Vuurpyle illustreer Newton se derde bewegingswet: "Vir elke aksiekrag sal daar altyd 'n reaksiekrag wees wat ewe groot is, maar teenoorgesteld in rigting." Die eerste vuurpyl was moontlik 'n stoomduif, wat deur Archytas van Tarentum uitgevind is, in die vierde eeu v. C. Die stoom het daarna die weg gebaan vir die buskruitbuise van die Chinese, toe vloeibare vuurpyle wat deur Konstanin Tsiolkovsky ontwerp is en deur Robert Goddard geïmplementeer is. Hierdie artikel beskryf vyf maniere om u eie vuurpyl te bou, van eenvoudig tot meer kompleks; met 'n bykomende afdeling aan die einde van die artikel, wat 'n paar beginsels verduidelik wat werk by die bou van vuurpyle.
Stap
Metode 1 van 5: Ballonraket
Stap 1. Bind die een kant van die tou of vislyn aan die steun vas
U kan die rugleuning van 'n stoel of 'n deurknop as 'n ondersteuning gebruik.
Stap 2. Trek die lyn deur die strooi
Die draad en strooi sal dien as 'n leidende stelsel vir die beheer van die ballonraket se pad.
Modelvuurpyltoestelle gebruik gewoonlik strooitjies van dieselfde lengte wat aan die liggaam van die vuurpyl geheg is. Hierdie rietjies word deur metaalpale op die lanseerplatform gedraai om die vuurpyl te ondersteun voordat dit gelanseer word
Stap 3. Bind die ander kant aan 'n ander steun
Maak seker dat die draad/tou styf is voordat dit vasgemaak word.
Stap 4. Blaas die ballon op
Knyp die einde van die ballon om te keer dat die lug ontsnap. U kan u vingers, skuifspelde of kledingstukke gebruik.
Stap 5. Plak die ballon met band vas aan die strooi
Stap 6. Verwyder die lug uit die ballon
Jou vuurpyl vlieg langs die lyn, van die een kant na die ander.
- U kan probeer om ballonrakette met ronde ballonne in plaas van lang ballonne te maak, asook verskillende strooitjies van verskillende lengtes om uit te vind hoe effektief hierdie rietjies is om die pad van die ballonraket te lei. U kan ook die vlughoek van die ballonvuurpyl verhoog om te sien hoe dit die vuurpyl se reikafstand beïnvloed.
- 'N Verwante hulpmiddel wat u ook kan maak, is 'n straalboot: sny 'n melkkarton middeldeur. Maak 'n gaatjie aan die onderkant en ryg 'n ballon deur die gat. Blaas die ballon op, plaas die boot in 'n bad met 'n bietjie water en blaas die lug uit die ballon.
Metode 2 van 5: vuurpyl gelanseer deur stro
Stap 1. Sny 'n vierkant papier
Hierdie stuk moet ongeveer drie keer die breedte wees: die aanbevole grootte is 11,43 cm x 3,81 cm.
Stap 2. Draai hierdie stuk styf om 'n potlood of spyker
Draai dit naby die punte in plaas van in die middel. Die gesnyde deel moet oor die punt van die potlood of spyker hang.
Maak seker dat u 'n potlood of spyker gebruik wat effens dikker is as die strooi, maar nie te dik nie
Stap 3. Plak die gesnyde rande van die papier vas om te keer dat dit afkom
Gebruik band oor die lengte, langs die strook papier.
Stap 4. Vou die hangpunte na buite om 'n punt of keël te vorm
Gebruik band op hierdie deel van die kegel om die vorm vas te hou.
Stap 5. Haal die potlood of spyker uit
Stap 6. Kontroleer op luglekke
Blaas liggies uit die blootgestelde deel van die papierraket. Luister na die geluid van lug wat uit die kante of punte van die keël ontsnap en voel die nate aan die kante en ente vir lugvloei. Gebruik band om enige lekplekke te verseël en probeer weer totdat u geen lek kan opspoor nie.
Stap 7. Voeg 'n stertvin op die blootgestelde deel van die papierraket
Aangesien papierrakette smal is, kan u die vinne wat u gemaak het, afsonderlik aan die punte van die vuurpyl heg. Dit is makliker om te doen as om drie of vier verskillende vinne direk op die blootgestelde deel van die vuurpyl te maak.
