Előző posztban: Vízrakéta 2.0 (1. rész)

Folytassuk!

A következő posztok lépésről-lépésre bemutatják egy komolyabb teljesítményre – akár 10 bar-nál nagyobb nyomásra és 100 m-t meghaladó magasságra – képes vízrakéta építésének menetét.

(a) Mekkora legyen?

Az építés kezdetekor meghatározandó a vízrakéta alapvető mérete (űrtartalma, átmérője, hossza). Korábban bemutattam, hogy egy határon túl a nagyobb rakéta méret nem feltétlenül jelent nagyobb teljesítményt. A nagyobb méret esetén főleg a nagyobb keresztmetszet miatt megnövekedő légellenállás jelent gondot…

Nagyobb teljesítményre a karcsú, hosszú, könnyű vízrakéta alkalmas. A célszerű alapanyag a 0,5-0,7 literes PET palack. Az átmérője 60 mm körüli. 15-20 db ilyen palackból 150-200 cm hosszú, 5-8 liter űrtartalmú, 1000 grammnál kisebb önsúlyú nyomásálló rakétatest építhető. A tapasztalat szerint a vízrakéta e méretekkel komoly teljesítményre lehet képes. 200 cm-es hossz arra is éppen alkalmas, hogy lehajtott hátsó üléstámla esetén még a kocsi utasterében is szállítható legyen…

(b) Miből készüljön?

A korábbi posztokban bemutatott, komolyabb teljesítményre – pl. az 1. posztban bemutatott 144 m-re – képes vízrakéta nyomásálló rakétatestjének alapanyaga: Bomba! energiaital palackja. Alternatív lehetőségként felmerül az ugyancsak hengeres kialakítású Active O2 Natural 0,5l ital palackjának alkalmazhatósága.

Sajnos az Active O2 Natural ital jóval drágább, mint a Bomba!, gyakorlatilag a kétszeresébe kerül... Ugyanakkor a Bomba!-hoz képest masszívabb palack anyag lehetővé teszi jóval hosszabb egyterű nyomásálló rakétatest készítését. Magam 2 m-es nyomásálló rakétatestet készítettem (plusz az elektronikákat tartalmazó „payload” hossza). A következő posztokban a kivitelezés menetét, részleteit, fogásait mutatom be.

(c) Nyomásálló rakétatest

A 2 m-es nyomásálló rakétatesthez mintegy 19 db Active O2 palack szükséges.

Feldolgozásra váró palackok

A kivitelezés kezdeti lépéseit érdemes még az ital elfogyasztása előtt megtenni, mivel a palackban lévő oxigénnel dúsított ital a palackot feszíti, ezzel a felületét keménnyé teszi, így könnyebb rajta dolgozni (jelölni, csiszolni).

Első lépésként eltávolítandó a felirati fólia. A pengével óvatosan, a palack óvatlan megsértését kerülve kell dolgozni!

Ezt követően a palackok mindkét végi összeillesztési helyei finom csiszolópapírral körkörösen érdesítendők.

Ezután végezhető el a palackok leendő vágási helyeinek alkoholos filctollal való bejelölése.

Megmunkált, feljelölt, itallal még teli palackok

A megmunkált palack közelebbről: a felcsiszolt részek (kék színnel jelölve),
a bejelölt vágási helyek (barna színnel jelölve)

Célszerű valamennyi palackot egyszerre megmunkálni, mert így biztosítható az azonos minőség, ill. így megelőzhető valamely munkafázis akaratlan kimaradása.

Ezután végezhető el a palackok leendő vágási helyeinek alkoholos filctollal való bejelölése.

Ragasztásra előkészített palackok

A palackok nagy szakítószilárdságú, nyomásálló ragasztásának előfeltétele a ragasztandó felületek min. 5 mm hosszban átfedő egymáshoz illesztése. A palackgyártás elkerülhetetlen méretszórása miatt az átfedő illeszthetőséghez szükség lehet egyes palackok méretváltoztatására.

A PET palackot kb. 72 fokos vízbe óvatosan, 1-3 mp-ig merítve a PET fokozatosan zsugorodik, így a palackok egymásba csúsztathatók.

