Tên lửa minh họa định luật thứ ba của Newton: "Đối với mọi hành động, có một phản ứng tương đương và ngược lại." Tên lửa đầu tiên được cho là một con chim bồ câu bằng gỗ chạy bằng hơi nước do Archytas of Tarentum phát minh vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên. Người Trung Quốc thay thế hơi nước bằng ống thuốc súng và bằng nhiên liệu lỏng trong tên lửa do Konstanin Tsiolkovsky và Robert Goddard sáng chế ra. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn 5 cách chế tạo tên lửa của riêng bạn, từ đơn giản đến phức tạp nhất. Ở cuối bài viết, bạn sẽ tìm thấy một phần bổ sung giải thích một số nguyên tắc hướng dẫn việc xây dựng các tên lửa này.
các bước
Phương pháp 1/5: Tên lửa bàng quang
Bước 1. Buộc đầu dây may hoặc dây câu vào giá đỡ
Các hỗ trợ có thể bao gồm lưng ghế và tay nắm cửa.
Bước 2. Luồn chỉ qua ống hút
Các vật dụng này sẽ đóng vai trò như một hệ thống lái để dẫn đường cho tên lửa.
Bộ dụng cụ tên lửa thu nhỏ thường có ống hút gắn vào thân tên lửa. Ống hút này được đưa qua một chốt kim loại trên bệ phóng để giữ cho tên lửa bay thẳng
Bước 3. Buộc đầu kia của sợi chỉ vào một giá đỡ khác
Kéo căng nó ra trước khi buộc nó.
Bước 4. Thổi phồng bàng quang và giữ đầu bàng quang để ngăn không khí lọt ra ngoài
Bạn có thể dùng ngón tay, kẹp giấy hoặc mắc cài quần áo.
Bước 5. Dán bàng quang vào ống hút
Bước 6. Thả không khí ra khỏi bàng quang và tên lửa sẽ đi từ đầu dây này sang đầu dây bên kia
- Bạn có thể thử nghiệm với các loại bàng quang và ống hút khác nhau để xem cách di chuyển của tên lửa. Bạn cũng có thể thay đổi góc của đường để xem nó ảnh hưởng như thế nào đến khoảng cách được bao phủ.
- Bạn có thể tạo một chiếc thuyền theo cách tương tự: Cắt đôi hộp sữa theo chiều dọc. Đục một lỗ trên đế và luồn đầu bàng quang qua đó. Đổ đầy bàng quang và đặt thuyền vào bồn tắm trước khi xả không khí để nó di chuyển.
Phương pháp 2/5: Tên lửa rơm
Bước 1. Cắt một dải giấy hình chữ nhật
Chiều dài của nó phải gấp ba lần chiều rộng: kích thước được đề xuất là 12 cm x 4 cm.
Bước 2. Quấn dải cố định quanh bút chì hoặc ghim
Đặt nó gần đầu bút chì, vì một phần của nó phải nằm ngoài rìa.
Dùng bút chì hoặc ghim dày hơn ống hút một chút nhưng không quá nhiều
Bước 3. Dán keo vào phần cuối của dải giấy để không bị bung ra
Đặt một băng keo dọc theo chiều dài.
Bước 4. Gấp phần còn lại để tạo chóp hoặc hình nón
Keo mỏ để giữ nguyên hình dạng của nó.
Bước 5. Lấy bút chì hoặc ghim ra
Bước 6. Kiểm tra để đảm bảo không có lỗ rò khí ở đầu tên lửa
Cố gắng nghe tiếng động của không khí rò rỉ từ bên hông hoặc vòi phun của tên lửa trong khi quan sát khớp nối để xem có bất kỳ chuyển động nào do cú đánh gây ra hay không. Cắm các chỗ rò rỉ và kiểm tra lại cho đến khi không còn chỗ rò rỉ nữa.
Bước 7. Thêm cánh vào phần mở của tên lửa
Vì mô hình này hẹp, có thể dễ dàng thêm các cánh theo cặp hơn là đặt chúng từng chiếc một.
