Как сделать ракету своими руками из бумаги, картона, спичек, фольги и бутылки – схемы. Как сделать модель ракеты, которая летает. Делаем ракету в домашних условиях Как сделать ракету в домашних условиях

Мало кто из моих ровесников не увлекался постройкой моделей ракет. Может, сказывалось всемирное увлечение человечества пилотируемыми полетами, а может, кажущаяся простота постройки модели. Картонная трубка с тремя стабилизаторами и головным обтекателем из пенопласта или бальсы, согласитесь, намного проще даже элементарной модели самолета или автомобиля. Правда, энтузиазм большинства молодых Королевых, как правило, улетучивался на этапе поиска ракетного двигателя. Оставшимся ничего не оставалось, как осваивать азы пиротехники.

Александр Грек

Между Главным конструктором наших ракет Сергеем Королевым и Главным конструктором наших ракетных двигателей Валентином Глушко шла негласная борьба за звание Самого Главного: кто же действительно важнее, конструктор ракет или двигателей для них? Глушко приписывают крылатую фразу, якобы брошенную им в разгар такого спора: «Да я к своему двигателю забор привяжу — он на орбиту выйдет!» Впрочем, эти слова — отнюдь не пустое бахвальство. Отказ от «глушковских» двигателей привел к краху королевской лунной ракеты H-1 и лишил СССР каких-либо шансов на победу в лунной гонке. Глушко же, став генеральным конструктором, создал сверхмощную ракету-носитель «Энергия», превзойти которую до сих пор никому не удается.

Двигатели из патронов

Та же закономерность работала и в любительском ракетостроении — выше летала ракета, у которой был более мощный двигатель. Несмотря на то что первые ракетомодельные двигатели появились в СССР еще до войны, в 1938 году, Евгений Букш, автор вышедшей в 1972 году книги «Основы ракетного моделизма», взял за основу такого двигателя картонную гильзу охотничьего патрона. Мощность определялась калибром исходной гильзы, а производились двигатели двумя пиротехническими мастерскими ДОСААФ вплоть до 1974 года, когда было принято решение об организации в стране ракетомодельного спорта. Для участия в международных соревнованиях потребовались двигатели, подходящие по своим параметрам под требования международной федерации.

Их разработка была поручена Пермскому НИИ полимерных материалов. Вскоре была выпущена опытная партия, на основе которой и начал развиваться советский ракетомодельный спорт. С 1982 года с перебоями заработало серийное производство двигателей на государственном казенном заводе «Импульс» в украинской Шостке — в год выпускали 200−250 тысяч экземпляров. Несмотря на жесткий дефицит таких двигателей, это был период расцвета советского любительского модельного ракетостроения, который закончился в 1990 году одновременно с закрытием производства в Шостке.

Двигательный тюнинг

Качество серийных двигателей, как нетрудно догадаться, для серьезных соревнований не годилось. Поэтому рядом с заводом в 1984 году появилось мелкосерийное опытное производство, обеспечивавшее своей продукцией сборную страны. Особенно выделялись двигатели, частным образом изготовленные мастером Юрием Гапоном.

А в чем, собственно, сложность производства? По своей сути ракетомодельный двигатель — простейшее устройство: картонная трубка с запрессованным внутри дымным порохом марки ДРП-3П (дымный ружейный порох 3-й состав для прессованных изделий) с керамической заглушкой с соплом-дыркой с одной стороны и пыжом с вышибным зарядом — с другой. Первая проблема, с которой не справлялось серийное производство, — точность дозировки, от которой зависел и конечный суммарный импульс двигателя. Вторая — качество корпусов, которые часто давали трещины при прессовании под давлением в три тонны. Ну и третья — собственно, качество запрессовки. Впрочем, проблемы с качеством возникали не только в нашей стране. Не блещут им и серийные ракетомодельные двигатели другой великой космической державы — США. А лучшие модельные двигатели делают микроскопические предприятия в Чехии и Словакии, откуда их контрабандой провозят для особо важных мероприятий.

