《水火箭的制作》說明書

1、水火箭的制作說明書、水火箭的發(fā)射原理水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進火箭。是利用廢棄的飲料瓶制作成動力 艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘。灌入三分之一的水，利用打氣筒充入空氣 到達一定的壓力后發(fā)射。是利用水和空氣的質(zhì)量之比(水的密度是空氣的771 倍)，壓縮空氣把水從火箭尾部的噴嘴向下高速噴出，在反作用下，水火箭 快速上升，加速度、慣性滑翔在空中飛行，像導(dǎo)彈一樣有一個飛行軌跡，最 后達到一定高度，在空中打開降落傘徐徐降落的火箭模型。當(dāng)用橡皮塞緊的 瓶子時，會形成一個密閉的空間把氣體打入密閉的容器內(nèi)，使得容器內(nèi)空 氣的氣壓增大，當(dāng)超過橡皮塞與瓶口接合的最大程度時，瓶口與橡皮塞自由 脫離，箭內(nèi)水向后噴

2、出，獲得反作用力射出水火箭和火箭最大的不同，在 于其推進的媒介由高溫空氣變成水而已。 在發(fā)射水火箭前會灌入空氣達一定 壓力，由于高壓會自然向低壓流去，故在噴嘴被打開時，空氣自然向噴嘴流 去，但由于水擋在前方，故水會被空氣推出火箭，而火箭也借此獲得向前的 速度。、水火箭的制作過程(1) 設(shè)計方案1增壓塞制作：用小刀切下橡皮塞較粗的一端，切口直徑為2.3cm,穿過小孔裝上氣門芯、膠管、和螺帽，將橡皮塞用力塞進瓶口內(nèi)，其露在瓶口外的 部分不超過約2mm用剪刀在飲料瓶蓋中間挖一個直徑約 12mm勺孔，以便使 旋緊瓶蓋時僅讓氣門芯露在外面。2. 側(cè)翼的制作：用硬紙片剪下側(cè)翼三個，為了使火箭飛行時有較好的

3、穩(wěn)定性， 側(cè)翼必須有較高的硬度，如果紙片硬度不夠，可將兩片或三片粘疊在一起制 作，剪好側(cè)翼后，將“粘貼爪”交替地折回兩側(cè)，用透明膠帶對稱地粘貼在 火箭的下部側(cè)面。3. 取出其中一個可樂瓶，大約以1/3的間距切成三等份.如圖2,留下瓶口及 中段部分，將第二個可樂瓶倒過來.如圖3,將第一個的瓶口蓋在第二個可樂 瓶的瓶底，再將第一個的中段瓶身蓋在第二個可樂瓶的瓶口蓋上后，用雙面膠粘緊再找出一個硬紙板，剪出平衡翼，平衡翼的數(shù)量為4個.太大的平衡翼很重，太小的起不了平衡作用.4. 制作降落傘，將一張正方型的桌布對邊折，再對邊折，以中點為心，對折2次，用剪子剪下多余部分，使它成圓形，貼好線。1準備材料。三

4、四個2.5 升的健力寶瓶或可樂瓶，若干X光片，幾個化學(xué)器材用的3號和4號軟膠塞，一整套單車氣門心，剪刀、小刀各一把，透明膠、雙面膠和絕緣膠布， 502膠水一支。5. (1)機翼制作。用剪刀將硬紙片裁成大小相同的直角梯形28塊，梯形長12cm，高6cm,斜腰和長底夾角約45度。另裁4個同上規(guī)格但高為8cm,短 底相連接兩面重疊的梯形(用作機翼的表面)。用雙面膠將7小塊梯形緊密粘成一個厚的梯形，使之平直平坦，然后用一個大的雙面梯形將其緊密包住 并粘緊。為使機翼的厚面平整，可用剪刀或小刀修平修直，然后將機翼的厚面用絕緣膠封住。最后，將機翼兩邊長出的部分向外折成90度。這樣，按上述方法將其余的硬紙片做

