Construirea unui rachetomodel

Construirea unui rachetomodel


Materialele necesare
Acestea sunt usor procurabile si la indemana:

* Hartie de desen (preferabil format A3). ATENTIE la calitatea hartiei, este preferabila coala cu o textura mai poroasa, pentru o aderenta mai buna cu aracetul;
* Teava din PVC folosita la instalatia electrica.O bucata de 100 mm din teava cu diametrul 18 mm (optional) si o bucata de 200 mm din teava cu diametrul de 20 mm sunt suficiente. ATENTIE la taierea tevii, capetele trebuie sa fie taiate perfect perpendicular, verificate cu un echer;
* Placaj sau balsa de 3-4 mm grosime. Este preferabil materialul sa fie din lemn de balsa, dar poate fi folosit cu succes si lemnul de la laditele pentru fructe;
* Traforaj pentru taiat placajul de mai sus;
* Tabla galvanizata de 0.5 mm (optional). Un patrat de tabla de dimensiunile 10x10 este suficient;
* Con din lemn de balsa sau tei (detalii despre masuri la fabricarea conului);
* Tesatura de matase subtire sau nylon sau folie sintetica (polietilena) de 0.2/0.3mm pentru confectionarea parasutei (un cerc cu diametrul de 500 mm);
* Motor pentru rachetomodele. Pentru racheta curenta vom folosi un motor de putere 10 Ns cu lungimea 70 mm si diametrul de 18 mm. ATENTIE la dimensiuni deoarece TOATE celelalte dimensiuni ale rachetei depind de aceste dimensiuni ale motorului;
* Tija din fier sau otel cu diametrul de 5 mm si lungime de 1200 mm. ATENTIE la tija, trebuie sa fie cat mai dreapta posibil si sa poata fi infipta in pamant;
* Aracet;
* Capac din tabla subtire folosit la borcane;
* Creion;
* Foarfeca;
* Markere de diferite culori pentru vopsitul rachetei;
* Rigla;
* Cutter;
* Scotch;
* Carton;
* Ata macrame sau ata de chirurgie(mult mai buna pentru ca nu este rasucita ci impletita si nu se fac suspantele fuior);
* O bucata de elastic;
* Pensula pentru intinsul aracetului;
* Lipici (Super Attak, Super Glue, gama Bison, aracet etc.).


Constructia rachetei
Pentru orientare voi da o schita ( http://www.imagehost.ro/pict/16174011478e255b0beaf.jpg ) cu masurile finale ale rachetei si o poza cu rezultatul final.
Subliniez inca o dat faptul ca, in functie de experienta fiecaruia, s-ar putea ca unele componente sa nu iasa chiar bine din prima. Perseverati si nu va perdeti calmul, rabdarea este esentiala.

Fabricarea conului
Conul (varful rachetei) este fabricat din lemn de tei, adus la dimensiuni ( http://www.imagehost.ro/pict/16174302478e26061bc2b.jpg ) cu ajutorul unui strung pentru lemn.
O parte foarte importanta a conului este marginea care se sprijina pe corp si care trebuie sa aiba dimensiunea de 1-2 mm. S-ar putea ca datorita dimensiunilor mici ale piesei si datorita faptului ca se lucreaza in lemn, aceasta margine sa nu iasa bine definita; este bine sa se insiste in obtinerea ei, apeland chiar la un abraziv cu granulatie fina.