Stap 8. Steek die strooi in die oop deel van die vuurpyl
Maak seker dat die strooi lank genoeg uit die vuurpyl gestrek is sodat u dit met u vingers kan gryp.
Stap 9. Asem uit deur 'n strooi
Die vuurpyl vlieg die lug in terwyl dit deur die asemhaling aangespoor word.
- Wys altyd die strooi en vuurpyl op, nie na iemand as u dit begin nie.
- Wys die manier waarop u die vuurpyl bou om te sien hoe die veranderinge die vlug beïnvloed. Wissel ook af hoe hard jy deur die strooi asemhaal om te sien hoe dit die afstand wat jou vuurpyl kan vlieg, beïnvloed.
- Hierdie papier-vuurpylagtige speelding bestaan uit 'n stok met 'n plastiekkegel aan die een kant en 'n plastiek valskerm aan die ander kant. Die valskerm word oor 'n stok gevou, wat dan in 'n kartonblaasbuis geplaas word. As dit geblaas word, vang die plastiekkegel die lug op en stuur die towerstaf. As dit die maksimum hoogte bereik, sal die stok val en die valskerm aktiveer.
Metode 3 van 5: Rocket Film Roll
Stap 1. Besluit hoe lank/lank die vuurpyl jy wil bou
'N Goeie lengte/hoogte van die vuurpyl is 15 cm, maar u kan dit langer of korter maak as u wil.
'N Goeie deursnee is 3,75 cm, maar die werklike deursnee word bepaal deur die deursnee van die vuurpyl se verbrandingskamer
Stap 2. Berei die rol/rol film voor
Hierdie roller is die verbrandingskamer vir u vuurpyl. U kan rolprente by fotostudio's kry wat steeds film gebruik.
- Soek 'n rol film met 'n omslag wat lyk soos 'n prop wat in die mond van die roller kom, eerder as om aan die buitekant vas te sit.
- As u nie 'n rol film kan vind nie, kan u 'n leë bottel met voorskrif gebruik, met 'n deksel op. As u dit nie kan vind nie, kan u 'n prop gebruik wat goed in die mond van die bottel pas.
Stap 3. Monteer die vuurpyl
Die maklikste manier om 'n vuurpylliggaam te maak, is om 'n strook papier om 'n rol film te draai, net soos jy 'n potlood of spyker sou toedraai wanneer jy 'n vuurpyl wat deur 'n strooi gelanseer word, maak. Aangesien die rollers die vuurpyle begin, kan u die papier met band of gom aan die rollers heg, voordat u dit om die houer draai.
- Maak seker dat die mond van die rol- of pilbottel na buite wys wanneer u die vuurpylbehuizing aanheg. Die mond sal dien as die vuurpylspuitstuk.
- In plaas daarvan om die punte van die vuurpyl in die keëls weg te vou, kan u aparte keëls skep deur 'n sirkel papier van die rand tot in die middel te sny en die papier in 'n kegel te vou. U kan die keëls met band of gom heg.
- Voeg vinne by. Aangesien die deursnee van hierdie vuurpyl dikker is as die papierraket wat u met 'n strooitjie afskiet, sny u elke vin een vir een om dit vas te maak. Maak ook seker dat u drie vinne in plaas van vier gebruik.
Stap 4. Bepaal die beginpunt van die vuurpyl
Die oop, buiteligging is die een wat ons aanbeveel, aangesien die vuurpyl 'n redelike goeie hoogte kan bereik wanneer dit op hierdie plek gelanseer word.
Stap 5. Vul die rol tot 1/3 vol met water
As die waterbron nie naby u lanseerplatform is nie, moet u die vuurpyl onderstebo dra of die water afsonderlik dra en die rollers op die lanseerplatform vul.
Stap 6. Sny die bruistablet in die helfte en gooi die ander helfte in die water
Stap 7. Maak die rollers toe en draai die vuurpyl sodat dit loodreg op die lanseerplatform is
Stap 8. Beweeg weg op 'n veilige afstand
Namate die tablet begin oplos, stel dit koolstofdioksied vry. Die druk sal toeneem totdat dit breek en die roldeksel loslaat sodat die vuurpyl kan begin.