Bước 8. Chèn ống hút vào phần mở của tên lửa
Đảm bảo nó vượt ra ngoài tên lửa để bạn có thể nhấc nó lên bằng ngón tay của mình.
Bước 9. Thổi mạnh vào ống hút
Tên lửa sẽ bay, được đẩy bằng hơi thở của nó.
- Luôn hướng tên lửa lên và không bao giờ nhắm vào bất kỳ ai.
- Thay đổi cách cấu tạo tên lửa để xem nó ảnh hưởng như thế nào đến chuyến bay của nó. Bạn cũng có thể thay đổi cường độ của hơi thở để xem điều này làm thay đổi khoảng cách được bao phủ như thế nào.
- Một đồ chơi tương tự như tên lửa này bao gồm một cây gậy với một hình nón nhựa ở một đầu và một chiếc dù nhựa ở đầu kia. Dù phải được gấp lại trên thanh, phải được chèn vào một ống bìa cứng. Sau khi thổi ống, côn phải phóng thanh mà sau khi đạt độ cao tối đa sẽ rơi xuống, làm bung dù.
Phương pháp 3/5: Tên lửa container cuộn ảnh
Bước 1. Quyết định chiều dài mong muốn của bạn cho tên lửa
Một thước đo tốt là 15 cm, nhưng có thể lắp ráp tên lửa lớn hơn hoặc nhỏ hơn nếu bạn muốn.
Đường kính tốt là 4 cm, nhưng số đo này sẽ được xác định bởi đường kính buồng đốt của tên lửa
Bước 2. Lấy hộp đựng con lăn ảnh để làm buồng đốt
Tìm kiếm các thùng chứa tại các nhà phát triển và studio ảnh vẫn chụp trên phim.
- Tìm hộp đựng có nắp có khóa bên trong chứ không phải khóa bên ngoài.
- Nếu bạn không thể tìm thấy hộp đựng, bạn có thể sử dụng một chai thuốc rỗng có nắp đậy. Nếu bạn không thể tìm thấy một trong những thứ này, hãy khắc một nút chai vừa với miệng chai.
Bước 3. Lắp ráp tên lửa
Cách đơn giản nhất để làm điều này là quấn một dải giấy xung quanh hộp đựng, như bạn đã làm với bút chì khi làm tên lửa rơm. Vì hộp đựng cuộn sẽ phóng tên lửa, hãy dán phần cuối của tờ giấy lại với nhau trước khi cuộn lại hoàn toàn.
- Hãy nhớ hướng miệng hộp chứa ra ngoài khi gắn khung tên lửa vào đó. Miệng sẽ đóng vai trò là cơ quan ngôn luận cho tên lửa.
- Thay vì uốn cong đầu tên lửa ra khỏi thùng chứa, tạo hình nón, bạn có thể tạo một vòi phun riêng biệt bằng cách cắt một vòng tròn giấy, cắt từ mép đến tâm của nó và gấp nó thành hình nón. Sau đó cố định hình nón bằng băng dính hoặc keo.
- Thêm đôi cánh. Vì tên lửa này rộng hơn mô hình giấy, hãy cắt ra và gắn các cánh riêng lẻ. Bạn cũng có thể chọn ba cánh thay vì bốn.
Bước 4. Quyết định nơi bạn muốn phóng tên lửa
Nên đặt một vị trí thoáng vì tên lửa có thể đạt độ cao đáng kể sau khi phóng.
Bước 5. Đổ đầy nước vào 1/3 thùng chứa
Nếu nguồn nước không gần bệ phóng, hãy mang tên lửa lộn ngược hoặc đựng nước trong chai để đổ đầy thùng chứa tại bãi phóng.
Bước 6. Bẻ đôi một viên sủi bọt và đổ một nửa vào nước
Bước 7. Đậy thùng chứa và xoay tên lửa ở phía bên phải qua bệ phóng
Bước 8. Giữ khoảng cách an toàn
Khi viên thuốc tan ra, nó giải phóng carbon dioxide. Áp suất sẽ tích tụ cho đến khi nắp thùng phát nổ, phóng tên lửa.
