[原创]水火箭的助推器的制作过程

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[原创]水火箭的助推器的制作过程

huangxun2011/12/26喷气推进 IP:广东

第一次发帖，发个关于水火箭的话题：制作水火箭的助推装置。

水火箭的助推装置主要是实现发射时加大火箭的初速度，制作也非常简单。
准备材料：吸管，粗铁丝各四个

将吸管截成四小段粘在主箭体上，主体部分最好设计得比较长，并且最好采用螺旋式喷口，这样主体喷口直径较小。

把铁丝弯成L自行黏在助推器上，如上图所示。然后把两个助推器插上去。

接着是打气，助推器两端气压一定要一样，最好打气筒上有气压表，否则箭体起飞时飞行姿态会偏斜，接下来...你懂的..

接着是发射：

应该是先给主体部分打气，两个助推器的充气部可以使用上图的结构，把两个钢管插进助推气里面，然后从助推器顶部瓶塞注水，注意不要漫过入气口两个助推器水量要一样。然后，打气，还是建议先把主体部分的箭体充好气后再给两个助推器充气。

然后，可以放开螺旋瓶塞进行发射。

这时，两个早已充满气但又因为主体火箭被锁住无法喷射的助推器就会因为主体部分的解锁而开始喷射，带动火箭加速。

当助推器的水喷射弯成之后，助推器受到空气的向下喷射力脱落。主体部分则继续上升。

这就是水火箭的助推器原理与制作，图我用的是别人的，刚琢磨出来，还没按到我的火箭上，到时候安好了再来和大家分享结果。

ps:新手第一个帖子，欢迎大家拍砖，当然，如果版主认为还可以的话就帮个忙把我永久激活吧？谢谢

+10 科创币

delete 2011/12/26 新人鼓励虽然水火箭不是主流但连接端思路不错

+15 科创币

科学人 2011/12/26

来自：航空航天 / 喷气推进

~~空空如也

silence_2882 浪迹天涯

13年7个月前 IP:未同步

347925

1楼

其实相比之下，我更喜欢固体或液体火箭，因为水火箭毕竟没有那么大的推力吧？俩个都不怎么安全，但是人各有志，相信如果你喜欢水火箭，并坚持也可以创造出来更好的。

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huangxun

作者

13年7个月前 IP:未同步

347930

2楼

主要是觉得比较安全，况且我的爸妈不许我做燃料火箭。

水火箭充气压力过大爆炸也是很大威力的，上次直接就打穿了木制防护板...

目前正在捣鼓多级助推水火箭，力求达到150米高度...

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jxs

13年7个月前 IP:未同步

347932

3楼

呵呵～这也是液体火箭哈~~

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eifheowvd

13年7个月前 IP:未同步

347947

4楼

这个要保证助推器的喷射速度大于主箭体的喷射速度

而且助推器不是把水喷没了才脱离的，只要助推器的速度低于主箭体的速度就会脱落了

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huangxun

作者

13年7个月前 IP:未同步

347964

5楼

嗯，主箭体我打算像图上面用螺旋形喷口，它分为上下两部分，内带阀门，发射时用线牵引拉动下喷口上的开关，就会解锁释放上面那个喷口，然后火箭就会飞出，恰好上面那个喷口的设计直径就比瓶口小，是旋在瓶口上的，两级助推我就打算直接用瓶口做喷口，那样就可以实现助推器的喷射速度大于主箭体的喷射速度了。

