宋全发的老婆:水火箭的制作

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/29 11:27:07

水火箭制作

火箭, 制作, 水火箭制作

集科教娱乐于一体的水火箭制作,非常适合于大家,下边我转载了水火箭制作的全过程。制作水火箭前先要向大家声明一点 ,玩水火箭时绝对不要向著人发射。


只要打1~2下气,就会飞出3米的距离,适合小小朋友的教学。


这是利用18mm发射管改造的,有点复杂,测试OK。


已做好綑绑式5槽水火箭本体,不过太重仅做展示用。

利用电动飞机的断桨製作风向仪︰

常见的翻转式开伞的降落伞水火箭构图:

论坛

  • 直升机的制作过程
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2#发表于 2007-3-2 08:24 | 只看该作者

Re:水火箭制作

长尾翼管水火箭的构图,但必须使用车床车製。


一般尾翼管的製作图

 

以手绘草图介绍製作竹蜻蜓式的缓降水火箭


以手绘草图介绍製作火箭飞车的图稿。


下边连接的是“有发条机的安装使用及降落伞的製作说明及图稿”。



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3#发表于 2007-3-2 08:24 | 只看该作者

Re:水火箭制作

在打气迴路加装气压表的製作图︰利用250psi的压力表及PU快速接头製作

顺形尾翼的製作手稿︰以手绘草图展示,顺著瓶子外型的尾翼结合的製作。


一般的降落伞水火箭的製作图︰以手绘草图展示一般降落伞水火箭的製作。

水火箭 DIY製作 全纪录︰以360度展示图片,从材料及工具的準备,到所有水火箭的製作细节。


   

   

   

   

   

   

   

   



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4#发表于 2007-3-2 08:43 | 只看该作者

Re:水火箭制作

水火箭  DIY製作 全纪录



  ◎ 材料的準备:
1. 600cc或1500cc的保特瓶两个。(单瓶加长型)
2. 头锥可用泡棉板、硬纸板、硅胶、这裡是  用橡胶成型製品。
3. EVA泡棉板 200mm*300mm*3mm一张。
4. 尾翼材料可利用泡棉板、硬纸板、塑胶板、烧坏的光碟片製作。(左图600cc的水火箭的尾翼就是用光碟片製作,类似鱼鰭翼)
5. 请参考


  ◎ 工具的準备:
a. 30cm钢尺: 量取裁切泡棉、纸板用。
b. 钢锯片: 头锥使用橡胶成型锥,须锯掉瓶口。
c. 电工胶布: 固定头锥、瓶子、尾翼用。
d. 管束: 利用管束对齐切割线,切瓶一次完成。
e. 伞形扩孔刀: 多瓶连接时用,可将小孔扩大。
f. 一字起子: 用於调整管束的鬆紧。
g. 尖嘴钳: 成型固定用。
h. 原子笔: 画线註记用。
i. 美工刀: 裁切泡棉、纸板用、瓶子。
j. 10cm长剪刀: 裁剪泡棉、纸板、瓶子。
k. 热融胶枪: 黏贴固定尾翼或组件用。
l. 美工切割垫: 裁剪泡棉、纸板、瓶子的衬底。
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5#发表于 2007-3-2 08:43 | 只看该作者

Re:水火箭制作


  ◎ 瓶口锯掉: (开始动手了)
1.其实保特瓶的瓶首就是最流线又光滑的,配上橡胶头锥,形成一体流畅的火箭头了。
2.使用钢锯在瓶口的凸缘下方锯断。
3.使用美工刀或挫刀将断面上的毛边修除。
4.如果使用纸板或泡棉製作头锥就不须锯除。
5.参加竞赛用的最好利用自身瓶首製作最佳。
6.利用EVA泡棉製作头锥,请参考下列网页:
         泡棉头锥&尾翼製作程序:


  

EVA泡棉就是常见的托鞋及泡棉拼毯的材料。
目前市面上可购得厚度3mm的,色彩种类甚多(俗称珍珠泡棉板,但与珍珠板不同),极适合美工劳作的应用。
泡棉板可製作车、船、房屋、盒子,质软易於裁切,对於喜欢DIY的朋友是不错的材料。
上方图面点选放大列印比较清楚。

(1)

量瓶身直径以公式计算圆筒外径:
周长 L=2*3.1416*(直径/2)
以泡棉板直接包在瓶身上,实际找出长度。
以奥雷特600cc為例,周长约 221mm。
(2)

计算出 4 个等分,两侧為半个等分,周长221/4=55.25mm/等分,27.6mm/半个等分。
使用三角尺,画出垂直的直线,一定要垂直,黏尾翼才会与瓶身平行,飞行才会直线稳定。


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6#发表于 2007-3-2 08:43 | 只看该作者

Re:水火箭制作

(3)

尾翼尺寸依图:55*70*35製出四片翼。
最窄的那边(35)两个转角修剪圆。
(4)

将四片尾翼,黏在四条等分线上。
黏贴时,保持尾翼的垂直及直线上。
(5)

将泡棉板捲起,将两侧端面用胶黏合。
剪一条12mm宽,约202mm长的泡棉条,黏在圆筒内侧下方,当尾翼筒套入保特瓶的定位作用。
(6)

如同步骤一,计算或量出周长,剪裁出一片,供圆筒用的泡棉板。
剪一片半圆泡棉板,其半径与保特瓶的直径相同(圆锥呈等腰三角形/60度内角)。
剪裁半圆泡棉的圆弧时,剪刀口倾斜约45度,断面呈45度,作成圆锥时,圆锥口才能平贴缝小。
(7)

半圆泡棉的中心点,必须磨薄,捲合时,在尖端才能黏合。
或者,在中心处剪掉6mm的圆孔,在捲合时,尖端就不会无法密合,但会有一个圆孔,那就用热熔胶涂上封住,顶端呈圆形。
黏合圆锥不易定位,可在内侧先用PVC胶带黏贴定位,再点胶固定。
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7#发表于 2007-3-2 08:44 | 只看该作者

