Inhalt
- Stufen
- Methode 1 von 5:
Bilden Sie eine Ballonrakete - Raketenteile und wie sie funktionieren
- Beratung
- Warnungen
- Notwendige Elemente
In diesem Artikel werden 31 Verweise zitiert, die sich am Ende der Seite befinden.
Die Raketen veranschaulichen das dritte Gesetz von Newtons Bewegung: "Für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion. Die erste Rakete scheint eine Dampftaube gewesen zu sein, die Archytas von Tarentum im vierten Jahrhundert v. Chr. Erfunden hat. Der Dampf wich den chinesischen Pulverrohren und dann den von Konstanin Tsiolkovsky entworfenen und von Robert Goddard entworfenen Flüssigbrennstoffraketen. In diesem Artikel werden 5 Möglichkeiten zum Bau einer eigenen Rakete beschrieben, von der einfachsten bis zur komplexesten. In einem zusätzlichen Abschnitt werden schließlich einige der Prinzipien erläutert, die den Raketenbau antreiben.
Stufen
Methode 1 von 5:
Bilden Sie eine Ballonrakete
- 7 Starten Sie Ihre Rakete.
- Füllen Sie die Druckkammer zu einem Drittel bis zur Hälfte mit Wasser. Sie können dem Wasser Lebensmittelfarben beifügen, um beim Raketenstart ein bunteres "Abgas" zu erzeugen. Es ist auch möglich, die Rakete zu starten, ohne dass Wasser in die Druckkammer gelangt, obwohl sich der erforderliche Druck von dem unterscheidet, der erforderlich ist, wenn die Kammer Wasser enthält.
- Führen Sie den Starter / Stopper in den Hals der Druckkammer ein.
- Schließen Sie den Schlauch einer Fahrradpumpe an das Starterventil an.
- Platziere die Rakete senkrecht.
- Pumpen Sie Luft, bis Sie den Druck erreicht haben, bei dem die Kappe ausgestoßen werden soll. Es kann eine kleine Verzögerung geben, bevor der Stecker abgezogen wird und die Rakete abhebt.
Raketenteile und wie sie funktionieren
1. Verwenden Sie Treibstoff, um die Rakete vom Boden zu heben und in die Luft zu fliegen. Eine Rakete fliegt, indem sie einen Abgasstrom durch eine oder mehrere Düsen lenkt, um sie hochzudrücken (abheben zu lassen) und in die Luft vorzurücken (zu drücken). Raketentriebwerke mischen den eigentlichen Kraftstoff mit einer Sauerstoffquelle (einem Oxidationsmittel), wodurch sie sowohl im Weltraum als auch in der Erdatmosphäre betrieben werden können.
- Die ersten Raketen waren Feststoffraketen. Diese Art von Rakete umfasst Feuerwerkskörper, Fackeln des chinesischen Krieges und die beiden schmalen Reaktoren, die vom Space Shuttle der NASA verwendet werden. Die meisten Raketen dieses Typs haben in der Mitte Platz für den Brennstoff und das Oxidationsmittel, um sich zu treffen und zu mischen. Raketentriebwerke, die für Raketenmodelle verwendet werden, verwenden feste Brennstoffe zusammen mit einer Reihe von Gewichten, um den Fallschirm der Rakete auszulösen, wenn der Treibstoff erschöpft ist.
- Flüssigbrennstoffraketen haben separate Drucktanks, die flüssigen Brennstoff wie Benzin, Hydrazin oder flüssigen Sauerstoff enthalten. Diese Flüssigkeiten werden am Boden der Rakete in die Brennkammer gepumpt, die Abgase werden durch eine kegelförmige Düse ausgestoßen. Die Hauptantriebe des Space Shuttles waren Flüssigbrennstoffraketen, die von dem externen Treibstofftank unter der Startrakete getragen wurden. Die Saturn-V-Raketen der Apollo-Mission waren ebenfalls Flüssigbrennstoffraketen.
- Viele raketengetriebene Geräte verwenden auch kleinere Raketen an ihren Seiten, um das Flugzeug in den Weltraum zu steuern. Sie werden Manöverpropeller genannt. Das Servicemodell, das an das Apollo-Steuermodul angeschlossen ist, hatte solche Triebwerke, und das Manöver der Space-Shuttle-Astronauten-Crew verwendet auch solche Triebwerke.
2. Verringern Sie den Luftwiderstand mit einer Kegelnase. Die Luft hat eine Masse und je dichter sie ist (besonders in der Nähe der Erdoberfläche), desto mehr hält sie die Objekte auf, die sich zu bewegen versuchen. Raketen müssen aerodynamisch (dh länglich, elliptisch) sein, um die Reibung zu minimieren, die sie bei ihrer Bewegung durch die Luft erfahren. Aus diesem Grund haben sie normalerweise eine kegelförmige Nase.
- Raketen, die Nutzlasten tragen (Astronauten, Satelliten oder Sprengköpfe), tragen ihre Ladungen normalerweise in oder in der Nähe der Kegelnase. Das Apollo-Steuermodul zum Beispiel war kegelförmig.
- Die Kegelnase enthält auch ein beliebiges Leitsystem, das die Rakete tragen kann, um sie auf das Ziel ohne welches Grab zu lenken. Die Leitsysteme können Bordcomputer, Sensoren, Radare und ein Radio umfassen, um Informationen bereitzustellen und den Flugplan der Rakete zu steuern. Goddard-Raketen verwendeten ein gyroskopisches Steuersystem.
