Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

火曜日のハウツー:圧縮空気ロケット

Gabriela Hasbunによる写真

紙、テープ、圧縮空気…リフトオフ!

あなたがこの25セントロケットを何百フィートも空中に送っている間、あなたの友達を吹き飛ばしてください。あなたは午後にこの一般的な金物店のアイテムでこの簡単なランチャーとロケットを組み立てることができます。

このシンプルだが印象的なエアロケットとランチャーのためのすべての部品は安くて見つけやすいです。それを造ることは微風であり、修正は無限大です。大都市では合法的で、再利用可能で、清潔で、狭い場所で強風の中でも立ち上げることができます。

私を信じて、人々は18かそこらで圧縮空気の自転車ポンプによって燃料を供給される200から300フィートのフライトにかなり連れて行かれます。あなたが自分で打ち上げているのか、それともロケット選手のグループ全体で打ち上げているのかにかかわらず、群衆が集まるのを見てください…3、2、1、そして離れて!

!注意:危険なプロジェクト

常温では、標準のSchedule 40 PVCの作動圧力は約150psiですが、熱、日光、溶剤、引っかき傷、そして時間がかかると材料の強度が低下します。それが失敗するとき、それは圧縮空気によって大きな力で投げられることができる断片に砕けます。安全性を高めるために、安全ゴーグルを着用し、PVCテープを数層のダクトテープ(図には示されていません)で包み、破片を最小限に抑えます。防爆型モデルの場合は、亜鉛メッキ鋼管でシステム全体をより高い費用で構築することもできます。

それを汲み上げて、そして、そしてアウェイ!

Nik Schulzによるイラスト

エアロケット解剖

  1. 自転車ポンプ〜18倍
  2. タイヤバルブPVCチャンバーを加圧することができます。
  3. 3/4 "インライン電動スプリンクラーバルブ瞬時に圧力を解放します。
  4. ペアワイヤバッテリーボタンとスプリンクラーバルブを接続します。
  5. ボタン発射用のスプリンクラーバルブを作動させます。
  6. R / C玩具または電動工具電池圧力下でバルブを作動させるのに必要なジュースを提供します。 4.8V 600mAh

私の5歳の息子は彼が彼のソーダわらから包装紙を撃ったときに最近ハンバーガーのジョイントでエアロケットの物理学を示しました。それが基本的にこのエアロケットのしくみです。

ランチャーはPVCパイプで作られており、自転車用ポンプで加圧されるチャンバーがあります。圧力は一瞬で電気スプリンクラーバルブを介して解放され、紙とテープのロケットを空に送ります。

このデザインのユニークな点は(固体燃料モデルのロケットやソーダボトルウォーターロケットとは対照的に)、ロケットを推進する空気の力が一度に加えられるということです。それでも、この最初の空気の吹き付けだけでロケットが非常に高く飛ぶことがあると私は思います。

あなたが航空ロケットの基本的な物理学についてのより多くの情報が欲しいならば、このNASAリンクは素晴らしい簡単な説明を与えます:makezine.com/go/airnasa。 NASAの空力ロケットのしくみについての説明には、素晴らしいFlashアニメーションも含まれています。

セットアップ。

材料

[A] 3/4インチPVCスリップエンドキャップ(2)下記参照

[B] 3/4 "PVCアダプター、3/4"オスネジ×3/4 "メススリップ(2)

[C] 3/4 "PVCレデューサー:3/4"オススリップx 1/2 "メスネジおよび1/2"メススリップx 3/4 "オススリップ

[D] 2インチPVCスリップティー

[E] 2インチPVCスリップエンドキャップ

[F] 2インチPVCリデューサーブッシング、オススリップ×3/4インチメススリップ(2)