Re:水火箭制作

(8)

将圆锥与圆筒结合,先找两对角先黏合,再陆续同样在其他对角黏合。
剪一条12mm宽,约202mm长的泡棉条,黏在圆筒内侧靠近圆锥底位置,当头锥筒套入保特瓶的定位作用。
圆锥体内部,可以利用保丽龙或PE泡棉填入,可减少坠地撞击损坏。

 
注意事项
 
裁切位置儘量保持直线及刀口垂直,在黏合时,不会因為缝隙太大而不容易接合。
使用瞬间胶,可先用微湿毛巾,在接合处擦拭一下,使胶的硬化速度更快,(因為瞬间胶是吸湿性的胶)。
使用热熔胶也可以,不过如果水火箭放在车内晒太阳,它就会因高温软化导致整个解体。
初期结合先在几个位置先点少量的胶先行定位,确定后再点入较多的胶。
瞬间胶在硬化过程中,会產生白雾现象,造成接合处白白的,因此在点完胶后,将泡棉置放电风扇的后方,当有白雾时,会被电扇抽走,如果用吹的,一样会有白白的。


  ◎ 定位切割线:
1. 一般的保特瓶切割是先用厚纸板围绕瓶子对齐,用奇异笔画上切割线,然后以美工刀切开,不整齐处,再用剪刀修剪。总共须要三道手续才能完成处理。
2. 在此介绍站长的切割手法,在机械五金行,购买不锈钢管束,尺寸可套入及锁紧瓶子,锁紧时管束会自行水平定位且不会滑动,以美工刀靠管束边切割即可,一次解决。
3.  600cc 瓶子使用 2?"的管束,1250~1500cc 瓶子使用 3?"的管束,2000cc 瓶子使4?"的管束。


  ◎ 切割保特瓶:
1. 锁紧时管束会自行水平定位且不会滑动,以美工刀靠管束边切割即可,一次解决。
2. 美工刀切割时,不可一刀直接切,先轻划  几下再用力切开。
3. 由於管束圈住定形,在切割时,不会因為用刀造成瓶子变形,而不易切割或不平整。
4. 切下的瓶底,再与瓶盖,以螺丝结合,就可以用做水火箭的摆放基座。


  ◎ 套上橡胶头锥:
1. 其实保特瓶的瓶首就是最流线又光滑的,配上橡胶头锥,形成一体流畅的火箭头了,在内部使用强力胶或电工胶带固定头锥。
2. 如果使用纸板製作的尖锥,往往摔个几次就掛了,不过成本较低,但要DIY好几次 !
3 . 橡胶头锥可以利用"壳模"复製,做好"壳模",在内侧涂硅胶,成形后成锥形,在锥形内部填入硅胶再与瓶子结合成头锥。
4. 利用EVA泡棉製作头锥,请参考网页:泡棉头锥&尾翼製作程序




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8#发表于 2007-3-2 08:44 | 只看该作者

Re:水火箭制作

 ◎ 组合上下瓶:
1. 将切除瓶底及装上头锥的上瓶与充气用的
    下瓶套合。
2. 单一个瓶子的长度不够,所以必须利用另
     一瓶来加长。
3. 利用瓶子的的瓶首做水火箭头,最适合不
      过的,套上橡胶头锥,形成流畅的整
      流罩。

  ◎ 两瓶结合:
1. 将上瓶套上充气瓶的底部,仔细调整两瓶
     必须成一直线,飞行时才不会转弯。
2. 由於只有一隻充气瓶,两瓶套合处,只要
     使用电工胶带缠绕贴紧即可。
3. 如果两隻瓶子都要充气,就必须使用中空
     螺丝来连结,可以参考下列网页资料:
   中空螺丝之多瓶连接介绍

  ◎ 製作置放台:
1. 在前面的上瓶,被切除的瓶底,可以拿来
     做水火箭的置放台。
2. 因為水火箭的尾翼,如果在平放时,容易
     受到重压而导致变形脱落。
3. 将瓶盖及瓶底钻一个3~5mm的孔,用螺丝
     把瓶盖和瓶底锁在一起,如果会鬆动,在
     两者之间加上一片3mm的橡胶板或点上热
     融胶迅速结合,赶快泡水冷却,避免瓶底
     收缩变形。



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9#发表于 2007-3-2 08:45 | 只看该作者

Re:水火箭制作

◎ 座台与水火箭组合:
1. 将瓶底座台与水火箭的充气瓶结合。
2. 平常不玩水火箭时,把喷嘴拆下,将箭
    体与座台结合,当做摆饰或作品也很不
    错喔。
3. 左图的水火箭尾翼是用CD片,切成四等
    份组立的,CD片也可以做砲弹飞车的轮
    子,薄薄的轮子是轮子也是飞车的导向
    翼。

◎ 裁切尾翼圆套:
1. 无论翼片是用泡棉、纸板、塑胶片、
    CD片,最好是用泡棉做圆套,再以热融
    胶结合翼片。
2. 用泡棉做圆套的好处是可以拆换不同的
     尾翼,以同一箭体可测试不同的尾翼效
     果。
3. 不同的瓶子的直径有些差异,圆套的长
    度依箭体的总长的1/5左右,概约5~8cm。


◎ 尾翼圆套周长量取:
1. 不同容量的瓶子的直径不同,以公式计
    算周长会有一些不适用,因為泡棉有
     3mm厚度,而且圆套又紧套瓶身,所以
     最好以泡棉围绕瓶身量取。
2. 泡棉围绕瓶身量取时,圆套的周长约少
     2mm左右,如此在圆套结合后,再套入
     瓶身会略紧一些,尾翼在飞行或墬落时
     才不易走位。
3. 尾翼的製作,请参考下列图面 :
     泡棉尾翼尺寸及工具材料