Benewens water, kan u die rol halfpad met asyn vul. In plaas van bruistablette, kan u 1 teelepel (5 g) koeksoda gebruik. Asyn, 'n suur (asynsuur), reageer met koeksoda (wat die basisbestanddeel is) om water en koolstofdioksied te produseer. Asyn en koeksoda is egter meer vlugtig as water en bruistablette, dus moet u baie vinniger uit die vuurpyl kom - as u te veel van albei chemikalieë gebruik, kan die rollers vernietig word
Metode 4 van 5: Rocket Matches
Stap 1. Sny klein driehoeke uit aluminiumfoelie
Hierdie driehoek moet gelykbenig wees, met 'n lengte van ongeveer 2,5 cm aan die voet en 5 cm vanaf die middel van die basis tot by die top van die driehoek.
Stap 2. Neem die vuurhoutjies uit die tros
Stap 3. Rig die vuurhoutjies in lyn met die reguit penne
Plaas die vuurhoutjie en pen sodat die punt van die kop van die pen die kop van die vuurhoutjie raak, op 'n posisie wat nie hoër is as die dikste deel van die kop nie.
Stap 4. Draai die foeliedriehoek, begin by die boonste punt, om die kop van die vuurhoutjie
Draai dit so styf as moontlik toe sonder om die pen se posisie te versteur. As dit klaar is, moet die omhulsel ongeveer 6,25 mm onder die vuurhoutjiekop strek.
Stap 5. Vou die foelie met die duimnaels om die penkop
Dit sal die wikkel nader aan die vuurhoutjiekop druk en 'n beter speldkanaal onder die wikkel skep.
Stap 6. Haal die pen versigtig uit die verpakking
Wees versigtig om nie die foelie te skeur terwyl u dit doen nie.
Stap 7. Buig die skuifspeld in 'n lanseerplaat
- Buig die buitekant in 'n hoek van 60 grade. Dit vorm die basis van die lanseerplatform.
- Buig die binnegroef na bo, draai dit dan sodat dit 'n oop driehoek vorm. Dit is waar u die vuurhoutjies wat met foelie toegedraai is, neersit.
Stap 8. Plaas u lanseerplatform op die lanseerplek
Weereens word 'n oop buitelugplek sterk aanbeveel, aangesien vuurhoutjie -vuurpyle aansienlike afstande kan aflê. Vermy plekke wat baie droog is, want vuurhoutjie vuurpyle kan brande veroorsaak.
Maak seker dat die gebied rondom u veilig is voordat die vuurpyl gelanseer word
Stap 9. Plaas die vuurhoutjie vuurpyl met die kop na bo op die lanseerplank
Die vuurpyl moet ten minste in 'n hoek van 60 grade geplaas word. As dit laer is, moet u moontlik die skuifspeld buig totdat dit hierdie posisie bereik.
Stap 10. Begin die vuurpyl
Steek 'n vuurhoutjie net onder sy toegedraaide kop aan. As die fosfor in die toegedraaide vuurhoutjiekop ontbrand, vlieg die vuurhoutjie -vuurpyl.
- Berei 'n emmer water voor wat gebruik kan word om gebruikte vuurhoutjies te week, om seker te maak dat hierdie vuurhoutjies heeltemal geblus is.
- As die vuurhoutjie -vuurpyl op jou val, hou op beweeg, val op die grond en rol totdat al die vlamme uit is.
Metode 5 van 5: Waterraket
Stap 1. Berei 'n leë koeldrankbottel van 2 liter voor
Hierdie bottel sal dien as 'n drukkamer op die vuurpyl. Omdat bottels gebruik word om hierdie vuurpyle te maak, word dit soms bottelrakette genoem. Moenie dit as vuurwerke, ook bottelrakette genoem nie, wat so genoem word omdat dit dikwels vanuit 'n bottel afgevuur word. Bottelrakette soos hierdie is op baie gebiede onwettig; terwyl waterpyle in die meeste gebiede wettig is.