Тем не менее при социализме двигатели, пусть неважные и с дефицитом, но были. Сейчас же их нет вообще. Отдельные детские ракетомодельные студии летают на старых, еще советских запасах, закрывая глаза на то, что срок годности давно вышел. Спортсмены пользуются услугами пары мастеров-одиночек, а если повезет, то и контрабандными чешскими двигателями. Любителям же остается единственный путь — перед тем как стать Королевым, сначала стать Глушко. То есть делать двигатели самим. Чем, собственно, и занимались я и мои друзья в детстве. Слава богу, пальцы и глаза у всех остались на месте.

Из всех искусств

Из всех искусств для нас важнейшим является кино, любил поговаривать Ильич. Для ракетомоделистов-любителей середины прошлого века — тоже. Ибо кино- и фотопленка того времени делалась из целлулоида. Туго свернутая в небольшой рулончик и засунутая в бумажную трубку со стабилизаторами, она позволяла взлететь простейшей ракете на высоту пятиэтажного дома. У таких двигателей было два главных недостатка: первый — небольшая мощность и, как следствие, высота полета; второй — невозобновимость запасов целлулоидной пленки. Например, фотоархива моего отца хватило всего на пару десятков запусков. Сейчас, кстати, жалко.

Максимальная высота при фиксированном суммарном импульсе двигателя достигалась при кратковременном четырехкратном скачке мощности на старте и дальнейшем переходе на ровную среднюю тягу. Скачок тяги достигался формированием отверстия в топливном заряде.

Второй вариант двигателей собирался, так сказать, из отходов деятельности Советской армии. Дело в том, что при стрельбах на артиллерийских полигонах (а один из них как раз находился неподалеку от нас) метательный заряд при выстреле выгорает не до конца. И если хорошенько поискать в траве перед позициями, можно было найти довольно много трубчатого пороха. Самая несложная ракета получалась в результате простого заворачивания такой трубки в обычную фольгу от шоколадки и поджигания с одного конца. Летала такая ракета, правда, невысоко и непредсказуемо, зато весело. Мощный двигатель получался при собирании длинных трубок в пакет и заталкивании их в картонный корпус. Из обожженной глины изготавливалось и примитивное сопло. Работал такой двигатель очень эффектно, поднимал ракету довольно высоко, но часто взрывался. К тому же на артиллерийский полигон не особо походишь.

Третий вариант представлял собой попытку почти промышленного изготовления ракетомодельного двигателя на самодельном дымном порохе. Делали его из калиевой селитры, серы и активированного угля (он постоянно заклинивал родительскую кофемолку, на которой я его измельчал в пыль). Признаюсь честно, мои пороховые двигатели работали с перебоями, поднимая ракеты всего на пару десятков метров. Причину я узнал лишь пару дней назад — запрессовывать двигатели нужно было не молотком в квартире, а школьным прессом в лаборатории. Но кто бы, спрашивается, меня в седьмом классе пустил запрессовывать ракетные двигатели?!

Два редчайших двигателя, которые удалось достать «ПМ»: МРД 2, 5−3-6 и МРД 20−10−4. Из советских запасов ракетомодельной секции в Детском доме творчества на Воробьевых горах.

Работа с ядами

Вершиной же моей двигателестроительной деятельности стал довольно ядовитый двигатель, работавший на смеси цинковой пыли и серы. Оба ингредиента я выменял у одноклассника, сына директора городской аптеки, на пару резиновых индейцев, самую конвертируемую валюту моего детства. Рецепт я почерпнул в жутко редкой переводной польской ракетомодельной книжке. И двигатели набивал в папином противогазе, который хранился у нас в кладовке, — в книжке особый упор делался на токсичность цинковой пыли. Первый пробный запуск был проведен в отсутствие родителей на кухне. Столб пламени из зажатого в тисках двигателя с ревом устремился к потолку, прокоптив на нем пятно диаметром в метр и наполнив квартиру таким вонючим дымом, с каким не сравнится и коробка выкуренных сигар. Вот эти-то двигатели и обеспечили мне рекордные запуски — метров, наверное, на пятьдесят. Каково же было мое разочарование, когда через двадцать лет я узнал, что детские ракеты нашего научного редактора Дмитрия Мамонтова летали в разы выше!

1, 2, 4) При наличии заводского ракетного двигателя с постройкой простейшей ракеты справится и школьник начальных классов. 3) Продукт самодеятельного творчества — двигатель из патронной гильзы.