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10#发表于 2007-3-2 08:45 | 只看该作者

Re:水火箭制作


◎ 尾翼的四等分位置:
1. 将量取裁剪好的泡棉圆套板,平均划出四片尾翼的位置。
2. 在圆套的接合处两侧,划分出1/8个等份。
3. 以奥雷特600cc的瓶子為例,周长约220mm,四个等份= 220 / 4 = 55mm ,八个等份= 55 / 2 = 27.5mm。
4. 划出四片尾翼的位置,务必要垂直,黏合尾翼时才会与瓶身平行,飞行路径不会转弯或箭体旋转。


◎ 设计尾翼样式:
1. 尾翼的式样可以自由发挥,材质可选泡棉、硬纸板、塑胶板、巴沙木、CD片。
2. 基本尾翼的尺寸,概约50*50mm即可。
3. 形状以最长常用的梯形翼、圆形翼、后掠翼、鱼鰭翼,如果翼展较长,所使用的材质,最好要硬一些,飞行时尾翼才不会摆动,否则飞行方向会不稳定。


◎ 裁切尾翼:
1. 按照自己的喜好来设计尾翼,裁切时美工刀要与材料保持90度垂直,断面才会平整。
2. 除了接合的那一边,其他各边可以使用挫刀、砂纸、砂轮机,将外缘打磨圆滑,这样可以减少风阻。


◎ 四尾翼结合:
1. 将四片尾翼,使用热熔胶,在接合面先点上一些,再迅速放在圆套板的等分线上黏住。
2. 黏尾翼时,翼片必须与圆套板成90度角垂直,用胶量先少一些,固定好了再补强一点。
3. 接合胶的选择 :
     硬纸板、塑胶板、巴沙木、CD片,一定要使用热熔胶接合。若使用泡棉则可选用热熔胶或瞬间剂。
4. 使用热熔胶必须注意高温,不可以以手碰触熔融的胶,避免烫伤手。使用瞬间剂时,手一定要保持距离,才不致瞬间被黏住,工作场所保持通风,避免眼睛被燻流泪。


Re:水火箭制作

◎ 四尾翼的两侧补强:
1. 尾翼放在圆套板的等分线上之后,再使用热熔胶,将翼片的两侧点胶补强。
2. 也可以使用中性硅胶,在翼片的两侧涂胶补圆弧加强,但必须等上几个小时,硅胶才会硬化。

◎ 尾翼圆套结合:
1. 尾翼圆套的两侧结合,比较麻烦且不易定位。
2. 為求两侧能稳定地点胶,在接合处先以胶带 将两侧黏住定位,再使用热熔胶点在接合缝内。
3. 尾翼的製作图面,请参考 : 泡棉尾翼尺寸及工具材料

◎ 对齐接合缝:
1. 在接合缝的背后内侧有胶带辅助定位,接合缝要对齐,圆套的直径才会一致。
2. 此处所使用的胶带,最好用含有纤维的较佳,因為一般的PVC胶带,容易受热而破裂,导致接合缝没有对齐。
3. 含有纤维的胶带,在书局裡有卖,也就是封装书本的装订位置,所使用的胶带。


◎ 接合圆套:
1. 在接合缝上,使用热熔胶接合起来。
2. 由於热熔胶要冷却硬化,须要10~20秒左右,所以最好分段,一段一段地接合起来。
3. 使用热熔胶必须注意高温,不可以以手碰触熔融的胶,避免烫伤手。使用瞬间剂时,手一定要保持距离,才不致瞬间被黏住,工作场所保持通风,避免眼睛被燻流泪。




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12#发表于 2007-3-2 08:45 | 只看该作者

Re:水火箭制作

◎ 套上尾翼:
1. 黏好泡棉圆套之后,检查尾翼片是否垂直平坦,四片翼是否平均相距90度。
2. 套入上瓶子时,尾翼的圆套下方与瓶子的圆弧转平位置对齐(标籤的边缘),如此整个箭体呈现 "梭子" 的流线外型,风阻可以达到最小,相对可以增加飞行距离。
3. 由於製作圆套时,圆套的周长有减少约2mm左右,因此圆套在套入瓶子时,有一点点紧的,可以使圆套与瓶子紧密贴合。

◎ 尾翼定位:
1. 尾翼套入上瓶子时,尾翼的圆套下方与瓶子的圆弧转平位置对齐(标籤的边缘)。
2. 虽然圆套与瓶子紧紧的,但是在飞行墬落在较硬的地面时,由於向下的冲击力,会使尾翼圆套向前移位。
3. 利用胶带将圆套紧紧缠绕在瓶子上,胶带在圆套的断面上,形成一圆弧R角,也可以减少垂直断面所造成的风阻。
4. 由於一般尾翼的下方位置是在瓶口附近,圆套与圆锥瓶首之间,形成一处圆凹槽,气流经过而形成向内迴旋,因而產生负压,使得前进动力受到拖拉损失。


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13#发表于 2007-3-2 08:46 | 只看该作者

Re:水火箭制作

 注    意   事   项
1. 使用热熔胶必须注意高温,不可以以手碰触熔融的胶,避免烫伤手,如果碰到了,请迅速泡入冷水即可冷却熔融的胶。
2.  使用瞬间剂时,手一定要保持距离,才不致瞬间被黏住 (这是由於瞬间胶是吸湿性的,手又略微潮湿,因此一碰到就黏住了),还有工作场所要保持通风,避免眼睛受到刺激,而被燻得流眼泪。
3.  在切割保特瓶时,请循序渐进地,一刀一刀地划,再加一点力切下,可以避免切坏或切不直,而造成毛边,也可防止用刀不慎的伤害。




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14#发表于 2007-3-2 09:10 | 只看该作者