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孤独的酒精灯

13年7个月前 IP:未同步

347969

6楼

以前做过计算，结论是：水火箭若要达到最大效率，发射瞬间必须把箭体内的水全部排出。

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huangxun

作者

13年7个月前 IP:未同步

347987

7楼

但是因为我是想着要实现垂直运载飞行，如果火箭一开始喷完所有水的话可能会无法实现继续推进？因为这点惯性在火箭的自重加上运载的重量的话不会会很快耗光？

我觉得一开始喷完所有水这个用在45度斜发射可能更好，加上翼后可以划很远。

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wall哥

13年7个月前 IP:未同步

347994

8楼

回 2楼(huangxun) 的帖子

我一直认为多级水火箭意义不大，毕竟靠的是水的反冲，一级发射有很大一部分能量用在加速二级（以上）水火箭里面的水上。
我们来算算，究竟多级加速能带来多大价值。
设：两级火箭的装水量相同，箭体质量相同，分别为m1、m2、m1水、m2水，假设水的质量是箭体5倍=5m（箭体为m），水以恒定速度喷出，速度v水=5m/s
一级发射：
设此时火箭主体加速到v1，则有：m水*v水=（m1+m2+m2水）*v1，解得v1=5/7=0.7143
二级发射：设此时火箭一级箭体与二级箭体脱离，同时二级发射，二级箭体加速到v2，对二级箭体，有：
v1（m2+m2水）=m2v2+m2水（v1-v水），解得v2=180/7=25.7143如果单级发射的话：
m1v1‘=m水v水，解得v1’=25
可见二级水火箭将最终速度提高了v1=0.7143m/s
在二级发射之前，水火箭速度非常低，0.7143m/s，此时水火箭姿态容易偏离原定轨道。
由于一级发射速度很低，对于射程影响也非常有限。
不如把时间花在如何提高瓶内气压和降低瓶身阻力上，在此基础上，通过实验得出最佳的发射角度（45°不一定是实际的最佳值），这要比设计组装两级发射机构要来得实干一些。

+10

科创币

hefanghua

2011-12-27

积极参与技术讨论

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wall哥

13年7个月前 IP:未同步

347999

9楼

回 7楼(huangxun) 的帖子

水火箭运载飞行的能力实在有限，况且你的两级加速机构真的很没效率，虽然能够取得更高速度，但总体感觉得不偿失啊。运载真的劝你先别考虑，箭体质量的细小的差别能带来飞行距离的巨大差别，何况水火箭的能量转换方式真的很没有效率，所以更加别考虑了。

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huangxun

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13年7个月前 IP:未同步

348024

10楼

瓶身硬度我试过用热处理法，就是把瓶子放到水里加热，结果硬度提高不少，最大可以充到118psi。曾经试过把两个瓶子截开用热溶胶接在一起，不过一只能充到80psi瓶子就爆开了，差点炸到人，还好是在水下做的实验。
后来看到了别的玩家用的两瓶接合办法，就是在两个瓶子底部开口用空心螺丝＋防水胶结合拼接起来，这种拼接办法瓶子强度最好，热处理后也能达到101psi。

ps:不是不想搞真正的固体燃料火箭，家长不让弄呐…寒假我就试试自制个黑火药火箭…现在又有个新构思，能不能用水火箭把黑火药火箭推送到一定的高度在空中发射黑火药火箭呢？看过米国佬用激光头引燃火箭的办法…