Vigyázat! Gondos munka szükséges, mivel a zsugorításos méretváltoztatás visszafordíthatatlan, azaz óvatlanság esetén palack a kukába mehet…

PET palack forró vizes zsugorítása

Precíz megmunkálási igénye miatt a majdani fúvókát is még a ragasztás előtt célszerű elkészíteni. Mint a 34. posztban írtam, a rakétatestnek indítófejre való légtömör csatlakoztathatósága érdekében a palackszájat célszerű 45°-os szögben körkörösen peremezni. Az O-gyűrűre szorítva e kialakítás biztosít légtömör csatlakozást.

45°-os szögben körkörösen peremezett palackszáj (fúvóka)

Az előkészületi munkák után kezdődhet a 19 db palack egymáshoz ragasztása a 20. posztban ismertetett „csepegtetős, kapilláris” ragasztással. Ennyi palack esetén előfordulhat, hogy a létrejövő egyterű rakétatatest girbe-gurba lesz, nem lesz forgásszimmetrikus. Márpedig a rakéta egyenes irányban tartása kizárólag teljesen egyenes, hengerszimmetrikus rakétatest esetén biztosítható.

Az egyes palackok egytengelyűsége két egymásra merőleges deszka segítségével állítható be. Az összeragasztandó, előzetesen egymáshoz illesztett palackok a két deszka által alkotott „vályúban” enyhe leszorítás mellett lassan körbe forgatandók. A forgatás eredményeként az összeragasztandó palackok fokozatosan tengelyirányba helyezkednek.

Az eljárást minden egyes újabb palack többihez ragasztása előtt megismételve biztosítható a rakétatest egytengelyűsége.

Palackok egytengelyűségének beállítása ragasztás előtt

Ehelyütt is kiemelem, hogy a „csepegtetős, kapilláris” ragasztásnál fokozott gondossággal kell eljárni. A Loctite 406 palackba csepegtetése nyomán klór tartalmú gáz keletkezik, mely a szem és az orr nyálkahártyát irritálja. A keletkező gáz irritáló hatását jól mutatja, hogy a palackok belső felületén és a palackszájon fehéres réteg csapódik ki.

Loctite 406 használata nyomán keletkező klór tartalmú gáz által okozott fehéres réteg
(a palackszájon különösen jól látható)

A palackok egymáshoz ragasztása után következhet a ragasztási helyeknél a tengelyirányú erősítő PET csíkok körkörös tehermentesítő ragasztása (a 20. posztban írtak szerint).

Tengelyirányú erősítő PET csíkok körkörös tehermentesítő ragasztása

Következhet a nyomásálló rakétatest teljes felületére kiterjedő megerősítése a 22. poszt szerinti bandázsolással és abroncsolással. Személyes tapasztalat szerint az üvegszálas ragasztó szalagból készített bandázsolás és az öntapadó üvegszál hálóból készített abroncsolás jó kompromisszumos megoldás (amennyiben nem ragaszkodunk a nagyobb felkészültséget, bővebb gyakorlatot kívánó műgyantás üvegszál burkolathoz).

Elkészült bandázsolás, folyamatban lévő abroncsolás

Az abroncs hálós felülete a légellenállás szempontjából előnytelen, ezért célszerű sima felületet képezni. Célszerű üvegszálas ragasztó szalagból készíteni, mely a felületi simaság mellett „mellesleg” további egy réteggel a palack nyomásállóságát is erősíti.

Abroncsolt felület burkolása üvegszálas ragasztó szalaggal

A fenti lépések eredményeként a nyomásálló rakétatest elkészült. Következhet a nyomáspróba. Ennek célszerű módja a 15. poszt szerinti.

Nyomásálló rakétatest nyomáspróbája

A vízzel teli nyomáspróba egyben lehetővé teszi az elkészült rakétatest pontos űrtartalmának meghatározását is (amennyiben a vízzel való feltöltés vízmennyiség gondos mérése mellett történik). Az űrtartalom pontos ismerete nélkül nem lehet meghatározni, hogy az optimális víz/levegő arány eléréséhez az adott rakétatestbe mennyi vizet kell betölteni.

Következő poszt: Vízrakéta 2.0 (3. rész)