- Verwyder die etiket van die bottel deur dit te sny waar dit nie aan die bottel vasgemaak is nie. Wees versigtig om nie die oppervlak van die bottel te sny of deur te steek nie, aangesien skrape of snye die bottel verswak.
- Versterk die bottel deur dit met 'n kleeflint toe te draai. Die nuwe bottels kan druk van tot 689,48 kilopascal weerstaan, maar herhaaldelike bekendstellings sal die druktoleransie wat die bottels kan hanteer, verminder sonder om te kraak. U kan verskeie lae maskeerband om die middel van die bottel draai, of die middel draai en halfpad langs die bottel na elke kant toe gaan. Elke pak moet twee keer om die bottel gaan.
- Merk die plekke waar u die vinne aan die liggaam van die vuurpyl sal vasmaak, met 'n merkpen. As u van plan is om vier vinne te gebruik, trek die lyne in 'n hoek van 90 grade uitmekaar. As u van plan is om drie vinne te maak, trek die strepe 120 grade uitmekaar. U kan 'n stuk papier om die bottel draai en dit eers merk voordat u hierdie merke na die bottel plaas.
Stap 2. Maak die vinne
Aangesien die plastiekraketliggaam redelik sterk is, moet u vinne ook duursaam wees, selfs al moet u dit weer versterk. U kan harde karton gebruik, maar 'n beter materiaal is plastiek wat in 'n sakmap of bindmiddel met drie ringe gebruik word.
- Eerstens moet u u vinne ontwerp en 'n papiermonster as snygids maak. Hoe jy ook al jou vinne ontwerp, jy moet dit so maak dat die regte vinne weer gevou word (verdubbel) om ekstra krag te kry en die punt van bottelvernauwing te bereik.
- Sny die monster en gebruik dit as 'n gids om die vinmateriaal te sny.
- Vou die vinne in vorm en heg dit met band aan die liggaam van die vuurpyl vas.
- Afhangende van die ontwerp van u lanseerder, hoef u moontlik nie 'n vin te bou wat deur die spuitstuk van die vuurpyl gaan nie.
Stap 3. Maak die neuskegel en die vragdeel
Hiervoor benodig u 'n tweede bottel van 2 liter.
- Sny die onderkant van die bottel.
- Plaas die vrag bo -op die gesnyde bottel. Hierdie stuk kan modelklei of 'n klomp rekkies wees. Plaas die gesnyde onderkant van die bottel aan die bokant, met die onderkant na die bokant van die bottel. Plak dit met kleefband vas en plak dan die aangepaste bottel aan die onderkant van die bottel wat as 'n drukkamer dien.
- Jou neuskegel kan van enigiets gemaak word, van 'n botteldop van 2 liter tot 'n PVC -pyp van enige lengte, tot 'n regte plastiekkegel. Sodra u dit gedefinieer en geskep het, moet hierdie keël permanent aan die bokant van die gesnyde bottel vasgemaak word.
Stap 4. Toets die balans van u tuisgemaakte vuurpyl
Balanseer die vuurpyl op die wysvinger. Die vuurpyl moet gebalanseer word op 'n punt bokant die drukkamer (onderkant van die eerste bottel). Indien nie, verwyder die vraggedeelte en pas die gewig aan.
Weeg die vuurpyl sodra u sy massamiddelpunt gevind het. Die gewig moet tussen 200 en 240 gram wees
Stap 5. Skep die lanseerder/stop
Daar is verskillende toerusting wat u kan gebruik om u vuurpyl te lanseer. Die eenvoudigste is 'n klep en 'n stop wat in die mond van die bottel geplaas kan word, wat as drukkamer funksioneer.
- Soek 'n kurk wat in die mond van die bottel pas. Miskien moet u die rande effens skraap.
- Kry 'n klepstelsel wat algemeen gebruik word in motorbande of binnebande van die fiets. Meet die deursnee.
- Boor 'n gat in die middel van die klep, met dieselfde deursnee as die klep.
- Maak die klepstang skoon en plak band oor die skroefdraad en opening.
- Steek die klep deur die gat in die kurk en hou dit vas met 'n silikoon- of uretaan seël. Laat hierdie stof deeglik droog word voordat die band verwyder word.