[G] 2インチPVCパイプ、長さ10インチ

[H] 3/4″ PVCパイプ、3″および4″長

[I] 1/2インチPVCパイプ、発射チューブ用長さ16インチ

[J]長さ48インチの1×3マツボード、発射台用にさまざまなサイズにカット

[K] 10 '対の線の長さ私はスピーカー線を使いました。

[L]ボタンモーメンタリスイッチRadioShack品番275-609

[M]タイヤエアバルブ

[N]テフロンテープ

[O]電気テープ

[P]木ねじ、サイズ#6 x 1 1/2 "または同様のもの(8)

[Q] 10 'の長さ5/16 "(外径)x 3/16"(内径)の柔軟なビニールチューブ

[R] 1/4インチ六角ボルト、長さ2インチ(2)、ウィングナット(2)、およびワッシャー(4)

[S] PVCセメントおよびプライマー

[T] 24 "×24"片の1/2 "合板、打ち上げタワー用

[U] 3/4″インライン24V電動スプリンクラーバルブ格安で結構です、ちょうどインラインのものを手に入れるようにしてください。

[V]ホースクランプ:サイズ#4、7 / 16 " - 1 1/16"(2)およびサイズ#72、31 / 2 " - 5"(2)

[W] 1/2インチオスねじ×1/8インチメスねじ真鍮減速機ブッシュ

[X] 3/16インチホースバーブ×1/8インチ雄ねじ真鍮製フィッティング

Rick Schertleによる写真

[表示しない]

バッテリコネクタコネクタは、充電式バッテリに使用される標準のR / C玩具タイプ、または一般的な弾丸タイプにすることができます。

スプリンクラーバルブを作動させるための電動工具またはR / C玩具電池。加圧下では、バルブはより高いアンペア数を必要とします:電動工具またはR / C玩具電池が動くでしょう、最低4.8V、600mAh。

自転車用ポンプと圧力計ゲージ内蔵のポンプを使用するか、単に通常のペン型タイヤ圧力計を使用します。

ロケット建材

[AA]紙ナプキン

[BB]のりスティック

[CC] 2インチ幅マスキングテープ

[DD] 3/4インチ幅マスキングテープ

[EE]印刷されたロケットテンプレートmakezine.com/15/airrocketからダウンロードして、8 1/2インチx 14インチの紙に印刷してください。

[FF]長さ13インチ、ロケット製造スタンド用1/2インチPVCパイプ

[GG] 51/2インチの長さのスクラップ2×6木材

ツール

[表示しない]

HacksawまたはPVCカッター安いPVCカッターはホース、PVCパイプなどを切るための超便利な道具です。

細かい紙やすり

ゴム槌

ユーティリティナイフ

ドライバー

ドリルとビット:3/32″、1/4″、1/2″、13/16″

木材をさまざまなサイズに切断するためののこぎり

はんだごてとはんだ(オプション)

ソケットセット(オプション)

はさみ

ワイヤーカッター

モンキーレンチ

チャンネルロックプライヤー

大型Cクランプ

ご注意ください: Schedule 40 PVCだけを使用してください。

それを作ります。

エアロケットランチャーとロケットを組み立てる

START >>時間:午後の複雑さ:やさしい

1.圧力室の組み立て

1a。 PVCプライマー、次にセメントを使用して、2インチ男性用スリップx 3/4インチ女性用スリップPVC減速剤ブッシュを2インチスリップティーに接着します。次に、3/4 "オススリップ×1/2"メネジPVCリデューサーを2 "オススリップx 3/4"メススリップPVCリデューサーブッシングにプライミングして接着します。

1b。両方の真鍮製金具のネジ山にテフロンテープを貼ります。真鍮製バーブ付きフィッティングを真鍮製1/2インチx 1/8インチ減速機ブッシュにねじ込みます。 1/2 "×1/8"真鍮製減速機ブッシュを3/4 "男性用スリップx 1/2"めねじ付きPVC減速機にねじ込みます。すべての接続部をモンキーレンチで締めます。

1c。圧力室の組み立てを完了するには、2インチエンドキャップを長さ10インチの2インチPVCパイプに接着します。次に、図のように10インチの2インチパイプを2インチティーのもう一方の端に接着します。

