A 25. poszthoz értünk…

Az eddigiekből megismerhettétek a vízrakétázás alapvető tudnivalóit...

Bízom benne, hogy a leírtak, a képek, a videók gyakorlati segítséget adnak még akár egy nagyobb teljesítményű vízrakéta elkészítéséhez is.

Az előző posztban: vízrakéta lehetséges fúvóka kialakítások.

Folytassuk!

Lássuk a vízrakéta üzemanyagát és a kapcsolódó tudnivalókat.

(a) Víz

A vízrakéta üzemanyaga nyilván a víz… De miért pont a víz?! Erről a 7. posztban már írtam.

Részletezve és pontosítva: a vízrakéta üzemanyaga a víz és a sűrített levegő együttese. A vízrakéta tolóerejét a sűrített levegő által kilövellt víz biztosítja (a 13. posztban részletezett fizikai háttérrel).

Viszont jogos kérdés: mekkora az optimális víz/levegő arány? Az „ökölszabály”: 1/3 (33%). Finomítva: nagyobb fúvóka átmérő (PET palacknyak, 22 mm) esetén 33%. Kisebb fúvóka átmérő (Gardena rendszerű csapelem, 9 mm) esetén 25%. Igen nagy nyomású vízrakéta esetén előfordul 20% arány is.

Ugyanazon térfogatú rakéta kisebb sűrűségű folyadékkal magasabbra képes jutni. Lássuk, a rakéta esetében a víznek van-e reális alternatívája?

A víz sűrűsége: 1 g/cm3 (4 °C-on)

Az egyéb folyadékok sűrűsége (g/cm³):

·       napraforgóolaj = 0.920

·       motorolajok = 0.880 - 0.940

·       benzin = 0.8738

·       olívaolaj = 0.800 - 0.920

·       terpentin = 0.8682

·       parafin = 0.800

·       alkohol (tisztító) = 0.79

·       aceton = 0.7846

·       gázolaj = 0.70

·       kerozin = 0.201

Mint látszik, a víznek nincs igazi alternatívája. Az alkohol, az aceton, a gázolaj, de főleg a kerozin drága és/vagy veszélyes és/vagy szennyező… :(

Valójában egyetlen reális alternatíva lehet: a habosított víz.

(b) Habosított víz

A víz habosítása nagyobb – több literes! – rakéta esetén a kilövés hatékonyságát tovább javító lehetőség.

Oka: „vizes kilövés” esetén az összes víz távozása után a rakétatestben – ha jócskán lecsökkent nyomással is, de – bőven marad még sűrített levegő, amely a víz távozása után egyszerre, egyetlen „böffenéssel” távozik. Mint a 13. posztban írtam, a levegő kis sűrűsége miatt a rakéta meghajtásra nem elég jó: az emelkedő rakétának ugyan ad további – de egyrészt csak pillanatszerű, másrészt csekély sűrűsége miatt nem is túl nagy – lökést.

„Habosított vizes kilövés” esetén:

·       Nincs külön vizes és levegős fázis, hanem egyetlen, hosszabb ideig tartó, egyenletesebb tolóerőt biztosító habos fázis.

·       A rakéta max. sebessége kisebb, mint „vizes kilövés” esetén, de a kisebb sebességet hosszabb ideig tartja. Ezt segíti, hogy kisebb sebességnél a légellenállás is jóval kisebb (lásd még a 14. posztban a légellenállásról írtakat).

·       Habosítás után a rakétát célszerű mielőbb kilőni, mert idővel a hab „összeesik”, azaz az előnyös tulajdonságai jelentősen romlanak…

·       A rakéta látványos „kondenzcsíkot” húz maga után… :)

A „habosított vizes kilövés” hatásosabb, ha:

·       a fúvóka átmérője kisebb (pl. Gardena rendszerű 9 mm-es),

·       a vizet minél inkább sikerül habosítani. Ideális esetben a rakétatestben nincs is víz, csak hab…

A hab előállítása akár a legolcsóbb hajsamponból is lehetséges.

A habképződés érdekében kisebb rakétákat a kilövés előtt érdemes jól megrázni. Indítóállványon álló nagyobb rakéta esetén a samponos vizet érdemes minél magasabbról önteni, ezzel is elősegítve a habosodást.

A víz vs. habosított víz, valamint a 9 mm-es (Gardena) vs. 22 mm-es (palacknyak) fúvóka adott nyomáson a repülési magasságra gyakorolt hatását az alábbi grafikon mutatja.

Vizes és habosított vizes kilövés hatékonysága azonos nyomáson különböző fúvókák mellett
(forrás: https://www.youtube.com/watch?v=Gqm9xIJp9ms&t=5s)

Következő poszt: rakétafej