Fabricarea corpului rachetei
Scheletul rachetei, corpul, este alcatuit din hartie de desen lipita cu aracet si infasurata pe teava din PVC de diametru 20mm ( http://www.imagehost.ro/pict/16174517478e268d11f59.jpg ). Pe o suprafata perfect plana se aseaza coala de desen si se incepe infasurarea ei pe teava din PVC. Pe masura ce infasurati, aplicati si un strat subtire de aracet la 2-3 degete distanta in continuarea foii.
Trebuie avuta mare grija sa si presati bine in timpul infasurarii, pentru a nu ramane proeminente pe tubul de hartie ( http://www.imagehost.ro/pict/16174549478e26ad8b47c.jpg ).
Numarul de straturi (infasurari complete) depinde de marimea marginii conului fabricat anterior. Pentru a vedea daca numarul de straturi este prea mare sau prea mic se introduce conul in tubul de hartie. Privit dinspre varful conului, grosimea peretilor tubului nu trebuie sa fie mai mare decat diametrul exterior al conului ( http://www.imagehost.ro/pict/16174613478e26c5878ab.jpg ).
In general, 2-3 straturi sunt suficiente. Mare grija ca marginea ultimului strat sa se opreasca sau sa depaseasca cu cativa milimetri marginea primului, pentru ca tubul sa isi pastreze grosimea. Dupa lipire, se lasa tubul la uscat 1-2 ore, apoi se taie cu ajutorul cutter-ului la dimensiunile portivite.
ATENTIE ca si extremitatile tubului sa fie pefect perpendiculare (se va verifica cu un echer).
In final, dupa fabricare, uscare si taiere, se va verifica sa nu existe pe tub deformari din cauza aracetului sau pentru ca nu s-a aplicat destula presiune la lipire.
Mai mult ca sigur ca tubul nu o sa iasa bine de prima data, asa ca trebuie incercat de mai multe ori pana se ajunge la un rezultat satisfacator (apelati la rabdarea de care va spuneam)( http://www.imagehost.ro/pict/16174628478e26d43790c.jpg ).

Confectionarea ampenajelor
Ampenajele sunt confectionate din placaj sau balsa de 3-4 mm grosime ( http://www.imagehost.ro/pict/16174903478e276f2fff4.jpg ).
Se decupeaza din carton un sablon la dimensiunile date. Cu ajutorul sablonului se marcheaza pe placaj trei forme de aripi. Se taie cu ajutorul traforajului. Dupa taiere, pentru ca toate aripile sa aiba aceleasi dimensiuni trebuie smirgheluite in bloc, pe toate marginile. Pentru aceasta, se pot folosi 3-4 ace cu gamalie infipte prin cele trei (sau patru) ampenaje pentru a le fixa. Se smirgheluiesc impreuna pana ajung toate trei la aceleasi dimensiuni (folositi abraziv cu granulatie fina) ( http://www.imagehost.ro/pict/16174918478e277e90a63.jpg ). Rezultatul final ( http://www.imagehost.ro/pict/16174946478e279a39ecf.jpg )

Lipirea ampenajelor pe fuselaj
Datorita faptului ca racheta are trei ampenaje, acestea trebuie dispuse la 120 grade pe corpul rachetei. Pentru a trasa liniile ajutatoare pentru lipire, se foloseste metoda detaliata in aceasta figura ( http://www.imagehost.ro/pict/16175103478e27e73d64f.jpg ). Dupa trasare, se lipesc aripile cu mare grija pentru a fi paralele cu generatoarea rachetei si perpendiculare pe corpul acesteia.

Fabricarea portmotorului
In primul rand trebuie inteles de catre incepator mecanismul de functionare al motoarelor folosite in rachetomodelism.
Motorul se compune dintr-o carcasa (1, http://www.imagehost.ro/pict/16175321478e2871adafb.jpg ), din material plastic sau din carton, cu pereti grosi, pentru a rezista la presiunea si temperatura care se dezvolta in timpul functionarii. In interior se afla camera de ardere, unde este presat combustibilul solid (2, http://www.imagehost.ro/pict/16175321478e2871adafb.jpg ).
Aici are loc arderea lui in urma initierii de catre fitil (3, http://www.imagehost.ro/pict/16175321478e2871adafb.jpg ). Ca urmare a arderii si a reactiei chimice care are loc, combustibilul se transforma in mare parte in gaze (cu o temperatura inalta si cu un volum brusc sporit). Ele se evacuaza la viteze mari printr-un ajutaj (4, http://www.imagehost.ro/pict/16175321478e2871adafb.jpg ) permitand ridicarea modelului in aer. Focul se transmite mai departe in zona superioara prin intarzietor (5, http://www.imagehost.ro/pict/16175321478e2871adafb.jpg ). Arzand lent, el permite ca modelul sa se ridice cat mai sus. Arderea intarzietorului se termina in momentul cand rachetomodelul a atins plafonul maxim. Atunci declansatorul (6, http://www.imagehost.ro/pict/16175321478e2871adafb.jpg ) mijlocului de recuperare intra in actiune printr-o mica explozie, aruncand parasuta din corpul modelului si facand-o sa se deschida.
Pentru a fixa morul in racheta, sunt folosite mai multe metode.
Una dintre ele ar fi lipirea de scotch de jur imprejurul bazei motorului si apoi introducerea lui fortata in partea inferioara a rachetei.
O alta metoda ar fi construirea unui alt tip de portmotor precum in aceasta imagine ( http://www.imagehost.ro/pict/16175456478e28d093010.jpg ).
Acesta este format dintr-un tub de hartie, construit la fel ca cel pentru corpul rachetei, numai ca din teava de 18 mmm si din doua cleme construite din tabla galvanizata, cleme care sunt lipite pe tubul din hartie ( http://www.imagehost.ro/pict/16175542478e28ff00d92.jpg ).
Atentie ca diametrul portmotorului sa fie luat in sa fel incat acesta sa intre cat mai indesat in racheta.
Inainte de lansarea rachetei, portmotorul trebuie lipit de corp, punand cateva picaturi de lipici pe jumatatea dinspre ajutajul motorului a celor doua cleme, apoi se indeasa portmotorul in pozitia finala ( http://www.imagehost.ro/pict/16175601478e29111f3e5.jpg ).