Re:水火箭制作

一般分离装置的分解动作/ GIF︰以手绘草图展示分离管的结合及分离过程。

一般分离装置的製作说明/ JPG︰实际的一般分离管应用在水火箭上的说明。

一般分离装置的图片/ JPG︰一般分离管的实际成品近照(改装自製)。

 

活动课程表及火箭歷史概述︰瞭解火箭升空所需的相关原理藉由动手做来发现问题,进而尝试解决问题。
前 言:


  人们从古至今总是梦想著飞上天空,可以像鸟一般自由地在空中飞翔,甚至大部分的人在小时候总会幻想著长大之后要当一个太空人,要搭著火箭飞向宇宙,一探其中的奥秘。虽然至今尚无法让所有的人完成这个梦想,但我们却可以藉由水火箭这个活动,让大家瞭解火箭的飞行原理,同时圆个小小的飞行梦。

活动目标:
瞭解火箭升空所需的相关原理。
藉由动手做,来发现问题,进而尝试解决问题。
培养小组互助合作的精神。
在试射之后,找出缺陷加以改良。
 
设备材料清单:
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15#发表于 2007-3-2 09:11 | 只看该作者

Re:水火箭制作

類 別
 名  稱
 數  量
 備     註
 
設 備 美工刀 1支╱組  
  剪刀 1支╱組  
  發射架 3組  
  打氣筒 3個 一般腳踏車輪胎打氣用
  切割墊 1塊╱組 可用舊報紙代替
  直尺 1支╱組  畫線及切割用
  鉛筆 1支╱組  
材 料 雙面膠帶 1卷╱組  
  電工膠帶 1卷╱組  
  厚紙板 1張╱組 製作尾翼時使用
  透明片 2張╱組 製作尾翼時使用
  泡棉火箭頭 1個╱組 考量安全性
  發射噴嘴 1個╱組   
  汽水保特瓶 4支╱組 1. 需為碳酸飲料之保特瓶,不可使用礦泉水之保特瓶。
2. 所準備之保特瓶其容量及樣式需一致。

[此帖子已被 dymodel 在 2007-3-2 9:14:32 编辑过]


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16#发表于 2007-3-2 09:18 | 只看该作者

Re:水火箭制作


活动概说:

  在活动开始时,先进行分组,发给每位同学学习活动单。然后先由教师介绍有关火箭的歷史演进及飞行的相关原理,同时可与飞机的飞行原理做一比较,让学生瞭解飞机与火箭的飞行原理其实是不同的。在开始製作水火箭之前,先由教师示范如何製作,及提醒该注意的事项后,由学生实际製作,同时完成学习活动单上之问题。在学生製作完成之后,可举办一个小小选美大会,让学生评选出几支製作较佳的水火箭。然后在适当的场地让学生进行试射,同时水火箭试射后若有缺陷,可指导学生加以改良,以得到较好的飞行效果。在试射结束之后,将学生带回教室,举行一个心得发表会,各组可以推派一名代表发表该组在製作或发射期间所遇到的问题,然后教师可以适时回答学生所提出的问题。
 
活动程序:
活 动 项 目
活 动 内 容
时 间
配 合 器 材
关於火箭
教师:
分组并分发习学活动单。
讲解火箭的演进歷史。
讲解火箭飞行的相关原理。
比较火箭及飞机飞行的差异性。
学生:
填写学习活动单-火箭原理篇。
30min
学习活动单
水火箭的製作
教师:
讲解及示范水火箭的製作流程。
提醒学生该注意的事项。
学生:
製作水火箭。
完成学习活动单之内容-水火箭製作篇。
150min
学习活动单
美工刀
剪刀
发射架
打气筒
切割垫
直尺
双面胶带
电工胶带
厚纸板
透明片
泡棉火箭头
发射喷嘴
选美大赛
教师:
布置所需场地。
主持选美大会,并登记分数。
学生:
将所完成之水火箭摆放至会场。
45min
学生水火箭作品
飞向蓝天
教师:
布置发射水火箭所需之场地。
讲解发射水火箭所需注意之事项。
维持场地之安全性。
学生:
试射水火箭。
状况修正及改良。
完成学习活动单之内容-水火箭製作篇。
60min
学习活动单
发射架
打气筒
心得发表会
教师:
布置所需场地。
主持发表会。
回应学生所问之问题。
鼓励学生对於同学的问题提出解决方法。
学生:
各组推派一名代表上台发表该组所遇到的状况,及其解决方法。
发问所遇到之问题。
30min
学生水火箭作品

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17#发表于 2007-3-2 09:21 | 只看该作者