Thay vì nước, bạn có thể đổ giấm vào một nửa hộp. Thay cho viên sủi bọt, bạn có thể dùng một thìa cà phê (hoặc 5 gam) muối nở. Giấm, một loại axit (axit axetic), phản ứng với muối nở, một bazơ, tạo ra nước và carbon dioxide. Những thứ này dễ bay hơi hơn nước và viên sủi bọt, vì vậy hãy di chuyển ra khỏi tên lửa nhanh hơn - và hãy cẩn thận đừng lạm dụng các thành phần này nếu không bạn có thể làm nổ thùng chứa
Phương pháp 4/5: Tên lửa que diêm
Bước 1. Cắt một hình tam giác nhỏ từ giấy nhôm
Hình tam giác phải là hình cân, với khoảng 2,5 cm ở đáy và 5 cm từ tâm của đáy đến đỉnh.
Bước 2. Lấy một que diêm
Bước 3. Căn chỉnh chiếc kẹp tăm với chiếc ghim
Đặt chúng sao cho đầu ghim chạm vào phần dày nhất của đầu tăm.
Bước 4. Quấn tam giác nhôm quanh đầu tăm, bắt đầu từ đầu trên cùng
Quấn chặt nhưng lưu ý không làm xê dịch ghim. Khi hoàn thành, hình tam giác phải mở rộng ra ngoài đầu khoảng 6 mm.
Bước 5. Dùng móng tay ấn miếng giấy bạc vào đầu que diêm
Điều này sẽ đưa vùng phủ sóng đến gần đầu hơn và xác định rõ hơn kênh được hình thành bởi chân cắm.
Bước 6. Cẩn thận tháo chốt ra khỏi nhôm
Hãy cẩn thận để không làm rách giấy.
Bước 7. Gấp một chiếc kẹp giấy để biến nó thành bệ phóng
- Gập nếp gấp bên ngoài một góc 60 °. Điều này sẽ tạo cơ sở cho bệ phóng.
- Gấp nếp gấp bên trong lên và xuống để tạo thành một hình tam giác mở. Đây là nơi bạn sẽ hỗ trợ đầu trận đấu.
Bước 8. Đặt bệ phóng ở nơi bạn muốn phóng tên lửa
Bạn nên chọn vị trí ngoài trời, vì tên lửa này có thể di chuyển khoảng cách đáng kể. Tránh những nơi quá khô vì tăm có thể bắt lửa.
Dọn dẹp khu vực xung quanh tên lửa trước khi phóng nó
Bước 9. Đặt tên lửa lên bệ phóng với phần đầu hướng lên trên
Nó phải hỗ trợ ở một góc 60 °. Nếu góc nhỏ hơn, hãy điều chỉnh nếp gấp của kẹp giấy.
Bước 10. Khởi động tên lửa
Đốt que diêm và đặt ngọn lửa của nó dưới đầu que diêm được bọc trong giấy bạc. Tên lửa phải được phóng khi nó được thắp sáng.
- Chuẩn bị sẵn một xô nước để dập tắt hoàn toàn tên lửa.
- Nếu tên lửa đáp xuống bạn, hãy ngừng di chuyển, hạ xuống đất và lăn cho đến khi lửa tắt.
Phương pháp 5/5: Tên lửa nước
Bước 1. Chuẩn bị một chai PET hai lít để làm buồng áp suất cho tên lửa
Vì tên lửa này được tạo ra từ một cái chai, nên ở một số nơi, nó được gọi là tên lửa chai. Có một loại pháo hoa với tên tương tự, nhưng nó bị cấm ở một số nơi. Tên lửa được dạy dưới đây không phải là bất hợp pháp.
- Loại bỏ nhãn khỏi bao bì bằng cách cắt nhãn ở nơi nhãn không dính. Cẩn thận không cạo hoặc làm thủng chai để không làm chai bị suy yếu.