Sistemul de recuperare
Pentru a recupera racheta dupa un zbor reusit (sau chiar si nereusit) este necesara prezenta unui dispozitiv de incetinire a coborarii rachetomodelului. In acest scop vom folosi la racheta noastra o parasuta pentru recuperare ( http://www.imagehost.ro/pict/16175822478e299eed4fa.jpg ). Parasuta se confectioneaza dintr-o bucata de matase subtire sau nylon. Ca forma, ea poate fi un cerc, patrat, hexagon etc.
Pentru racheta actuala am ales forma unui cerc cu diametrul de 500mm. Este bine ca materialul sa fie colorat pentru a se putea observa partasuta la inaltime (culori vii, in contrast cu cerul).
Legarea suspantelor (atelor) parasutei - care sunt in numar de 8 si cu o lungime de 800 mm, confectionate din ata macrame- se poate face fie prin executarea unor noduri la distante egale pe circumferinta parasutei, fie cu ajutorul unor butoniere prevazute din constructia parasutei tot la distante egale, dar cel mai avantajos este lipirea capatului suspantei pe voalura cu bucatele de banda scotch (suspanta avand facut in prealabil un nod in capat care sa se pozitioneze sub patratelul de scotch). Pentru stabilizare in timpul coborarii, parasutei i se face un orificiu central cu diametru de aproc 50 mm: in acest fel, in cadere, parasuta nu se leagana si nu se inchid accidental panouri din ea!
Dupa legarea tuturor suspantelor de parasuta, acestea se innoada impreuna si apoi se leaga cu un singur fir de ata. Acesta, la randul sau, se leaga sau se lipeste de con. Legatura dintre con si racheta (parasuta si suspantele sunt legate in acest moment numai de con) se realizeaza printr-un fir de ata care este legat de con si lipit pe exteriorul rachetei, intre aripi.
Inainte insa de a o lega de con, in partea atei care se afla in racheta vom lega deasemenea si o bucata de elastic, pentru a preveni ruperea cauzata de forta socului declansarii (daca suspantele sunt de calitate, nu este necesara folosirea elasticului). Fireste ca astfel, dupa ce introducem conul, vom avea o ata care va iesi pe langa acesta (legatura lui cu racheta). Dupa efectuarea acestor etape racheta va arata ca in fotografie ( http://www.imagehost.ro/pict/16175840478e29b0a9136.jpg ) . Pentru ca parasuta sa ocupe un volum mic in interiorul rachetei si pentru o evacuare rapida a acesteia, ea se impacheteaza ca in aceasta schita ( http://www.imagehost.ro/pict/16175936478e29e8816d5.jpg ).
In timpul impachetarii este indicat ca parasuta si suspantele sa fie date din abundenta cu pudra de talc. Mai exista deasemenea si pericolul ca parasuta sa ia foc in momentul declansarii capsei pentru evacuare. Pentru a prevenire aceste "neplaceri", anterior parasutei se introduce o bucata de vata imbibata bine in talc. Peste ea vine parasuta invelita in hartie (nu este neaparat necesara invelirea in hartie). La impachetarea in hartie trebuie folosita de asemenea pudra de talc din belsug.