2.ローンチシステムを構築する

2a。 3/4 "オスネジx 3/4"メススリップPVCアダプタのそれぞれにテフロンテープを巻きます。アダプタを3/4インチインライン24V電動スプリンクラーバルブに通し、チャンネルロックプライヤーで締めます。

2b。 3インチの長さ3/4インチのPVCと16インチの長さの1/2インチのPVCをカットします。 3インチピースをスプリンクラーバルブの「In」側に接着します。 3/4インチの男性用スリップx 1/2インチの女性用スリップレデューサーと16インチの長さの1/2インチのPVCをバルブの「外側」側に接着します。

2c。 2インチオススリップx 3/4インチメススリップPVCリデューサーブッシュを圧力チャンバーのティーに接着します。

2d。完成した打ち上げアセンブリを圧力室に接着します。あなたの航空発射システムは完成しています。

!警告:圧力室が圧力下で粉々になった場合の怪我を防ぐために、圧力室を数層のダクトテープ(図示せず)で包んでください。

3.起動タワーを構築し、起動システムに接続する

3a。次の長さに3/4 "×3"の材木を切ります:15 "(1)、3 1/2"(2)、および12 "(2)。

3b。図のように3 1/2インチの長さを15インチの長さに固定します。 3/32インチビットで2つの穴を事前にドリルしてから、ドリル/ドライバを使用して1 1/2インチネジをねじ込みます。利用可能であれば、少し木の接着剤も良いでしょう。反対側の他の3 1/2インチの長さで繰り返します。

3c。下から3 1/2 "のピース1"をマークし、上から12 "のピース2"をマークし、それらを並べて、Cクランプを使用してそれらを一緒に挟む。両方の部品に1/4インチの穴を開けてから、両側にワッシャー、外側にウィングナットを付けて、1/4インチの六角ボルトを通します。反対側で繰り返します。

3d。合板の24 "×24"部分は発射塔のための丈夫な基盤を提供します。合板の中央に、両側から12インチ内側にラインを測って印を付けます。中心線上で、両端から4 1/2インチのところで測定して印を付けます。発射塔の脚の端をマークの内側に合わせてから、各脚の周りに線を引きます。各トレースエリアに2つの3/32インチの穴を開けます。

3e。全体をひっくり返して、目印の上に発射塔を並べ、次に合板の既存の穴を通してパイロットの穴を発射塔の脚にあけます。所定の位置にねじ込みます。

3f。ベースがしっかり固定されたら、2つの大きなホースクランプを使用して圧力室/発射システムを水平板に取り付けます。あなたの打ち上げ塔は完成しました。

4.起動ボタンを作成して配線する

4a。一方の3/4インチPVCスリップエンドキャップの真ん中に1/4インチ穴を開け、もう一方の真ん中に1/2インチ穴を開けてボタンスイッチを収納します。

4b。対になったワイヤを小さい方の穴の付いたエンドキャップに外側から通し、その端から約8インチのところに結び目をつけると、結び目はキャップの内側になります。今度は次の順序でワイヤーの端を通します - 3/4 "PVCの4"片を通して、ボタンのためのナットとワッシャーを通して、そして他の3/4 "エンドキャップの1/2"穴を通して、 中から。

4c。ワイヤの端をボタンの下部にあるリード線に半田付けします。 PVCキャップの内側のボタンの上にワッシャとナットを滑り込ませ、一対のニードルペンチを使用してナットを締めます。これは少しトリッキーかもしれません。

4d。すべてを一緒に押してボタンアセンブリを完成させます。後でボタンを修理する必要がある場合に備えて、糊を付けないでください。

4e。配線を接続してください。可能であればはんだ付けし、電気テープでそれらを絶縁します。

1.バッテリーのリード線をボタンや電気バルブに接続するために、弾丸のコネクタなどを使用します。

2.ボタンから1本のワイヤをスプリンクラーバルブの1本のリード線に接続します。ひねって、はんだ付けするかテープで貼り付けます。

3.ボタンからのもう一方のワイヤをバッテリリードの弾丸コネクタの1つに接続します(赤または黒、関係ありません)。

4.残りのバッテリーコネクターをスプリンクラーバルブの残りのリード線に接続します。

4f。ボタンのワイヤーを発射台の垂直支柱にテープで固定します。起動ボタンをテストします。ボタンを押すと、スプリンクラーバルブの開閉音が聞こえます。システムに圧力がかかっているときには、後でさらにテストを行うことになります。