3. Balancieren Sie die Rakete um ihren Schwerpunkt. Das Gesamtgewicht der Rakete muss um einen bestimmten Punkt innerhalb der Rakete ausgeglichen werden, damit sie wirklich fliegen kann, ohne zu fallen. Dieser Punkt kann als Gleichgewichtspunkt, Schwerpunkt oder Schwerpunkt bezeichnet werden.
- Der Schwerpunkt variiert für jede Rakete. Im Allgemeinen liegt der Gleichgewichtspunkt irgendwo über der Oberseite der Kraftstoff- oder Druckkammer.
- Während die Nutzlast dabei hilft, den Schwerpunkt der Rakete über ihre Druckkammer anzuheben, wird die Rakete durch zu viel Last zu schwer, was es schwierig macht, die Rakete vor dem Start aufrecht zu halten und durch die Rakete zu führen Start. Aus diesem Grund werden integrierte Schaltkreise in die Computer von Raumfahrzeugen eingebaut, um deren Gewicht zu verringern. Dies hat zur Verwendung ähnlicher integrierter Schaltkreise oder Chips in Taschenrechnern, Digitaluhren, Computern und in jüngerer Zeit in digitalen Tablets und Smartphones geführt.
4. Stabilisieren Sie den Flug der Rakete mit Flossen. Querruder tragen dazu bei, dass der Flug der Rakete aufrecht bleibt, indem sie Luftwiderstand gegen Richtungsänderungen bieten. Einige Flossen sind so konstruiert, dass sie sich unter der Raketendüse erstrecken, um die Rakete vor dem Start aufrecht zu halten.
- Im 19. Jahrhundert entwickelte der Engländer William Hale eine andere Methode, um den Flug einer Rakete mit Flossen zu stabilisieren. Er hatte sich Abgasschläuche in der Nähe einer schaufelförmigen Wetterfahne vorgestellt, die dazu führten, dass die Abgase gegen die Lamellen drückten und die Rakete drehten, um ein Auslenken zu verhindern. Dieser Vorgang wird als Rotationsstabilisierung bezeichnet.
Beratung
- Wenn Sie die Raketen oben gern gebaut haben, aber eine größere Herausforderung suchen, können Sie sich an Raketenmodellen vergnügen. Rocket-Modelle werden seit den späten 1950er Jahren in selbst zusammengestellten Kits vermarktet, die mit schwarzem Einwegpulver in Höhen von 100 bis 500 Metern auf den Markt gebracht werden können.
- Wenn es zu schwierig ist, die Raketen vertikal zu starten, können Sie Schienenraketen herstellen und horizontal starten (im Wesentlichen ist die Ballonrakete eine Art Raketenschiene). Sie befestigen die Filmbox an einem Miniaturauto oder die Wasserrakete an einem Skateboard. Sie müssen wieder einen offenen Bereich mit genügend Platz für den Start finden.
Warnungen
- Die Beaufsichtigung durch Erwachsene wird dringend empfohlen, wenn mit einer Rakete gearbeitet werden soll, die stärker ist als der Atem der Person, die sie wirft.
- Tragen Sie immer eine Schutzbrille, wenn Sie eine der fliegenden Raketen starten (eine andere als die Ballonrakete). Für die größeren Flugraketen, wie die Wasserrakete, wird auch ein Schutzhelm empfohlen, um Sie zu schützen, falls die Rakete Sie treffen sollte.
- Werfen Sie niemals eine fliegende Rakete auf jemanden.
Notwendige Elemente
- Schutzbrille (für alle fliegenden Raketen)
- Ein Schutzhelm (für größere Flugraketen)
Für die Ballonrakete
- Ein langer Ballon
- Eine Länge von Drachenschnur oder Angelschnur (3 bis 5 m)
- Ein Strohhalm
- Eine Büroklammer oder Wäscheklammer (oder eine andere Möglichkeit, das Ende des Ballons vorübergehend einzuklemmen)
- Tape
- Bindepunkte für die Enden der Schnur
Für die Raketenblaspistole
- Ein Strohhalm
- Ein Blatt braunes Papier
- Schere
- Ein Bleistift
- Tape
Für die Rakete in Filmbox
- Ein Blatt braunes Papier
- Eine Filmschachtel mit einem Durchmesser von 35 mm (im Fotofachhandel erhältlich) oder eine Tablettentube (mit Deckel)
- Schere
- Tape
- Wasser
- Eine Brausetablette (wie Alka-Seltzer oder eine zahnärztliche Desinfektionstablette)
- Essig (statt Wasser)
- Backpulver (anstelle der Brausetablette)
- Ein Bleistift
- Kleber
- Papiertücher
Für die Matchrakete
- Eine Schachtel Streichhölzer
- Aluminiumfolie
- Schere
- Schneidzange (optional)
- Eine Nähnadel
- Eine Posaune
Für die Wasserrakete
- Zwei Flaschen 2-Liter-Soda
- Ein Marker
- Plastikklappenordner oder Plastikbinder
- Verstärktes Band
- Ein Kork- oder Plastikstopfen
- Ein Ventilrohr (Reifen- oder Schlauchschlauch)
- Eine Schraube mit dem gleichen Durchmesser wie das Ventilrohr
- Aus dem Siegel
- Eine Fahrradpumpe oder ein Kompressor mit einem Manometer