Előző posztban: nagyméretű nyomásálló „üzemanyagtartály” készítés lehetőségei.

Folytassuk!

A vízrakéta tolóerő maximalizálás fontos eleme a palackban lévő nyomás alatti „üzemanyag” optimális kiáramlása, az e célt szolgáló „fúvóka” kialakítása.

Elvileg három fúvóka kialakítás jöhet szóba: a kerékpár szelep, vagy a Gardena szelep, vagy a palacknyak maga. Mint alább olvasható, valójában csak két fúvóka kialakítástól lehet komolyabb eredményt várni...

(a) Kerékpár szelep

Logikus választás, mert közvetlenül a kerékpár pumpához csatlakoztatható. Ugyanakkor egyrészt bökkenő, hogy alapkiépítésben csak az egyik irányban „átjárható”, hiszen szelepként alapvető feladata a befújt levegő tartós megtartása. Rakétaként viszont a kilövéskor éppen hogy engednie kellene a levegő gyors eltávozását… Így először a kerékpár szelepből ki kell „piszkálni” az önzárást biztosító elemet. Nem egyszerű… Nekem kínkeservesen is csak egyszer sikerült… A többi alkalommal sajnos a menetes szeleptartó is sérült…

De ha a „műtét” mégis sikerült, azaz a szelep önzárását sikerül kiiktatni, akkor jön a következő probléma: a szelep belső átmérője. Ez mindössze 5,5 mm. A tapasztalat szerint ez túl kicsi ahhoz, hogy a rajta kiáramló víz érdemi tolóerőt legyen képes előállítani… 0,33 literesnél nagyobb palackkal nem is nagyon érdemes próbálkozni…

Aki mégis megpróbálkozna, annak meg kell oldania a kerékpár szelep és a kupak összeépítését. Ennek egyszerűbb módja ócska belsőből kivágni a szelepet, majd ezt belülről átdugni a kifúrt kupakon (esetleg be is lehet ragasztani), majd a palackra erősen rácsavarozni.

Kicsit profibb megoldás a csavarozható kerékpár szelep alkalmazása. Az átfúrt kupakon átdugva a csavart csak jól meg kell húzni és kész is. Egy lehetséges beszerzési hely ITT.

(b) Gardena szelep

Vízrakéta fúvókaként széles körben elterjedt. „Apa eleme” (ún. csapelem) és „anya eleme” (ún. tömlőelem) könnyen kezelhető, ugyanakkor a nagyobb (10 bar feletti) nyomást is kezelni képes rendszert képez. A csapelem: a fúvóka. A tömlőelem: a kilövő szerkezet, amely a csapelemet mindaddig fixen tartja, amíg a rajta lévő rögzítő elem kioldásra nem kerül.

A csapelem belső átmérője: 9 mm. A kerékpár szelep 5,5 mm-éhez képest ez csekély többletnek tűnik, de ne feledjük hogy a keresztmetszet a sugár négyzetével (!) arányosan nő. Saját tapasztalat, hogy a Gardena csapelem, mint fúvóka 9 bar nyomás mellett képes volt az 5,2 kg-os (1,2 kg önsúly + 4 kg víz) rakétát megemelni, 122 km/h maximális sebességre felgyorsítani és 100 m feletti magasságra feljuttatni…

A Gardena csapelemet a palack kupakkal sem túl nehéz összeépíteni. Erre alapszintű megoldást ITT ismertettem. További infók ITT.

(c) Palack nyak

A palacknyak külön eszközt nem igénylő, „kéznél” lévő, 22 mm belső átmérőjű „természetes” fúvóka. Rajta keresztül a nyomás alatti víz/hab nagy sebességgel áramlik ki, ezzel nagy tolóerő keletkezik.

Ugyanakkor míg a másik két változatban a csatlakozók a kilövésig önmagukban is légtömör módon biztosítják a vízrakéta rögzítését is, addig a palacknyakas fúvóka esetén ehhez általunk készítendő külön rögzítő szerkezet szükséges.

Ennek elterjedt kialakítása pl. ITT és ITT látható. Magam is készítettem ilyesmit, de nagyobb nyomáson nem vált be, eresztett… A nagyobb nyomásra ténylegesen alkalmas megoldásról egy későbbi posztban az indítóállvány kapcsán külön is lesz szó.

(d) Melyik fúvóka tekinthető optimálisnak?

A Gardena szelepes fúvókával a vízrakéta relatíve lassan, „rakétaszerűen” emelkedik fel, mivel ugyanazon vízmennyiség ugyanazon nyomás mellett a 9 mm-es fúvókán lassabban távozik, mint a 22 mm-esen, azaz a „hajtómű” tovább működik. Ugyanakkor a rakéta kisebb sebességre gyorsul, így a légellenállás fékező hatása is kisebb. Viszont a rakéta kisebb „impulzust” kap, így az elérhető magasság is kisebb…

A 22 mm-es „palacknyak fúvókán” keresztül brutális tolóerő hozható létre, indításkor a vízrakéta szinte „lerobban” indítóállásról… Nagyobb nyomás esetén akár 200 km/h (!) feletti max. sebesség is mérhető… Persze ekkora sebességnél a légellenállás is nagyobb… A „hajtómű” csak rövid ideig, akár csak néhány 100 msec-ig „működik”. Mindebből következően valóban inkább a rakéta „kilövéséről” lehet beszélni…

A fentiek alapján nincs egyértelműen optimális fúvóka… „Teljesítmény repüléshez” (azaz pl. minél nagyobb távolság eléréséhez) a 22 mm-es fúvóka előnyösebb… Viszont a rakéta „feelinget” jobban adó reptetéshez inkább a Gardena fúvóka jöhet szóba…

Következő poszt: Vízrakéta „üzemanyaga”