- Cố định chai bằng băng dính chắc chắn. Các xi lanh hiện tại có thể chịu được áp suất lên đến 7 kg trên một cm vuông (hoặc 689,48 kilopascal), nhưng việc nhả nhiều lần sẽ làm giảm lượng áp suất được hỗ trợ mà không làm chai bị vỡ. Dán nhiều vòng băng dính quanh tâm chai và nửa đầu đến cuối.
- Đánh dấu những điểm bạn muốn sửa cánh bằng bút đánh dấu. Nếu bạn định sử dụng bốn cánh, hãy vẽ các đường cách nhau 90 độ. Nếu bạn muốn sử dụng năm cánh, hãy vẽ các đường cách nhau 120 °. Quấn một dải giấy xung quanh chai và đánh dấu trước khi chuyển chúng vào chai.
Bước 2. Xây dựng đôi cánh
Vì tên lửa bằng nhựa tương đối bền, tuy nhiên nó được gia cố thêm, bạn sẽ cần đôi cánh bền. Các tông cứng có thể hoạt động trong một thời gian, nhưng loại nhựa được sử dụng trong bìa đựng hồ sơ và tủ đựng hồ sơ là một lựa chọn tốt hơn.
- Đầu tiên, bạn sẽ cần thiết kế các cánh và tạo một mẫu cắt. Cho dù bạn vẽ chúng theo cách nào, hãy tạo một chiếc khuôn có thể gấp lại làm đôi để gia cố sao cho khuôn chạm ít nhất vào điểm mà miệng chai chạm vào.
- Cắt mẫu ra và sử dụng nó như một hướng dẫn để cắt vật liệu cánh.
- Gấp cánh và cố định chúng vào thân tên lửa bằng băng dính.
- Tùy thuộc vào thiết kế của bệ phóng, tốt nhất có thể không tạo ra các cánh kéo dài ra ngoài miệng chai / ống ngậm của tên lửa.
Bước 3. Tạo phần đầu phun và trọng lượng của tên lửa
Bạn sẽ cần một chai vật nuôi hai lít thứ hai cho việc này.
- Cắt bỏ phần đáy của chai.
- Đặt một quả nặng lên phần trên cùng của chai đã cắt. Sử dụng một mảnh đất nặn hoặc một quả bóng bằng dây chun. Đặt phần dưới bên trong phần trên, với phần đế hướng về phía miệng chai. Dán chúng vào vị trí và lắp chúng vào đế chai đóng vai trò như một buồng áp suất.
- Cái mỏ có thể được làm bằng bất cứ thứ gì. Bạn có thể sử dụng bất cứ thứ gì từ nắp chai đến ống nhựa PVC hoặc nhựa. Sau khi chọn những gì bạn muốn, hãy gắn vĩnh viễn nó vào phần trên cùng của chai.
Bước 4. Kiểm tra độ cân bằng của tên lửa bằng cách đặt nó trên ngón trỏ của bạn
Nó phải cân bằng phía trên buồng áp suất (đáy của chai đầu tiên). Nếu không, hãy loại bỏ phần trọng lượng và điều chỉnh nó.
Sau khi xác định vị trí khối tâm, cân tên lửa. Nó sẽ nặng khoảng từ 200g đến 240g
Bước 5. Tạo trình khởi chạy / nút chặn
Có một số thiết bị có thể được sử dụng để phóng tên lửa nước. Đơn giản nhất là một van và một nút đậy vừa với miệng của buồng áp suất.
- Tìm một nút đậy vừa khít với ống ngậm của chai. Bạn có thể cần phải cắt nó một chút.
- Có một hệ thống van giống như các van được sử dụng trên lốp ô tô và xe đạp. Đo đường kính của nó.
- Dùng mũi khoan có cùng đường kính với van để khoan một lỗ ở giữa nút.
- Làm sạch thân van và đặt một miếng băng dính lên phần có khía và khe hở của van.
- Vặn van vào lỗ trên nút và bịt kín nó bằng keo silicon hoặc uretan. Để con dấu khô hoàn toàn trước khi tháo băng.
- Kiểm tra van để đảm bảo không khí đi qua nó một cách tự do.