- Toets die klep om seker te maak dat lug vrylik daardeur kan beweeg.
- Toets die stop deur 'n klein hoeveelheid water in die drukkamer van die vuurpyl te plaas, dan die prop in posisie te plaas en die vuurpyl vertikaal op te rig. As daar 'n lek is, verseël die klep weer en toets weer. As daar geen lekkasies is nie, toets weer om die druk te vind wat die lug dwing om die prop uit die bottel te dryf.
- Raadpleeg https://www.sciencetoymaker.org/waterRocket/buildWaterRocketLauncher.htm vir instruksies oor die skep van 'n meer gevorderde lanseerstelsel.
Stap 6. Kies u raketlanseerplek
Soos met filmrol -vuurpyle en aanstekers, word 'n oop buitelugplek sterk aanbeveel. Aangesien waterrakette groter is as ander vuurpyle, benodig u 'n groter, platter oop gebied as ander vuurpyle.
Verhoogde oppervlaktes, soos piekniektafels, is 'n goeie idee as daar klein kinders is
Stap 7. Begin jou vuurpyl
- Vul die drukkamer 1/3-1/2 vol water (u kan voedselkleursel by die water voeg om 'n meer kleurvolle "brandstof" te gee wanneer die vuurpyl begin). U kan ook 'n vuurpyl afskiet sonder om water in die drukkamer te gebruik, hoewel die teikendruk anders kan wees as wanneer die kamer water gehad het.
- Steek die lanseerder/stop in die mond van die drukkamer.
- Koppel die fietspompslang aan die vrylaatklep.
- Staan die vuurpyl regop.
- Pomp lug totdat u 'n druk bereik wat die klep sal uitdwing. Daar kan 'n bietjie wagtyd wees voordat dit gebeur en die vuurpyl begin.
Vuurpylonderdele en hoe dit werk
1. Gebruik brandstof om die vuurpyl op te lig en deur die lug te vlieg. Vuurpyle vlieg deur brandstofdamp deur een of meer uitlaatpype af te stuur wat dit sal opdruk (lig) en vorentoe beweeg (deur) die lug. Vuurpylenjins werk deur die werklike brandstof te meng met 'n suurstofbron (oksideermiddel), wat die vuurpyl in staat stel om in die buitenste ruimte anders as die aarde se atmosfeer te werk.
- Die eerste vuurpyle was vuurpyle. Hierdie vuurpyle sluit vuurwerke, Chinese oorlogsvuurpyle en die twee dun boosters in wat ruimtetuie gebruik. Die meeste vuurpyle soos hierdie het 'n gat in die middel, wat gebruik word as 'n plek waar die brandstof en oksideermiddel bymekaar kan kom en kan brand. Die vuurpylmotors wat in modelrakette gebruik word, gebruik vaste brandstof, sowel as 'n groep strome om die valskerm se valskerm te begin wanneer die brandstof opraak.
- Vloeibare vuurpyle bevat afsonderlike tenks onder druk wat vloeibare brandstof bevat, soos petrol of hidrasien en vloeibare suurstof. Hierdie vloeistowwe word in die verbrandingskamer onder in die vuurpyl gepomp; Uitlaatgasse word deur 'n koniese snuit verdryf. Die belangrikste drywers van die ruimtetuie is vuurpyle-vuurpyle wat ondersteun word deur eksterne brandstoftenks, wat tydens die lanseer onder die vaartuig gedra word. Die Saturn V-vuurpyle op die Apollo-missies is ook vuurpyle-vuurpyle.
- Baie vuurpyl-aangedrewe vliegtuie gebruik ook klein vuurpyle aan die kante om die vliegtuig te help stuur terwyl dit in die lug is. Hierdie vuurpyle word maneuverstuwers genoem. Die diensmodule op die Apollo -opdragmodule het hierdie stuwers, die rugsakke van die bemande manoeuvreereenheid wat deur ruimtevaartuie gebruik word, gebruik ook hierdie stutte.
2. Sny lugverwerping met sy koniese neus af. Lug het massa, en hoe digter dit is (veral hoe nader dit aan die aardoppervlak is), hoe meer sal dit veg teen voorwerpe wat daardeur wil beweeg. Vuurpyle moet ontwerp word om vaartbelyn te wees (met lang elliptiese vorms) om die impak te verminder as dit deur die lug beweeg, en daarom het vuurpyle 'n koniese neuspunt.