Re:水火箭制作

补充资料:
火箭的演进:
一.最早的火箭
火箭是在十三世纪时由我国人所发明的,在那时候的火箭是在长枪上装置塞有火药的圆筒,构造很简单。之后经由印度、阿拉伯传入欧洲,十八世纪初,义大利设计了一种像乌龟一样的火箭,点燃之后可以在地上跑,用於战争,吓倒了不少人。在十八世纪末期,火箭逐渐被列為兵器之一,英军还用火箭击败过拿破崙的军队。可是火箭的命中率还是很差,所以自从枪砲被发明之后,就逐渐不再被当作兵器了。
二.第一枚液体燃料火箭(1926)
世界上第一位製造火箭成功的,是美国人罗柏?科达特。在最初他是在研究固体推进剂的火箭,后来因為受到柴奥尔科斯基理论的影响,改為致力於液体推进剂火箭的製造。
西元一九二六年,他在自家的农场,发射三公尺长的火箭,利用氧气和汽油混合為燃料,总共飞行了两秒半鐘,飞行了五十六公尺远,十二公尺高,这个虽然不是一个很庞大的数字,但却是非常难能可贵的。在此之后,他又继续加以改良,在西元一九三五年时,又成功的发射了秒速达三百公尺的火箭。
三.第一枚人造卫星(史泼尼克一号)(1957)
一般我们总是认為美国是一个科技大国,因此在被问到第一个发射人造卫星的国家是哪一国时,相信大部分的人第一个想到的一定是美国吧!其实不然,在第二次世界大战之后,美国和苏俄把德国的火箭技术人员、剩下的V2火箭及资料,都一併带回国。因此,有关火箭的开发技术,就由美、苏两国继承了下来。苏联本来就有柴奥尔科斯基的理论基础,如今再加上德国技术人员的协助,因此很快地就从事火箭的开发工作。而主持这项研究开发工作的是塞尔凯?科罗立约夫。
一九五七年十月四日,苏联利用双节的A式火箭,发射了第一枚人造卫星史泼尼克一号(亦有人称為同伴者一号),成功地进入环绕地球的轨道。因此第一个成功发射人造卫星的国家是苏俄。
註:因為苏俄在发射人造卫星的竞赛之中,拔得了头筹。因此身為科技大国的美国当然不愿落后,所以在仓促之间紧跟著就发射了前锋号火箭,不幸的是只飞了两秒鐘之后就掉下来了。直到一九五八年,美国才成功的将探险家一号卫星发射进入轨道。
註:V2火箭全长十四公尺,重十四吨,以酒精和液态氧為燃料,携带有一吨的黄色炸药,有二十七吨的推进力,可以飞行两百多公里。在V2火箭的尾端,特别安置了被称為「排气翼」的金属板,主要是為了改变气流,诱导火箭朝正确的方向前进,也可以用来改变火箭前进的路线。
四.太空梭(1981)
以往的火箭都只能使用一次就报废了,既不经济也不方便,因此為了取代旧式的火箭,美国开发了太空梭,它可以多次往来太空与地球之间。
太空梭在发射升空时,像是火箭一样,笔直地发射上去。但是,由於太空梭本身的推力不够。所以,除了本体之外,它还必须带了一句装满液态氢的外部燃料箱及左右两边各一具的固态燃料辅助火箭。
註:一九七二年元月五日,美国总统尼克森批准了太空梭的开发计画,费用是五十五亿美元,期限為六年。不过,最后经费增為两倍,也就是一百一十亿美元,首航也延至第九年才完成。
火箭飞行的原理:
火箭為什麼可以飞行呢?这就像如果我们把充气的气球突然放掉,那麼气球会一面喷出裡面的气体,一面飞走。这看起来好像是某种力量在对气球作用,事实上这个力量并不是来自外界的推力或拉力,而是由气球本身所喷出的气体的反作用力,而產生的力量。
再举一个例子:当你拿著枪在射击时,当子弹飞出的那一瞬间,枪本身也会向后產生了所谓的后座力,而这就是子弹发射时產生的反作用力所造成的。其实更明显的是大砲,在砲弹射出时,整门大砲会有很明显的后座力產生,而子弹及砲弹就是藉由这股反作用力发射出去的,而火箭正可比喻為砲弹,只不过没有砲管罢了。
不论是前述的气球或是子弹,都存在著一种能够移动的力量,这种靠反作用的力量就是「推力」。火箭也和充气的气球一样,并非藉助外来的力量,而是靠火箭本身排出一股热气流,这些气体以高速喷出,所產生的反作用力,推动它向反方向前进。
火箭的构造:
火箭装载著液体或固体燃料,燃烧这些燃料,靠喷出气体的力量飞行。然而在太空之中并没有空气,无法将燃料燃烧,因此,必须要有可以產生氧气的氧化剂,它们多是液态氧、硝酸或过氧化氢。火箭必须载有燃料和氧化剂才能飞行。
燃料和氧化剂為固体型态的火箭,叫做固体燃料火箭,其燃料和氧化剂混合在一起,成為所谓的固体推进剂,在没有空气的太空也会强而有力的燃烧。固体燃料火箭虽然构造简单,但是一旦点燃,就不能随意熄灭,这是一大缺点。
燃料和氧化剂成液态者的火箭,就是液体燃料火箭,虽然能够自由调节推力,但是必须携带唧筒,所以构造较為复杂。
 
参考书目:
火箭与太空船
文道出版事业有限公司
科技教育活动实例汇编
国立科学工艺博物馆
超速挑战 环保水火箭
台湾日贩
日行万里的运输科技
国立科学工艺博物馆 製作
康轩文化公司 赠送
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18#发表于 2007-3-2 09:21 | 只看该作者

Re:水火箭制作

学习活动单:
班级:                  座号:                   姓名:
火箭原理篇
1. 飞机与火箭同样都可以飞行,但这两者的飞行原理相同吗?
2. 飞机為什麼可以飞行呢?所运用的原理為何呢?
3. 火箭為什麼可以飞行呢?所运用的原理為何呢?
4. 最早发明火箭的是哪一个国家呢?
5. 第一枚人造卫星是哪一个国家所发射的?
水火箭实作篇
1. 是否一定需要〝尾翼〞呢?有无〝尾翼〞有何差别呢?
2. 发射时,仰角大约為几度时,水火箭的飞行距离可以最远?
3. 哪些因素会影响水火箭的飞行状况呢?
4. 在发射水火箭时,是否水量越多越好呢?如果不是,那水量大约多少时,飞行状况最佳呢?
5. 在完成这个活动之后,有什麼感想或心得呢?
水火箭製作流程表:

 
取第一个瓶子,称之為A瓶。在瓶子上下1-1、2-2的位置各画一条线,两条线位置的决定方法如下。
1-1:选瓶上弧线曲度与火箭泡棉头曲度相近处。
2-2:选瓶子下方曲线转直点的下方约0.5cm处。

