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水火箭的制作方法和材料

发布时间:  浏览: 次  作者:www.tl6.net

水火箭的制作

一、引言

“凤凰涅槃,浴火重生”凤凰是中国古代传说中的百鸟之王,是汉族的一种民族图腾。

传说中,凤凰是为人世间带来幸福的使者,每过500年,它就要背负着积累于人世间的所有不快和仇恨恩怨,投身于熊熊烈火中自焚,以生命和美丽的终结换取人世的祥和以及幸福。

同样在肉体经受了巨大的痛苦和轮回后,他们才能得以更美好的重生。

我们每个人都是不完美的存在,因此我们才要不断学习、不断进步、相互欣赏。

然后像凤凰一样浴火重生,重新塑造自我,飞得更高更远。

从古至今,从中国传统的风筝到现在的神舟飞船,再到天宫系列,无不包含着中国人民辛劳的汗水和不屈不挠、永不言败的民族之魂。

作为新时代的青年,我们要在实践中积累这种精神,并将其发扬光大。

故此,我们选定凝聚中华民族伟大智慧结晶的火箭进行了解,学习火箭的制作原理并参与制作的过程,感受航空航天工作者的辛勤付出。
 

 二、设计灵感

在古代人们就梦想着能够像鸟儿一样自由的在天空中翱翔,并为此做出了很多的尝试,比如明代的万户。

他为了实现自己的飞天梦想,坐在一个绑了47支“火箭”的椅子上,手里拿着风筝,飞向天去,结果却摔了粉身碎骨。

直到2003年,中国大陆第一艘载人宇宙飞船神舟五号,搭载航天员杨利伟,于酒泉卫星发射中心发射升空,在经过了21小时的飞行后,于内蒙古安全着陆,实现了中华民族两千多年的飞天梦,扬我中华国威,展我中华雄风。

航天飞行器的发射,需要火箭的运载。

火箭是靠火箭发动机喷射工质(工作介质)产生的反作用力向前推进的飞行器。

它自身携带全部推进剂,不依赖外界工质产生推力,可以在稠密大气层内飞行,也可以在稠密大气层外飞行。

火箭是实现航天飞行的运载工具。

火箭是历史悠久的投射武器,中国古代的火箭就是现在火箭的鼻祖。

早在宋理宗绍定5年(约公元1232年)宋军保卫汴京时。

便已用来对抗元军,后来火箭技术经由阿拉伯人传至欧洲。

18世纪,印度在对抗英国和法国军队的多次战争中,曾大量使用火箭武器,获得良好的战果。

因此带动欧洲火箭技术的发展。

之后,又发展出精密的导引与控制系统,而成为射程运,射速快,火力强,高震撼力与高命中率等特性,奠定其在军事武器发展史上的地位。

新中国成立以来,无数航天航空工作者为我国火箭事业的发展做出了贡献,并在不断推进火箭的发展。

1.长征一号是我国第一枚三级运载火箭.它以两级液体火箭为基础,加固体第三级.固体发动机由固体发动机研究院研制。

1970年4月24日,“长征一号”运载火箭在酒泉发射中心首次发射我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”,再次发射把实践一号科学实验卫星送入轨道

2.长征二号两级液体运载火箭。

1974年11月首次发射,由于一根导线有暗伤,导致飞行试验失败.1975年11月发射返回式遥感卫星准确入轨.接着,又发射两次,均获成功.

3.长征二号E即长征二号捆绑火箭,中国运载火箭技术研究院研制的第一枚推力捆绑式(也叫集束式)运载火箭。

1990年7月16日首次发射,一举成功,把一颗巴基斯坦的科学试验卫星和一模拟有效载荷准确送入轨道

4.长征三号是以“长征二号丙”为原型加氢氧第三级组成的三级运载火箭。

1984年1月29日首次发射,由于第三级发动机二次启动不正常,卫星进入近地轨道运行.经过70个昼夜的奋斗,4月8日再发射,获得圆满成功。
 

5.长征四号是一种多用途三级常温推进剂运载火箭,具有性能优良,结构可靠,成本低廉,发射场通用,使用方便等特点,由上海航天局研制。

1988年9月7日和1990年9月3日,“长征四号”运载火箭两次发射太阳同步轨道“风云一号”气象卫星均获圆满成功.“长征四号”具有两种不同直径的卫星整流罩,可适应不同质量和尺寸的有效载荷,也可一箭多星发射,这为承担多种卫星的发射业务,特别是为发射同步轨道和极地轨道卫星创造了有利的条件。
 