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huangxun

作者

13年7个月前 IP:未同步

348041

11楼

好吧，其实我的梦想是实现美国佬的这个：
http://v.youku.com/v_show/id_XMjI1Njk5MDA4.html

二级+助推，甚至还运载了摄像头，伞降装置还有飞行计算机

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power_rdx

13年7个月前 IP:未同步

348095

12楼

要玩水火箭，直接造个巨型气炮拿压缩空气把火箭打上天就是了，喷水才能飞多远。。

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wall哥

13年7个月前 IP:未同步

348102

13楼

回楼主(huangxun) 的帖子

LZ，真不想打击你积极性。
视频里的水火箭主体容量是18L+的，助推是3L+*3的，气压未知，高度估计在1.5m左右，升空高度194M，目测其开始阶段是助推火箭先喷水，即将脱落时主箭体开始喷水，搭载载荷不超过1KG。事实上，这对于水火箭而言确实难得，不过看其助推结构也是不得已而为之。助推上升阶段，上升的高度和飞行速度是非常慢的，直到主箭体开始喷水才开始有比较明显的加速（二级分离以后？没看得清楚），可以说，这接近水火箭的极限了，再提高的话必须得制作更加大型的装置来实现助推。非常多的能量浪费在了水的动能上。
喷气式火箭与水火箭应用的完全是不同的概念，飞行高度也不可同日而语，用水火箭助推喷气火箭只是一种比较理想化的想法，实际意义不大。
水火箭毕竟也是火箭，在KC，大家都有些看不起水火箭的感觉，不是因为他的制作工艺不够复杂，不是的，而是它的极限太小了，局限性太大。建议LZ去看看米国的Qu8k火箭https://www.kechuang.org/t/36990。
我也做过水火箭，无奈于气压问题，没用商品化的瓶塞，只飞了70m，高中时用了淘宝的瓶塞发射器的都轻松上百，优秀的二级水火箭更是达到220m。我能理解你第一次看到水火箭这东西能飞上百米是的震撼与振奋，我在两年前也经历了同样是事情。你现在需要知道的是，飞个200m不足为怪。当然，毕竟曾经参加过水火箭的比赛，我清楚这其中不乏各种问题，困难，包含各种计算，LZ在现阶段的环境下可以自己研究水火箭，最好能有理论化数字化的知识，为将来你可能步入的喷气火箭打基础。

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huangxun

作者

13年7个月前 IP:未同步

348108

14楼

谢ls指教，
我也不是一定要坚持自己的水火箭，主要是家长不让搞，不然早搞了，总不能说：“妈，我要在家里造KNDX”吧？况且现在是在学校是全寄宿的，总不能在宿舍搞吧？炸了可不是闹着玩的，被宿管发现也足够记我一次大过了。
没办法，只能先搞搞水火箭，当然，喷气火箭我是一定会搞的，只是时机不成熟。

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mouse6

13年6个月前 IP:未同步

353843

15楼

回 13楼(乖wall) 的帖子

相当感兴趣，我也是最近才转而对水火箭感兴趣，结果一发不可收拾……我正是因为知道自己几斤几两才发现水火箭才是最适合我的~我只是个大三的学生，当初做火箭的时候把打工的钱几千几千的砸，也没砸出自己最终的愿望。学校的实验室2月份才能再开，准备做个光圈式流量阀放水火箭上玩玩，看你好像也曾对它抱有理性，不知有兴趣探讨不~

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871925984

13年6个月前 IP:未同步

353947

16楼

我以前就是玩水火箭的，推力其实也不错，比KNDX安全很多，我以前和我朋友也做过分节的也成功了，但我们都玩厌了~

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实践出真知

9年5个月前 IP:浙江

806813

17楼

水火箭的发射初速不大，箭体出架后容易歪，影响飞行，需要较大的尾翼保持方向，同时如果是射远比赛的话箭体重心需要调整，不然会飞很近。还有，这个分离装置中助推器里的气体压力好像全都加在了吸管上，普通吸管和连接方式承受地住？

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JianShi

9年5个月前 IP:山东

809579

18楼

楼主可以深入的理论计算一下水火箭的最佳水量和初速以及能达到的最大高度和条件

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红盟大使

9年4个月前 IP:广东

810118

19楼

引用 huangxun:
谢ls指教，
我也不是一定要坚持自己的水火箭，主要是家长不让搞，不然早搞了，总不能说：“妈，我要在家里造KNDX”吧？况且现在是在学校是全寄宿的，总不能在宿舍搞吧？炸了可不是闹着玩的，被宿管发现也足够记我一次大过了。
没办法，只能先搞搞水火...

然而KNDX并不会炸，最糟糕也就是烧的满屋子的烟，搞不好还会招来条子。。。
然而水火箭的爱好也挺好啊，从某种意义上来说这也算是液机嘛。。。
水火箭相对于其他的火箭来说要安全许多，飞天梦是不分形式的，水火箭在某些地方的设计甚至比固机要复杂，LZ加油！

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xye新诗怡空鹰

4年2个月前 IP:江苏

892584

20楼

水火箭装助推器确实比固态液态来的容易，并且安全

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暮羽要摸鱼

4年2个月前 IP:广东

892596

21楼

引用huangxun发表于10楼的内容

瓶身硬度我试过用热处理法，就是把瓶子放到水里加热，结果硬度提高不少，最大可以充到118psi。曾经试...

建议用knsb， bp的性格一言难尽

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暮羽要摸鱼

4年2个月前 IP:广东

892597

22楼

C，才发现是老贴，眼瞎当成新贴了。我咋考古了呢？ sticker

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