 
自1-1线上方、2-2线下方约0.5cm处用美工刀(或剪刀)切(剪)开。

 
用剪刀慢慢修剪至画线处,尽量使其平整,以便与B瓶衔接时可以较為密合。

 
将火箭泡棉头放置於A瓶上方,由正上方看泡棉头是否对準保特瓶之正中央位置。若已放正,则使用电工胶布缠绕於相接处,加以固定。

 
取另一个瓶子称之為B瓶,将瓶盖卸下,然后将喷嘴由保特瓶开口处旋紧。

 
将A、B瓶相连接。然后至於平坦之桌面或地上滚动,看看是否连接平整,滚动是否平顺。若是,则以电工胶布加以固定。

 
连接完成图



取第三个瓶子,称為C瓶。在瓶子3-3、4-4之位置各画一条线。
3-3:选瓶子上方曲线转折点的下方约0.5cm。
4-4:选瓶子下方曲线转折点的下方约0.5cm。

 
自3-3线上方、4-4线下方约0.5cm处用美工刀(剪刀)切(剪)开。

 
C瓶完成图

 
将厚纸板对折,然后用铅笔画出四个梯形。然后用剪刀沿线剪开。
註:尾翼之尺寸、形状,可以做不同的变化,以测试 其对飞行有何影响。
同样以投影片至做出与厚纸板规格相同之梯形。

 
将製作好之投影片包覆於厚纸板梯形之外侧,可以先使用双面胶带将投影片及厚纸板接合在一起,然后使用电工胶布将其三边贴过。

 
用双面胶带贴於摺起部分之底部。此步骤為了将做好之四个尾翼年贴於C瓶。

 
四个尾翼完成图。

 
将四片尾翼年贴於C瓶上,需确定為十字对称,如此才能平衡。

 
先以电工胶布黏贴於尾翼两侧,黏贴时须注意电工胶布的长度须够长,上方需比尾翼高约一个胶带的高度,下方反折入C瓶内,以增加牢固程度。再以电工胶布缠绕於尾翼上方约两圈。

 
将C瓶与B瓶用电工胶布做连接。
註:同样须注意保持水火箭箭身的笔直以确保飞行方向的準确。

 
保特瓶水火箭完成图。
★ 本製作流程说明依科工馆所提供之製作说明修改而成
★ 此為基本型态的製作方法,其造型可以让学生自由发挥


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19#发表于 2007-3-2 09:24 | 只看该作者

Re:水火箭制作

自製修改喷嘴与发射阀

   ◎利用最容易买到的水管及空压用的快速接头组改装,在母接头内,插入一隻塑钢棒车製的联接管,管内放入橡胶柱,作為单向进气的止气作用,当打饱气后,鬆开打气头不会漏气,就可以用手持发射水火箭了。

    ◎长打气嘴:由於快速接头的中心孔很大,无法与打气筒连接,因此必须车一隻管子插入孔内,一端可以套接PU管,另一端孔内置放橡胶圆柱作為单向进气闭气用。
    ◎短打气嘴:经PU管与打气筒连接,可以使用夹的方式及套紧的方式灌气。

    ◎将长打气嘴管子插入快速接头的中心孔内,管子的外径必须比中心孔稍大,以强行敲入孔内,如此就不会漏气,不须要锁螺丝,如有漏气,使用瞬间胶封住即可。

    ◎短打气嘴:一端连接PU管与快速接头连接,另一端与打气筒连接,可以两用,使用夹的方式及套紧的方式灌气。

    ◎快速接头端之长打气嘴管子,套上PU管与短打气嘴连接,PU管是6mm直径,套在打气嘴管子上,相当紧密不会脱出,可以承受7~8kg/cm2的压力。

    ◎长短打气嘴管子,是利用10mm塑钢棒子製作,由於材质强軔不易断裂,材质有MC、PE、PVC、PP、PA、PC....,可以在电木材料店或塑胶板块棒材料店购得(在电话簿中可查得到),但必须要有车床才能製作,机工科的同好可以表现一下。

   ◎这是我的迷你车床,全长只有80cm而已,直径小的工作物适用,还算蛮好用。此外最起码也要具备钻床、砂轮机、大老虎钳等等,要製作这些玩意儿,就很方便了。
   ◎利用汽水瓶盖修改,先将瓶盖车孔20mm,再将外缘车掉一层。

    ◎喷嘴的内牙与保特瓶的螺牙不合,将接头的内牙车掉,内径与瓶盖车过的外缘相合。

    ◎内径与瓶盖的外径相合,两接合面用刀刮粗糙(接合较佳),点入瞬间胶后,儘速套合密接。

   ◎ DIY 完成品 :
   1. 喷嘴的修改品
   2. 以及青铜製作的两用打气接头
   3. 还有发射阀插入接头,在另一端可以接PU管打气。
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20#发表于 2007-3-2 09:25 | 只看该作者

Re:水火箭制作

手控发射架製作

手控发射架组成材料
a. 四分水管用母快速接头。
b. 公快速接头喷嘴。
c. 母快速接头的连接管。
d. 打气接头。
e. 带柄金属束环。
f. 弹簧 10*1.3*20。
g. 电木板 55*55*15。
h. 粗电线 22mm2 (9.1mm)。
i . PU管 6mm*100cm。
j.  煞车线 (后轮用)。
k. 握把橡胶护套。
l.  握把金属管 19mm*140mm。
m. 煞车线固定螺丝、线挡。
n. 煞车连桿。

a. 将母快速接头装入基座上。
b. 用螺母锁住母快速接头。
c. 把金属束环套在母快速接头锁紧。

a. 将三支粗电线插入基座,使用瞬间胶固定住。
b. 把PU管套在母快速接头的连接管上。
c. 把煞车线的线挡中空螺丝锁在基座上。
d. 脚架可以用L型铁片或木板等等製作,嚐试以不同材料做做看,并不限定一定要什麼材料或样式,可以自行发挥创意。

