Előző posztban: „fedélzeti” és földi elektronika

Folytassuk!

(a) Ejtőernyő kialakítása

(a1) Ejtőernyő anyaga

Nagyobb teljesítményű, igényesebb kialakítású – ezek miatt költségesebb – vízrakéta esetében logikus elvárás, hogy a kilövés után épségben térjen vissza. Ennek eszköze: az ejtőernyő.

Célszerű valamilyen műanyag fóliát (pl. nagyméretű szemeteszsák), asztalterítőt, vagy zuhanyfüggönyt használni. A műanyag szemeteszsák olcsóbb, anyaga könnyebb, ám jobban hasad, mint pl. a jóval drágább, de erősebb zuhanyfüggöny…

(a2) Ejtőernyő mérete

Amennyiben cél a repülési idő maximalizálása, akkor nagyobb felületű ejtőernyő indokolt. Ugyanakkor számolni kell a szél hatásával: nagyobb ejtőernyő, hosszabb ereszkedési idő esetén a szél vízrakétát messzire elfújhatja…

Általában meglepően kis felületű ejtőernyő is elég. Az ereszkedés így gyorsabb, a földet érés keményebb – ugyanakkor ezt még mind a rakétatest, mind az elektronika károsodás nélkül elviseli –, ugyanakkor a vízrakéta még szél esetén sem sodródik túl messzire.

Az ejtőernyő adott kialakítású, súlyú rakétához szükséges – egyben elégséges – felületének mérete kísérletekkel állapítható meg.

(a3) Ejtőernyő geometriája

A legegyszerűbb kialakítások: négy-, hat-, vagy nyolcszögletű ejtőernyő.

Nyolcszögletű ejtőernyő készítése

Egy többszögletű ejtőernyő stabilitása nagyobb, esetleges hasadás kockázata kisebb.

A kiválasztott szögletszámú ejtőernyő készítésére érdemes sablont készíteni. Ennek révén nem kell minden egyes ejtőernyőt külön-külön kiszerkeszteni, hanem a sablonról anyagra csak át kell jelölni és már vágható is…

Magam a tizenkétszögletű ejtőernyőt preferálom.

Tizenkétszögletű ejtőernyő kiszerkesztett sablonja

A konkrét geometriától függetlenül az ejtőernyő csúcsán célszerű kisebb – az ejtőernyő méretéről függően kb. 2-6 cm-es – kör alakú nyílást vágni, mely az ejtőernyőt stabilabbá teszi.

Kiterített ejtőernyő, közepén stabilizáló nyílással

(a4) Ejtőernyő zsinórozása

A zsinórozás feladata az egyre gyorsuló sebességgel zuhanó vízrakéta súlyának kiegyensúlyozott átadása a zuhanást fékezni hivatott ejtőernyőnek. Az a cél, hogy a húzóerő arányos elosztásával a nyitás miatti rántáskor az ejtőernyő ne hasadjon szét.

A zsinórozást erős, vékony műszálas madzagból célszerű készíteni. A damil nem jó, mert túl merev. Az egyszerű, kommersz spárga sem jó, mert a kiálló szálak összeakadhatnak, veszélyeztetve az ejtőernyő nyitását.

A fenti videó a zsinórozás egyszerű módját is mutatja.

(a5) Ejtőernyő hajtogatása

Még egy kis ejtőernyő is jóval nagyobb, mint a rakétatest átmérője. Ráadásul a hajtogatás nélkül légellenállása is nagy lenne, rontva rakéta hatékonyságát. Az ejtőernyőt ezért olyan kicsire kell hajtogatni, hogy a rakéta fejrészében „szellősen” – azaz a nyitást gátló beszorulás nélkül – elférjen.

Mindehhez az ejtőernyő és a zsinórozás apróra hajtogatása kell. Ugyanakkor a hajtogatásnak olyannak kell lennie, hogy ne akadályozza az ejtőernyő nyitását.

Ennek több módja is lehetséges. Mindegyikre vonatkozó alapkövetelmény: a hajtogatás olyan legyen, hogy még véletlenül se keletkezhessen hurok, ill. csomó. Tapasztalatom szerint az ejtőernyőnél nem előnyös a papírhajtogatás esetén megszokott „félbe, aztán megint félbe, stb.” jellegű hajtogatás.

A saját gyakorlatban az alábbi háromlépcsős hajtogatás vált be:

a.    Az ejtőernyő hajtogatása a sugarak mentén

   
Ejtőernyő hajtogatása sugarak mentén

Fontos, hogy a hajtogatás során a zsinórok ne gabalyodjanak egymásba, minden egyes hajtogatás után kisimítva, csomó nélkül, egymás mellett feküdjenek.

b.    Az ejtőernyő „harmonikás” hajtogatása

Ejtőernyő „harmonikás” hajtogatása

c.    A zsinórozással való 360°-os – azaz ejtőernyőt több irányból is rögzítő (ezzel stabil és helytakarékos) – rögzítés

Ejtőernyő 360°-os rögzítése zsinórokkal

A fentiek szerinti hajtogatással az összecsukott ejtőernyő mérete úgy minimalizálható, hogy eközben nyitáskor a zsinórzat könnyen és gyorsan letekeredik, majd a „harmonika” gyorsan „kirúgja magát”, végül a menetszél belekap a sugárirányban hajtogatott ejtőernyő anyagba, mely ezután gyorsan kibomlik.

Az ejtőernyőhajtogatás további lehetősége ITT látható.

(b) Ejtőernyő elhelyezés lehetőségei

A 27. posztban írtam az ejtőernyőnyitás lehetőségeiről. Ugyanakkor az ejtőernyő elhelyezés is legalább kétféleképpen lehetséges.

(b1) Oldalirányú ejtőernyőnyitó mechanizmus kialakítása

Lényege, hogy a rakétafejben elhelyezett ejtőernyőt a nyitáskor valamilyen – akár pl. PET-ből készült – rugó egy oldalirányú „ajtón” keresztül a „menetirányra” merőlegesen löki ki.

A kialakítás relatíve egyszerű, viszont a „lifegő” zárófedél és az azt rögzítő gumi miatt nagy a légellenállása...

Egy egyszerű oldalirányú ejtőernyő elhelyezés és nyitás kialakítás ITT látható.

(b2) Tengelyirányú ejtőernyőnyitó mechanizmus kialakítása

Mint a 26. posztban írtam, a tengelyirányú nyitó mechanizmus alkalmas kialakítása esetén a légellenállás kisebb lehet. E változatban a rugó az ejtőernyőt a rakéta hossztengelyében előre löki ki. A menetszél hatására is tekintettel a tengelyirányú nyitó mechanizmus esetén az oldalirányúnál erősebb rugó célszerű.

Egy lehetséges tengelyirányú nyitó mechanizmus kialakítása, működése ITT látható.

Következő poszt: Vízrakéta költségei