- Kiểm tra nút bằng cách cho một lượng nhỏ nước vào buồng áp suất, lắp nút và đặt tên lửa thẳng đứng. Nếu bạn tìm thấy bất kỳ sự rò rỉ nào, hãy đậy van lại và kiểm tra nó. Sau khi đảm bảo không có rò rỉ, tiến hành thử lại để xác định áp suất cần thiết để tháo nút ra khỏi chai.
- Để được hướng dẫn về cách xây dựng một hệ thống khởi chạy phức tạp hơn, hãy truy cập
Bước 6. Chọn vị trí phóng cho tên lửa
Như với cuộn phim và tên lửa que diêm, nên chọn một địa điểm thoáng. Vì tên lửa nước lớn hơn những tên lửa khác, bạn sẽ cần một khu vực thậm chí còn lớn hơn và đẳng cấp hơn.
Bề mặt nâng lên, chẳng hạn như bàn ăn ngoài trời, rất thích hợp cho những trường hợp có trẻ nhỏ tham gia
Bước 7. Khởi động tên lửa
- Đổ đầy nước từ 1/3 đến 1/2 khoang áp suất. (Bạn có thể thêm một số màu thực phẩm để tạo ra một "ống xả" có màu khi khởi chạy). Cũng có thể phóng tên lửa mà không cần thêm nước vào khoang, nhưng áp suất cần thiết có thể khác và sẽ cần phải đo lại.
- Lắp ống phóng / nút chặn vào ống ngậm của buồng áp suất.
- Nối ống từ máy bơm xe đạp với van xả.
- Đặt tên lửa thẳng đứng.
- Bơm không khí cho đến khi bạn đạt đến áp suất mà nút sẽ được đẩy hết ra ngoài. Có thể có một chút chậm trễ trước khi cô ấy bị đuổi ra ngoài và tên lửa được phóng đi.
Các bộ phận tên lửa và cách chúng hoạt động
1. Sử dụng bộ tăng áp để nâng tên lửa và di chuyển trong không khí
Tên lửa bay bằng cách hướng một luồng khí thải đi xuống qua một hoặc nhiều vòi phun. Động cơ tên lửa hoạt động bằng cách trộn nhiên liệu với một nguồn oxy (chất oxy hóa), cho phép chúng hoạt động trong không gian và bầu khí quyển của Trái đất.
- Những tên lửa đầu tiên chạy bằng nhiên liệu rắn. Những loại này bao gồm pháo hoa và tên lửa chiến tranh của Trung Quốc, cũng như tên lửa mỏng được sử dụng bởi tàu vũ trụ. Hầu hết các mẫu xe này đều có lỗ ở trung tâm để nhiên liệu và chất oxy hóa gặp nhau và bắt lửa. Động cơ được sử dụng trong tên lửa thu nhỏ sử dụng động cơ đẩy nhiên liệu rắn kết hợp với các bộ tích điện khác nhau để thả dù sau khi hết nhiên liệu.
- Tên lửa sử dụng nhiên liệu lỏng có bình tích áp riêng biệt với nhiên liệu như xăng hoặc hydrazine và oxy lỏng. Các vật liệu này được bơm vào một buồng đốt ở chân tên lửa; khí thải sau đó được thải ra ngoài qua một ống hút hình nón. Động cơ đẩy chính của tên lửa vũ trụ là tên lửa nhiên liệu lỏng được hỗ trợ bởi một thùng nhiên liệu bên ngoài được nạp bên dưới tàu con thoi khi phóng. Tên lửa Saturn V trong sứ mệnh Apollo cũng là nhiên liệu lỏng.
- Nhiều tàu sử dụng tên lửa để đổi hướng trong không gian. Những tên lửa này được gọi là động cơ đẩy. Mô-đun phục vụ gắn liền với mô-đun chỉ huy của tàu vũ trụ Apollo và ba lô cơ động mà các phi hành gia sử dụng cũng có các động cơ đẩy này.
