приемлемой формы, теперь и они с выпендронами, но исправить можно. Что интересно, у бутылок от Пепси стенки в 2 раза толще, чем у большинства иных, однако давление выдерживают лишь на немного больше.
Безопасное давление общеизвестно, не более 7ат, а на глаз необходимо определить на сколько врет твой манометр на компрессоре!

....
EG54> Первое видео. Изменение плотности жидкого раствора. Высший результат дал спирт с самой низкой плотностью.
....
Интересное видео, как бы мне хотелось попасть в эту команду, а то такая примитивщина, заливают через лейку, дергают за шнурок!
Добавление мыла практически не изменяет плотность жидкости, ну если чуточку. На видео показано, что существенное изменение плотности мало влияет на апогей, однако с мылом результат очевидный! Причина иная, мыло уменьшает трение жидкости о стенки сопла, увеличивается массовый расход жидкости, вдобавок мыльная пена участвует в фазе выхлопа воздуха, повышая его плотность.

Брат-2> Интересное видео, как бы мне хотелось....
Сегодня на свою водяную ракету установил камеру MD80. В головной части в районе БРЭО и парашютной системы места не нашлось. Установил в районе соединения 2-й и 3-й бутылки. Камеру закрыл обтекателем. В камере аккумулятора нет, питание от аккумулятора БРЭО, кроме того, камера автоматически по команде отключается при приземлении ракеты. Поэтому, по боковой части верхней бутылки проложу 3 тоненьких провода до блока БРЭО.
Начал изготовление стабилизатора.