a.b. 将橡胶护套套在握把金属管上,(如果金属管比较小,用胶带缠绕到能够套紧即可)(管子也可用PVC塑胶管)。
c.e. 在钢索的入口涂上黄油或润滑油,避免钢索生锈拉不动。
d.将煞车连桿锁在金属管上。

a. 将弹簧装在金属束环柄与基座之间,主要作用是让钢索拉回(煞车连桿才会归位)、(金属束环柄上要钻一个2mm孔,供钢索穿过)。
b.c.d. 将钢索穿入线挡螺丝、弹簧、金属束环柄,以钢索固定螺丝锁紧。(调整到煞车连桿能顺畅弹回)。
e. 将打气嘴套入PU管的另一端,打气嘴可以使用夹的方式及套紧的方式灌气。

a.b.c. 按下握把带动钢索,牵引金属束环,使快速接头的外套下降,此时瓶子若有压力,因為被释放会飞奔而出。
d. 可以调整粗电线脚架,选择适当的发射角度。(也可以使用照相机用的三脚架)(使用粗电线做脚架收起来较小,携带方便又便宜)。

a.b.c. 按下握把带动钢索,牵引金属束环,使快速接头的外套下降,此时瓶子若有压力,因為被释放会飞奔而出。弹簧装在金属束环柄与基座之间,主要作用是让钢索拉回,如此煞车连桿才会归位。
电木基座的尺寸图 

Re:水火箭制作

铝合金中空螺丝的组合草图︰製作多槽水火箭,就要利用中空螺丝结合,有详细的组合程序说明。

入门水火箭的概述︰以最简单的组合方式及常见的零件製作你的第一支水火箭。

    入门水火箭    
以最简单的组合及零件製作。
初期玩水火箭,用600cc两个瓶子来製作 (单个瓶子製作,长度不足,容易乱飞),以近距离试射,因為大

瓶或多瓶重量较重,要打入的气量及压力相对要大;应先从基本的尾翼头锥製作技巧开始。
头锥尾翼可以利用保特瓶瓶身或泡棉或硬纸板製作,由於用瓶身或纸板,是以胶带黏贴,容易因落下而摔

坏,想多玩几次也难;若以泡棉製作(如本图)就没有上述的困扰,但置放时,不要压到泡棉造成变形,

如果变形了,只要捏一捏就回復(尤其在飞行前)。若要参加竞赛,尾翼可用CD片或0.3~0.5mm的胶片製

作,阻力会较低。
喷嘴及发射阀,採用空压的快速接头组或水管用的快速接头组,不过喷嘴一定要用塑胶的,才不致太重,

但口径只有一种(约7mm)不适合单瓶600cc使用。
发射阀内加装一片橡胶圆片,可形成单向进气,因此在打饱气后,鬆开打气头,就可以手持水火箭发射(

有止逆瓣不会漏气)。或到汽车轮胎行,购买打气嘴,直接套入快速接头内(外径较大需要修整)。
材料加加起来,壹两佰元以内(不含打气筒),就可以完成了,但重要的是要自己动手做DIY一下。
手持水火箭发射是非常危险的行為,尤其国小的小朋友要绝对严禁,最好使用固定发射架,周边保持方圆

二米内,不要有人閒晃接近。

 
* 站长用的发射器是定压自动发射的,比较可以印证在同一压力下,水火箭的飞行效果,也比较安全,不

易瓶爆。
* 喷嘴是用汽水瓶盖,口径最大可达   20mm,孔一定要用冲孔或使用车床车製,才不致有毛边及偏孔,

适合自製特殊喷嘴的进阶应用。(20mm口径在发射时,就像打迫击砲一样震撼 )
* 水管及空压用的快速接头组改装,较适合初学者,容易取得且价格便宜。


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22#发表于 2007-3-2 09:38 | 只看该作者

Re:水火箭制作

自製修改喷嘴与发射阀  
    利用最容易买到的水管及空压用的快速接头组改装,在母接头内,插入一隻塑钢棒车製的联接管,管

内放入橡胶柱,作為单向进气的止气作用,当打饱气后,鬆开打气头不会漏气,就可以用手持发射水火箭

了。
    喷嘴是用公接头,由於螺牙不合,就利用汽水瓶盖修改,先将瓶盖车孔20mm,再将接头的内牙车掉,

内径与瓶盖相合,两接合面用刀刮粗糙(接合较佳),点入瞬间胶后,儘速套合密接。
    母接头的联接管端可以做成打气的头,也可製成胶管接头,套入PU胶管,另一端再装打气头,在进阶

使用上,中段可串接 "半自动的注水阀" ,灌水只要打气几下就OK了,不用拆拆剥剥倒水。(近期将编辑

推出) *(上诉自製零件,请机工科同好一同研究製作,DIY一下可以省不少钱ㄛ) 

多 瓶 连 接 的 製 作
全新铝合金中空螺丝开始供货了,当你想做又酷又炫的大型水火箭时,就必须做连接了,这个10mm内径的

中空螺丝,适用一般8.8mm喷嘴,不用胶,可承受10kg/cm2的压力;中间使用橡胶缓冲垫,不会因撞击而

使瓶底破裂;闭气使用橡胶环,不须使用硅胶封填堵气,所以装好就可以马上试飞;铝合金材质重量轻不

会造成水火箭负担;可轻易拆卸重复使用;口径10mm比喷嘴8.8mm大,能快速地将上槽的气排出。

91/02/08

冲孔工具1. 瓶盖打孔的工具,通常是使用电钻钻孔,若是定位不準,容易钻偏歪斜。
2. 孔位不準会造成,瓶身不正、风车叶片偏斜、车轮乱偏等现象。
3. 利用冲孔刀、瓶口及中心定位柱,组成瓶盖打孔器,孔位準确没有毛边。

 


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23#发表于 2007-3-2 09:38 | 只看该作者