 三、设计原理

水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。

是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼。

灌入三分之一的水,利用打气筒充入空气到达一定压力后发射。

是利用水和空气的质量之比,压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、慢性滑翔在空中飞行。

当用橡皮塞紧的瓶子时,会形成一个密闭的空间,把气体打入密闭的容器时,使得容器内空气的气压增大,当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离,箭内水向后喷出,获得反作用力射出。

水火箭和火箭的最大不同之处在于其推进的媒介由高温空气变成了水。

在发射水火箭前会灌入空气达到一定压力,由于高压会自然向低压流去,故在喷嘴被打开时,空气自然向喷嘴流去,但是由于水挡在前方,故水会被空气推出火箭,而火箭也借此获得向前的速度。
 

四、方案构思

头部——头锥形,由塑料瓶的头部剪下制成,是利用空气动力学原理,尖型的圆锥头有助于减少空气的阻力。

箭体(压力舱)——火箭的中心部位,采用饮料瓶制成。

从开口处注入水以及空气,使其内部压力升高,以此来作为火箭的动力装置。

平衡翼——火箭体的后部,两侧和上部各一个,均为梯形。

采用硬塑料板制成,保证飞行过程中的平衡。

想法来源于战斗机的机翼。

使火箭在空中飞行的时候保持平稳,不会偏离轨道。

喷射口——火箭的尾部位置,采用软橡胶塞和气门塞。

保证紧密性,使火箭的后冲力更大。

五、制作过程

(一)材料准备

所需材料:头锥、四片尾翼、1.5L饮料瓶2个、防水胶带、气门芯、橡皮堵塞、扳手、双面胶、美工刀、剪刀。

(二)制作火箭准备两个饮料瓶,剪掉其中一个饮料瓶的瓶头。

作为头锥。

将切掉头部的饮料瓶套在另一个饮料瓶的底部,将两个饮料瓶的尾部对接,用防水胶布缠绕一圈,用来固定。

没切过头部的一段作为一级推进,切过头部的一段作为二级推进。

(三)安装尾翼尾翼内侧贴上双面胶,贴到水火箭箭身尾部上。

注意尾翼与箭身同轴,旋转90度贴第二片尾翼,一定要与第一片尾翼对称。

再旋转90度,贴第三片尾翼,再旋转90度,贴上最后一片尾翼。

用防水胶布固定尾翼的上下端,缠绕一圈。

如图1所示。

图1安装尾翼(四)制作火箭头头锥(饮料瓶切下的头部)作为水火箭的头部与火箭二级推进段(切底的一段)对接,用防水胶带将火箭二级推进与头锥用胶带缠绕固定。

如图2所示;

图2制作火箭头(五)制作喷水堵塞打开气门芯,插入橡胶堵塞(小圆的一端),安装垫片,用扳手拧紧螺栓,打开水火箭的尾部的瓶盖,测试瓶口与橡皮塞之间的空隙,将橡皮塞用防水胶布缠绕至合适的厚度,以保证橡皮塞可以插入瓶口至少二分之一的距离,并且松紧适当。

如图3所示。

图3制作喷水堵塞(六)注水向水火箭里面注入水。

注水的量为水火箭一级箭体的三分之一。

注水完成后,正常放置,堵好瓶塞。

(七)准备发射将水火箭放置到火箭发射器上。

火箭尾部的气门芯和打气筒对准,向箭体里面打气,发射。

如图4所示:

图4准备发射发射的注意事项:1.水量的控制:水火箭用水量和火箭空气的空间要有一定的比例,不能太多也不能太少,最佳用水量约为火箭空气空间的1/4到2/5之间,应该多做几次试验寻找确定。

2.发射角度:水平方向飞行,由于空气的阻力,发射的最佳角度在50到55度之间。

竖直方向飞行则为90度。

3.发射稳定调控:对于水平方向上的发射。

无风天气时,正对目标按最佳发射角度发射。

刮风天气时,应视风力和风向适当调偏与发射目标的方向,保持最佳发射角度进行发射。

4.可以将火箭头做的重一些,这样有利于提高火箭的射程。

 

六、试飞心得


这次试飞,提高了我们的思考、动手和变通能力,让我们更加深刻的理解了团队合作和有效分工的重要性。

但是水火箭的研究应该继续进行。

在试飞的过程中还有很多问题没有解决,要想有所突破,不仅要认真思考,还要多做实验,增加稳定性。

同时,我们也知道,理论和实践是有很大的区别的,实践是检验真理的唯一标准所以我们要多做实验以便发现实质问题。

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关键词:水火箭,制作方法材料

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