5、成三個機翼。（2）機身制作。取一個健力寶瓶 （瓶頭弧線過度比較自然，作火箭頭利于減小空氣阻力）在離下端11cm處將其橫截剪開，用絕緣膠將帶瓶口的部分粘緊在另一個瓶子的底部，用絕緣 膠在接口處多纏繞幾圈以牢固。（3）氣塞制作。取一個4號的軟膠塞，用 開洞工具在膠塞的底部正中處開一個比氣門芯套筒稍小一點的平直洞，然后用小刀橫切去細端約0.6c m；將氣門芯套筒上一個面積較大的“戒指”，從 軟膠塞的細端往上把氣門芯裝好，套上一個同樣的“戒指”，擰上螺絲，稍 微緊就可以。最后將氣塞用磨刀石磨成圓柱體，達到剛好能夠完全進入可樂 瓶口或稍緊一點，裝上氣門芯即可使用。（4）炮頭制作。取一個3號軟膠塞用小刀將

6、其削尖且圓滑。（5）組裝機翼。取一個健力寶瓶剪一個長比機 翼長稍長的兩面相通的圓柱體，然后用透明膠和絕緣膠將4個機翼4等分緊 密粘好。最后，將粘好機翼的圓柱體套在水火箭的底部使其與瓶口相平（這 不一定是最佳位置，可在飛行實踐中上下調(diào)節(jié)尋找確定），用絕緣膠纏繞粘 緊。（6）其他。為增大氣塞和瓶口的接觸面以增大瓶內(nèi)氣壓，可用小刀將 氣塞大端削細一點并使之圓平粗糙。由于機身增長了一節(jié)做火箭頭，火箭頭 部分較輕不平衡，可適當(dāng)往里面塞紙以達到平衡。為盡可能減小空氣阻力， 將用軟膠塞做成的炮頭用502膠水在火箭頭瓶口粘好。按以上方法一個簡單的水火箭便制作完成。根據(jù)我們研制的水火箭，通過實踐的改進，水平方

7、向飛行可達160米左右，豎直方向飛行可達 4050米。水火箭發(fā)射方法：1.水量調(diào)控。水火箭用水量和火箭容氣空間有一定的比 例，不能太多也不能太少，最佳用水量約為火箭容氣空間的1/4到2/5之間（2.5升的空間大約裝600毫升左右，可多試驗幾次尋找確定）。2. 發(fā)射角度。水平方向飛行，由于空氣的阻力，發(fā)射的最佳角度在50到55 度之間，不同的水火箭可能不同，可通過控制變量的方法試驗確定。（我們 制作的水火箭最佳角度是53度左右）。豎直方向飛行則為90度。3. 氣塞使用。氣塞的使用原理是通過壓縮軟膠塞體積膨脹來調(diào)節(jié)氣塞的松 緊程度，壓縮越厲害體積膨脹越大，氣塞越緊，要把氣塞沖出來的氣壓就越 大，即

8、火箭獲得的動力越大。具體使用方法如下：首先拆下氣塞的氣門芯， 將氣塞在原形塞進火箭的瓶口內(nèi)，然后用套筒擰緊氣塞的螺絲，最后安裝氣 門芯即可加氣使用。（注：擰緊程度可按需要來調(diào)節(jié)。）4. 發(fā)射穩(wěn)定調(diào)控。僅討論水平方向的發(fā)射。需要制作一個發(fā)射臺，發(fā)射臺要配有導(dǎo)航軌道，導(dǎo)航軌道不要太長也不要太短，一般長為60cm （可用三個 教學(xué)用的大三角板和兩根掃帚柄拼湊而成，為減少掃帚柄作導(dǎo)航軌道時對水火箭的摩擦，可用透明膠粘貼掃帚柄或如圖例所示的模型）。無風(fēng)天氣時， 正對目標(biāo)按最佳發(fā)射角度（指發(fā)射軌道與地面的夾角）發(fā)射。刮風(fēng)天氣時，應(yīng)視風(fēng)力和風(fēng)向適當(dāng)調(diào)偏與發(fā)射目標(biāo)的方向，保持最佳發(fā)射角度發(fā)射。5. 注意事項。