5.エアホースを製作し、発射システムをテストします

5a。それでは、エアホースを組み立ててランチャーに取り付けます。まず、タイヤバルブからゴムをはがします。きれいな紙やすりでバルブをきれいにすることができるので、光沢があります。

5b。小さなホースクランプをホースにかぶせ、タイヤバルブをホースに差し込みます。できるだけ奥まで押し込みます。ソケットまたはドライバを使用して、チューブとバルブを覆ってホースクランプを締めます。このつながりが私のプロトタイプランチャーのアキレス腱でした。確かに、75psiでホースが爆発してヘビのように激しく爆発するのはエキサイティングでしたが、信頼性のために、ミニホースクランプを使用して強化しました。

2本目のミニホースクランプをホースのもう一方の端にかぶせ、ホースの端を3/16インチホースバーブに押し込みます。ホースとバーブの上にクランプを締めます。クランプが大きすぎて、本当にしっかり締めることができない場合は、バイクのインナーチューブのゴムでバーブを包み、その上でクランプを締めます。

5c。自転車用ポンプをタイヤバルブに取り付け、システムを約75psiに加圧します。ゲージに注意して、どんなヒスが鳴っているのを聞いてください。圧力は75psiに維持する必要があります。漏れが見つかった場合は、それらを修正してやり直してください。

起動ボタンを押して(バッテリーを接続した状態で)圧力を解放します。その際は注意してください - 目の保護具を着用し、圧力室から遠ざけてください。

ボタンを押しても圧力が解放されない場合は、スプリンクラーバルブのソレノイド(ワイヤーが出ている黒い部分)を締めます。加圧下でソレノイドを作動させるためには、より大きなバッテリー(より多くのアンペアのもの)が必要になるかもしれません。

それでも電気システムに問題がある場合は、ほとんどのバルブに手動でトリガーをかけて、圧力を解放することができます。これを弁の近くまで上げた場合は、聴覚保護具も必要となるかもしれません。あなたの頭が発射管から離れていることに非常に注意してください。

6.ロケットアッセンブリスタンドを建てる

2 x 6材の5 1/2インチのスクラップの中心に印を付けます。中央に深さ1インチの13/16インチの穴を開けます。これがドリルプレスが本当に便利なところです。次に、13インチの長さの1/2インチのPVCパイプを穴にねじ込みます。必要に応じて、ぴったり合うようにマスキングテープをパイプの基部に貼り付けます。

ロケットを建てる

7a。 makezine.com/15/airrocketからロケットテンプレートをダウンロードし、それを81/2 "x 14"の紙に印刷してください。図のように実線上のすべての部分を切り取ります。

7b。ボディチューブをアセンブリスタンドに巻き付け、3/4インチのマスキングテープで5か所にテープで固定します。テープが滑らかであるほど、ロケットはより空力的になります。次に、本体チューブを2インチのマスキングテープで包みます。ボディチューブをPVCスタンドの上にスライドさせます。ボディチューブの上に3/4インチのテープを十字に交差させることでプレッシャーキャップをテープで固定し、滑らかにします。

注:テープを重ねて、各層の厚さを約2層にします。あなたがスポットを逃すならば、あなたは劇的な爆発をするでしょう!