2. Cắt bộ gia nhiệt không khí bằng vòi phun hình nón
Không khí có khối lượng, và càng đặc, nó càng giữ được nhiều vật thể cố gắng chuyển động. Tên lửa phải được sắp xếp hợp lý (có hình dạng elip, thon dài) để giảm thiểu ma sát gặp phải khi điều hướng trong không khí, khiến chúng có mỏ nhọn.
- Tên lửa mang tải trọng (phi hành gia, vệ tinh hoặc đầu đạn) thường mang chúng ở gần mỏ. Ví dụ, mô-đun chỉ huy của Apollo có dạng hình nón.
- Vòi phun hình nón cũng sạc hệ thống dẫn đường của tên lửa để ngăn chúng đi chệch hướng. Các hệ thống này có thể bao gồm máy tính trên máy bay, cảm biến, radar và radio để cung cấp thông tin và kiểm soát quá trình bay. (Tên lửa Goddard sử dụng hệ thống điều khiển con quay hồi chuyển.).
3. Cân bằng tên lửa xung quanh khối tâm của nó
Trọng lượng tổng thể của tên lửa phải được cân bằng xung quanh một điểm nhất định để đảm bảo bay mà không bị rơi. Điểm này có thể được gọi là điểm cân bằng, khối tâm hoặc trọng tâm.
- Khối tâm khác nhau giữa các tên lửa, nhưng nói chung nó nằm ở đâu đó trên áp suất hoặc buồng nhiên liệu.
- Trong khi điện tích giúp nâng khối tâm lên trên buồng áp suất, điện tích quá nặng sẽ khiến trọng lượng của tên lửa tập trung ở phần trên, khiến việc lộn ngược nó trước khi phóng sẽ khó hơn. Do đó, các mạch tích hợp đã được đưa vào máy tính của tàu để giảm trọng lượng của chúng (công nghệ này đã dẫn đến việc sử dụng chip trong máy tính, đồng hồ đeo tay, máy tính cá nhân và gần đây là máy tính bảng và điện thoại thông minh).
4. Ổn định bay bằng cánh
Các cánh đảm bảo rằng đường bay của tên lửa là thẳng, tạo ra lực cản của không khí chống lại sự thay đổi hướng. Một số cánh được thiết kế để vươn ra ngoài miệng của tên lửa và giữ cho nó thẳng đứng trước khi phóng.
Vào thế kỷ 19, William Hale, người Anh, đã nghĩ ra một cách khác là sử dụng đôi cánh để ổn định chuyến bay. Ông đã tạo ra các cổng thoát khí bên cạnh các cánh hình cánh quạt có tác dụng ép khí và xoay tên lửa để giữ cho nó không đi chệch hướng. Quá trình này được gọi là ổn định quay
Lời khuyên
- Nếu bạn thích chế tạo bất kỳ loại tên lửa nào ở trên, nhưng muốn thử thách lớn hơn, hãy thử sở thích lắp ráp tên lửa thu nhỏ. Những tên lửa này đã được bán từ cuối những năm 1950 dưới dạng bộ lắp ráp và có thể được phóng bằng động cơ bột màu đen lên độ cao 500 mét.
- Nếu khó phóng tên lửa theo phương thẳng đứng, hãy lắp tên lửa lên ray để phóng theo phương ngang (về bản chất, tên lửa khinh khí cầu là tên lửa đường ray). Bạn có thể gắn hộp đựng phim ảnh vào ô tô đồ chơi và tên lửa nước vào ván trượt. Bạn vẫn sẽ cần phải tìm một khu vực mở với đủ không gian.
Thông báo
- Nên có sự giám sát của người lớn khi đối phó với tên lửa được phóng bởi thứ gì đó mạnh hơn hơi thở của con người.
- Luôn đeo kính bảo vệ mắt khi phóng tên lửa bay (bất kỳ tên lửa nào không phải là tên lửa). Đối với tên lửa lớn hơn, chẳng hạn như tên lửa nước, mũ bảo hiểm cũng được khuyến khích.
- Không bao giờ nhắm tên lửa vào người khác.