Centrarea rachetei
Un zbor reusit presupune mentinerea, la urcare, a unei traiectorii aproximativ drepte a rachetei. Pentru a realiza acest lucru, este imperativ ca racheta sa fie centrata, atat static cat si dinamic.
Centrarea statica
Consta in determinarea cat mai precisa a doua puncte imaginare foarte importante: Centru de Greutate (CG) si Centrul de Presiune (CP).
Centrul de Presiune (CP)
Pentru a determina CP trebuie trasat conturul rachetei pe o bucata de carton si apoi decupata forma obtinuta ( http://www.imagehost.ro/pict/16180232478e2a9828cfe.jpg si http://www.imagehost.ro/pict/16180255478e2aaf04d58.jpg ). Dupa decupare, se echilibreaza sablonul de carton pe una din tevile din PVC pentru a-i afla CP. Punctul in care cartonul este perfect echilibrat (asemenea talerelor unei balante) este Centrul de Presiune (CP). I se noteaza pozitia pe sablon si apoi, masurand distanta de la varf la CP si de la baza la CP, vom sti unde sa il pozitionam si pe racheta.
De mentionat ca pozitia CP nu se modifica in timpul zborului.
Centrul de Greutate (CG)
Metoda folosita pentru a gasi CG este asemanatoare cu cea precedenta, numai ca de data aceasta echilibram pe teava racheta insasi.
ATENTIE racheta trebuie sa fie gata de zbor in momentul echilibrarii (adica sa aiba introdus portmotorul, motorul, vata, parasuta, conul, etc.).
Dupa aflarea CG, ii notam pozitia pe racheta ( http://www.imagehost.ro/pict/16180425478e2b09b927d.jpg , http://www.imagehost.ro/pict/16180446478e2b1e9b073.jpg ). Spre deosebire de CP, in timpul zborului, CG isi modifica pozitia, din cauza consumarii combustibilului din motor si a usurarii implicite a partii posterioare (CG se deplaseaza pe axul longitudinal in sens opus CP). De aceea, dupa ce am determinat pozitiile preliminare ale CP si CG, este necesar sa obtinem intre ele distanta optima. Aceasta distanta, cat si raportul dintre CP si CG, dicteaza stabilitatea pe traiectorie a rachetei. Dupa cum se observa si din fotografie ( http://www.imagehost.ro/pict/16180514478e2b3ae66bb.jpg ), cand CG se afla sub CP racheta este considerata instabila, cand cele doua puncte coincid echilibrul este indiferent, iar cand CG se afla deasupra CP racheta va fi stabila in timpul zborului.
Motivul pentru care echilibrul rachetei este modificat de pozitiile relative ale CG fata de CP este de ordin fizic, avand legatura cu echilibrul fortelor care actioneaza asupra rachetei (Forta de Frecare cu aerul, Forta de Atractie Gravitationala etc). Nu vom aprofunda aici aceasta problema, incepatorului nefiindu-i absolut necesare astfel de cunostinte in prima faza, ele putand fi dobandite pe parcurs.
Pentru a deplasa CG, se ingreuneaza in functie de necesitati fie aripile, fie varful. Se pot folosi fasii de plumb pentru ampenaje, monezi lipite pe partea de jos a varfului, ace cu gamalie infipte in varf etc. (aici incepatorul poate recurge la inventivitatea atat de necesara unui rachetomodelist).
Am stabilit deci ca pentru un zbor stabil, CG trebuie sa fie deasupra CP, dar la ce distanta?
Pentru a determina distanta optima dintre ele exista deasemenea mai multe metode, doua metode fiind mai practice, cele prin calcul teoretic fiind "incomode" pentru un incepator.
Astfel, prima metoda consta in deplasarea pozitiei CG (in directia varfului) la o lungime egala cu diametrul rachetei fata de CP. Cea de-a doua metoda este sa determinati pozitia CG odata cu un motor folosit si odata cu unul nefolosit, avand grija ca CG sa fie in tot timpul deasupra CP.

Sistemul de lansare
Dupa aprinderea motorului, racheta trebuie "ajutata" in prima parte a zborului sa capete traiectoria dorita (in general, verticala). Pentru aceasta, se apeleaza la o tija din otel sau fier cu un diametru de 5 mm si lungime de 1 200 mm, infipta in pamant in pozitie verticala ( http://www.imagehost.ro/pict/16180817478e2bf14d665.jpg ). Racheta se prinde de aceasta tija cu ajutorul a doua inele mici, fabricate din tabla de la capacele de borcane, si pozitionate in partea de sus a rachetei si intre aripi.