9、發(fā)射時，確保火箭和軌道的平直一致，若偏離12度都會影響飛行的平穩(wěn)性而呈“ 8”字型飛行。用氣筒打氣時，要盡可能平穩(wěn)，打氣 頻率不要太慢應(yīng)快點。要盡可能將氣塞塞緊，可通過擰緊氣塞的螺絲來調(diào)節(jié)， 氣塞塞得越緊瓶內(nèi)氣壓越大而火箭的動力就越大。取第一個瓶子，稱之為A瓶。在瓶子上下1-1、2-2的位置各畫一條線，兩條線位置的決定方法如下。 1-1 :選瓶上弧線曲度與火箭泡棉頭曲度相近處。2-2 :選瓶子下方曲線轉(zhuǎn)直點的下方約0.5cm處。自1-1線上方、2-2線下方約0.5cm處用美工刀（或剪刀）切（剪）開。用剪刀慢慢修剪至畫線處，盡量使其平整，以便與B瓶銜接時可以較為密合。 將火箭泡棉頭放置于A瓶上方

10、，由正上方看泡棉頭是否對準保特瓶之正中央 位置。若已放正，則使用電工膠布纏繞于相接處，加以固定。取另一個瓶子稱之為B瓶，將瓶蓋卸下，然后將噴嘴由保特瓶開口處旋緊。將A、B瓶相連接。然后至于平坦之桌面或地上滾動，看看是否連接平整，滾動是否平 順。若是，則以電工膠布加以固定。取第三個瓶子，稱為C瓶。在瓶子3-3、4-4之位置各畫一條線。3-3 :選瓶子上方曲線轉(zhuǎn)折點的下方約 0.5cm。4-4 : 選瓶子下方曲線轉(zhuǎn)折點的下方約 0.5cm。自3-3線上方、4-4線下方約0.5cm 處用美工刀（剪刀）切（剪）開。將厚紙板對折，然后用鉛筆畫出四個梯形。然后用剪刀沿線剪開。注：尾翼之尺寸、形狀，可以做不

11、同的變化，以 測試其對飛行有何影響。同樣以投影片至做出與厚紙板規(guī)格相同之梯形。 將制作好之投影片包覆于厚紙板梯形之外側(cè)，可以先使用雙面膠帶將投影片 及厚紙板接合在一起，然后使用電工膠布將其三邊貼過。用雙面膠帶貼于摺起部分之底部。此步驟為了將做好之四個尾翼年貼于C瓶。四個尾翼完成圖。將四片尾翼年貼于C瓶上，需確定為十字對稱，如此才能平衡。 先 以電工膠布黏貼于尾翼兩側(cè)，黏貼時須注意電工膠布的長度須夠長，上方需 比尾翼高約一個膠帶的高度，下方反折入 C瓶內(nèi)，以增加牢固程度。再以電 工膠布纏繞于尾翼上方約兩圈。將C瓶與B瓶用電工膠布做連接。注：同樣須注意保持水火箭箭身的筆直以確保飛行方向的準確。（2

12、）困難及解決的方法 管口容易脫離，提前飛離解決方法：用力塞緊，或用適量膠水抹于瓶口，再塞緊 方向偏移，高度不夠解決方法：改造尾翼，選用適宜材料，形狀，大小的尾翼 瓶口容易漏水解決方法：檢查增壓塞氣門芯是否安裝完好，旋鈕是否扭緊（3）試飛結(jié)果及心得試飛結(jié)果：經(jīng)團隊協(xié)作，試飛成功心得：這次試飛提高了我們的思考和變通能力，更加理解了團隊合作和有效分工的重要性。但水火箭的研究應(yīng)當(dāng)繼續(xù)。在試飛過程中還有種種困難未解 決，關(guān)鍵在于增加火箭連接部分的密閉程度和強度大小。因為在火箭制作過程中我們的氣密性始終不能做的完全封閉， 每一次充氣對水火箭的氣密性都 有影響。要想有所突破，不僅要思考，而且要多做實驗，增加穩(wěn)定性。同時， 我們也知道了理論與現(xiàn)實是有很大本質(zhì)的區(qū)別，所以我們要多做實驗以便發(fā) 現(xiàn)實質(zhì)的問題。、創(chuàng)新點及改進方案創(chuàng)新點：由一個氣艙改為發(fā)射艙，動力艙，儲備藏 方案：（1）制作動力艙，這個可樂瓶不能漏氣（2）制作火箭頭，截取可樂瓶的前半部和尾部，再把它首、尾套起 來，然后用膠帶粘牢（3）制作發(fā)射艙，截取可