Re:水火箭制作

中 空 螺 丝
1. 中空螺丝主要运用於多瓶连接的结合。
2. 图中有利用机械螺丝、电子零件及空压零件,修改加工而成。
3. 口径从4, 5, 6.3, 9, 12mm都有,适合不同容量的水火箭多瓶连接。
4. 通常连接两瓶最刚好,太多瓶反而重量太重,不易起飞或不稳定。
5. 目前大多以钻孔之螺丝作连接,受限於瓶口,无法作大口径的连接管,通常口径只有5~6mm而已,因此

6mm的排气量不及喷嘴的8.8mm,6mm的连接管是没什麼作用的,所以连接管一定要大於8.8mm那麼上一瓶的

气才能快速补足喷出。90/06/18



多瓶连接图    89/10/23
利用中空螺丝将瓶底与瓶盖连接,以T型长柄套筒扳手锁紧。
剪一段保持瓶的中段部分,套在两瓶连接部位,再将另一瓶之瓶口锁入瓶盖上。
在瓶底与瓶盖之间,要套入2mm厚的橡胶垫片,锁紧后,可以防止连接处漏气,不需用胶粘合。

1.利用喷嘴修改。90 / 04 / 26
2.口径8.8mm。
3.不必用胶,中间以橡胶垫片间隔。
4.不用旋转螺丝锁紧固定。
5.可承受7~8kg/cm2(120psi)压力。
6.可与口径8.8mm的喷嘴搭配。

1.利用金属中空管及瓶盖製作。90 / 04 / 26
2.口径10mm。
3..不必用胶,中间以橡胶垫片间隔。
4.不用旋转螺丝锁紧固定。
5.可承受7~8kg/cm2(120psi)压力 。
6.可与口径8.8mm的喷嘴搭配。
    全新铝合金中空螺丝开始供货了!


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24#发表于 2007-3-2 09:38 | 只看该作者

Re:水火箭制作

1.利用喷嘴修改。    90 / 04 / 26
2.最大口径21mm。
3.必须用硅胶,由内而外堵气。
4.使用特殊扣件固定。
5.可承受7~8kg/cm2(120psi)压力。
6.可与口径8.8mm及18mm的喷嘴搭配。


自製木质发射架的草图︰如果有简易式的发射阀,再利用易裁切的木板,製作一个实用的发射架。

自製木质发射架的照片图︰如果有简易式的发射阀,再利用易裁切的木板,製作一个实用的发射架。

各式多节水火箭的展示︰展示多槽的水火箭,有600cc、1250cc、2000cc二槽及三槽的,还有砲弹飞车。


各式水火箭:从600cc..1250cc..2000cc..单瓶、双瓶、三瓶,及水火箭发射器    

各式水火箭:从600cc..1250cc..2000cc..单瓶、双瓶、三瓶,及水火箭发射器 


水火箭自动发射实况
砲弹飞车发射实况


萝卜头与水火箭  


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25#发表于 2007-3-2 09:39 | 只看该作者

Re:水火箭制作


简图式 水火箭 製作程序

◎步骤 1:使用钢锯在瓶口的凸缘下方锯断。使用美工刀或挫刀将断面上的毛边修除, 在步骤 4 配上橡
胶头锥。

◎步骤 2:不锈钢管束,尺寸可套入及锁紧瓶子, 锁紧时管束会自行水平定位且不会滑动,以美工刀靠
管束边切割即可,一次解决。

◎步骤 3:以美工刀靠管束边切割即可,一次解决。 美工刀切割时,不可一刀直接切,先轻划 几下再用
力切开。

◎步骤 4:其实保特瓶的瓶首就是最流线又光滑的, 配上橡胶头锥,形成一体流畅的火箭头了,在内部
使用强力胶或在外部使用电工胶带固定头锥。

◎步骤 5:将切除瓶底及装上头锥的上瓶与充气用的下瓶套合。单一个瓶子的长度不够,所以必须利用另
一瓶来加长。

◎步骤 6:将上瓶套上充气瓶的底部,仔细调整两瓶必须成一直线,由於只有一隻充气瓶,两瓶套合处,
只要使用电工胶带缠绕贴紧即可。

◎步骤 7:在前面的上瓶,被切除的瓶底,可以拿来做水火箭的置放台。瓶底与瓶盖点上热融胶迅速结合
,赶快泡水冷却。

◎步骤 8:在没背胶纸的泡棉板涂上一道热溶胶,再将裁好的泡棉尾翼或CD片尾翼,黏在背胶泡棉板上。

◎步骤 9:迅速将裁好的泡棉尾翼或CD片尾翼,黏在背胶泡棉板上,尾翼与背胶泡棉板务必保持90度直角
,黏贴在瓶身上才会平直。

◎步骤 10:黏好的4片尾翼,将背胶泡棉板的蜡纸撕下,泡棉板的边缘直线对準瓶子的合模线(左右各有
一条),另两片尾翼在圆弧的1/2处,对準瓶身直线贴下(黏贴处要清洁)(最好事先画好4条在1/4圆周处的
尾翼线)。
 ◎注意事项◎:
 1. 电工胶带、钢锯、金属束环、热熔胶枪请到五金行购买。600cc瓶子使用2?"的管束,
     1250~1500cc瓶子使用3?"的管束,2000cc 瓶子使用 4?"的管束。
 2. 使用热熔胶必须注意高温,如果碰到了,请迅速泡入冷水即可冷却熔融的胶。
 3. 在切割保特瓶时,请循序渐进地,一刀一刀地划,再加一点力切下,可以避免切坏或切不直,
      而造成毛边,也可防止用刀不慎的伤害。
 4. 使用瞬间剂时,手一定要保持距离,才不致瞬间被黏住(这是由於瞬间胶是吸湿性的,因此碰到
      就黏住了),还有工作场所要保持通风,避免眼睛受到刺激,而被燻 得流眼泪