- Vuurpyle wat vragvragte (ruimtevaarders, satelliete of kernplofstof) vervoer, dra gewoonlik hierdie vragte in of naby die neus van die vuurpyl. Die Apollo -opdragmodule is byvoorbeeld kegelvormig.
- Hierdie koniese neus dra ook al die vuurpyl se beheerstelsels om dit ongehinderd na die bestemming te stuur. Beheerstelsels kan rekenaars in die kajuit, sensors, radar en radio's insluit om inligting te verskaf en die vliegpad van die vuurpyl te beheer (Goddard-vuurpyle gebruik 'n gyroscoopbeheerstelsel).
3. Balanseer die sirkel rondom sy massamiddelpunt. Die totale gewig van die vuurpyl moet rondom 'n sekere punt op die vuurpyl gebalanseer word om te verseker dat die vuurpyl ongehinderd kan vlieg. Hierdie punt kan die balanspunt, massamiddelpunt of swaartepunt genoem word.
- Die massamiddelpunt vir elke vuurpyl wissel. Oor die algemeen sal die balanspunt bo die brandstof- of drukkamer wees.
- Terwyl die vragvrag help om die massa se middelpunt van die vuurpyl bo die drukkamer te lig, sal oormaat vrag die vuurpyl bo -op swaar maak, wat dit moeilik sal maak om op te hou tydens die lanseer en beheer tydens die vlug. Om hierdie rede is geïntegreerde stroombane gekombineer met ruimtetuigrekenaars om gewig te verminder (dit het gelei tot die gebruik van soortgelyke geïntegreerde stroombane, of skyfies, in sakrekenaars, digitale horlosies, persoonlike rekenaars, en meer onlangs, tabletrekenaars en slimfone).
4. Balanseer die vlug van die vuurpyl met sy stertvinne. Hierdie vinne help om te verseker dat die vuurpyl se vlug reguit is deur lugweerstand te bied teen rigtingveranderinge. Sommige van die vinne is ontwerp om deur die onderkant van die vuurpyl se spuitstuk te gaan, asook om die vuurpyl regop te hou voor dit gelanseer word.
In die 19de eeu het die Engelsman William Hale 'n ander manier ontdek om vuurpylvinne te gebruik om vuurpylvlug te stabiliseer. Hy maak 'n drein reg langs die vinne wat soos 'n skroef lyk. Dit veroorsaak dat die vermorste gasse die vinne saamgepers en die vuurpyl draai om dit buite lyn te hou. Hierdie proses word roterende stabilisering genoem
Wenke
- As u daarvan hou om die vuurpyle hierbo te maak, maar 'n moeiliker uitdaging wil aanpak, kan u aan 'n stokperdjie -model van 'n vuurpyl werk. Modelrakette word sedert die laat vyftigerjare kommersieel te koop aangebied in die vorm van ineenstortingstoerusting wat met swart kruitmotors gelanseer kan word, tot hoogtes van 100-500 m.
- As dit te moeilik is om die vuurpyl vertikaal af te skiet, kan u dit horisontaal laat gly (ballonvuurpyle is eintlik 'n vorm van hierdie horisontale sweef). U kan 'n filmrol -vuurpyl aan 'n speelgoedmotor of 'n waterraket aan 'n skaatsplank heg. U moet nog steeds 'n oop gebied vind met 'n groot genoeg lanseringsruimte.
Waarskuwing
- Ouer toesig word sterk aanbeveel wanneer u met 'n vuurpyl werk wat met iets sterker is as die asem van die persoon wat dit afskiet.
- Dra altyd oogbeskerming wanneer u een van die drie soorte vlieënde vuurpyle (ander vuurpyle as ballonvuurpyle) afskiet. Vir groter vryvliegende vuurpyle, soos waterpyle, word 'n beskermende helm ook aanbeveel om die kop te beskerm as die vuurpyl dit tref.
- Moet geen vryvlieënde vuurpyle van enige aard op iemand afvuur nie.