7c。点線の部分と重なるようにノーズコーンを丸めて、テープで固定します。鼻コーンをナプキンでしっかりと詰めます。フルナプキンがはまるはずです。しっかりと詰めるには鉛筆を使います。

7d。ノーズコーンをボディチューブの上に置き、タブの周りにテープを貼ってから、ノーズコーンをテープで覆います。

7e。ボディチューブの基部でPVCパイプの周りにフィンガイドを巻き、3フィンモデルの場合は3s、4フィンの場合は4sに印を付けます。

7f。破線でフィンを折り、それからそれらを積み重ね、角度を付けて上部と下部をトリミングします。

7g接着剤でフィンを接着し、それらを接着するためにそれらをつまむ。フィンをロケットに取り付けるために使用されるタブを接着しないでください。

7時間本体チューブの底にある印とフィンを並べます。すべてのフィンをしっかりと固定します。

あなたのロケットは完成し、打ち上げる準備が整いました。これらのロケットの素晴らしいところは、それらがどのように作られていようとも、彼らは飛ぶことです!もちろんいくつかは他のものよりうまく飛ぶでしょうが、それらはすべてある程度まで飛ぶでしょう。

終わり今すぐ使用»

これを使って。

ロケットの安全性、サイトの選択、操作、そしてコンテスト

安全性

他の空力機器と同様に、注意が必要です。眼のけがはあなたの最大の危険です。あなたとどんな観客にも安全ゴーグルが必要です。

サイト選択

これらの航空ロケットは回収システムを持っていないので、たとえ風が吹いていてもかなり狭い場所で打ち上げることができます。彼らは非常に高くなりますが、その後すぐに戻ってくるでしょう。

小さな畑は理想的な発射場所です。ロケットは軽くて柔らかいので、車に着陸するのは理想的ではありませんが、損傷の可能性はわずかです。

操作

ランチャーを地面に置き、エアホースと発射ボタンワイヤーをランチャーから離して配置する。

それが圧力キャップで止まるまで発射管の下にロケットをスライドさせます。これはきついフィットです、そして、あなたはそれを始めるためにあなたの指でロケットの内側の底を滑らかにする必要があるかもしれません。あなたはそれを容易にするためにファイルでPVC発射管の頂部を面取りすることもできます。

エアーポンプをホースに接続し、約75psiまでポンプで送ります。 75psiを超えると、ロケットの側面を爆破することがあります。

カウントダウンして起動します。上手な打ち上げで、ロケットはほとんど見えなくなってから、そして地面に自由落下するでしょう。

ロケットは地面にぶつかるとしわくちゃになりますが、単に形を整えて何度も打ち上げられるだけです。

何らかの理由で起動しない場合は、手順5cの圧力テストの指示に従ってください。

注意:ロケットをランチャーに配置するときは、頭が発射管の上に絶対にないようにしてください。安全ゴーグルを着用してください。起動する前に全員がそのエリアから離れていることを確認し、全員が安全な距離にいたらカウントダウンを行います。

コンテスト

»発射塔を傾けて、100yds離れたところにゴミ箱を置き、誰が一番近くに行くことができるかを見てください。

»簡単な傾斜計(wikihow.com/Make-a-Clinometer)を作成し、誰のロケットが最高を得られるかを見るためのコンテストを行います。

他のリソース

このMAKEプロジェクトが本当にあなたをつかむならば、これはサザンイリノイ大学の2人の教授による、航空ロケットといくつかのより洗練されたセットアップに関する素晴らしい記事です:makezine.com/go/airrocket。


Rick Schertle([email protected])は、サンノゼの中学校を教える職人で、自宅では初心者です。彼の多様な興味は裏庭の鶏、冒険旅行、野菜の燃料を燃料とする車、そしてジオキャッシングを含みます - すべては彼の妻の熱狂的な支援と彼の若い息子と娘の狂ったふざけた態度でもっと面白くなりました。


参考文献:

  • mailto:[メール保護]
  • https://makezine.com/go/airnasa
  • http://www.makezine.com/15/airrocket
  • https://makezine.com/go/airrocket
  • http://www.wikihow.com/Make-a-Clinometer

MAKE 15から - 103ページ。MAKEを入手するには、シングルボリュームを購読するか購入してください。

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