На удобрениях

Двигатель Дмитрия был проще и технологичнее. Основной компонент его ракетного топлива — это натриевая селитра, которая продавалась в хозяйственных магазинах как удобрение в мешках по 3 и 5 кг. Селитра служила окислителем. А в качестве горючего выступала обычная газета, которая и пропитывалась перенасыщенным (горячим) раствором селитры, а затем высушивалась. Правда, селитра в процессе сушки начинала кристаллизоваться на поверхности бумаги, что приводило к замедлению горения (и даже гашению). Но тут вступало в действие ноу-хау — Дмитрий проглаживал газету горячим утюгом, буквально вплавляя селитру в бумагу. Это стоило ему испорченного утюга, но зато такая бумага горела очень быстро и стабильно, выделяя большое количество горячих газов. Набитые свернутой в тугой рулон селитрованной бумагой картонные трубки с импровизированными соплами из бутылочных пробок взлетали на сотню-другую метров.

Карамель

Параноидальный запрет российских властей на продажу населению разных химреактивов, из которых можно изготовить взрывчатку (а ее можно изготовить практически из всего, хоть из древесных опилок), компенсируется доступностью через интернет рецептов практически всех видов ракетного топлива, включая, например, состав горючего для ускорителей «Шаттла» (69,9% перхлората аммония, 12,04% полиуретана, 16% алюминиевой пудры, 0,07% оксида железа и 1,96% отвердителя).

Картонные или пенопластовые корпуса ракет, топливо на основе пороха кажутся не очень серьезными достижениями. Но как знать — может, это первые шаги будущего конструктора межпланетных кораблей?

Безусловным хитом любительского ракетного двигателестроения сейчас являются так называемые карамельные двигатели. Рецепт топлива прост до неприличия: 65% калиевой селитры KNO3 и 35% сахара. Селитра подсушивается на сковородке, после чего измельчается в обычной кофемолке, медленно добавляется в расплавленный сахар и застывает. Итогом творчества становятся топливные шашки, из которых можно набирать любые двигатели. В качестве корпусов двигателей и форм прекрасно подходят стреляные гильзы от охотничьих патронов — привет тридцатым! Гильзы в неограниченном количестве есть на любом стрелковом стенде. Хотя признанные мастера рекомендуют использовать не сахарную, а сорбитовую карамель в тех же пропорциях: сахарная развивает большее давление и, как следствие, раздувает и прожигает гильзы.

Назад в будущее

Ситуация, можно сказать, вернулась в 1930-е годы. В отличие от других видов модельного спорта, где недостаток отечественных двигателей и прочих комплектующих можно компенсировать импортом, в ракетомодельном спорте это не проходит. У нас ракетомодельные двигатели приравниваются к взрывчатым веществам, со всеми вытекающими условиями по хранению, транспортировке и провозе через границу. Не родился еще на земле русской человек, способный наладить импорт таких изделий.

Выход один — производство на родине, благо технология тут вовсе не космическая. Но заводы, имеющие лицензии на производство таких изделий, за них не берутся — им этот бизнес был бы интересен лишь при миллионных тиражах. Вот и вынуждены начинающие ракетомоделисты из крупнейшей космической державы летать на карамельных ракетах. Тогда как в Соединенных Штатах сейчас стали появляться уже многоразовые модельные ракетные двигатели, работающие на гибридном топливе: закись азота плюс твердое горючее. Как вы думаете, какая страна лет через тридцать полетит к Марсу?

Инструкция

Сделайте топливную смесь, смешка селитру, уголь и серу в необходимых пропорциях Сделайте смесь для фитиля, смешав селитру и серу из расчета 9 частей селитры на 1 часть серы.

Просверлите металлическую часть гильзы со стороны крепления капселя. Удалите элементы крепления капселя.

В доску вбейте гвоздь. Гвоздь должен выступать на 2 см над доской. Выступающий кнец гвоздя аккуратно сточите, придав ему плавные конические обводы. Острый конец слегка затупите.

Тщательно удалите металлические опилки. Наденьте гильзу металлической частью на гвоздь и засыпьте в нее хорошо перемешанное топливо на ¾ высоты.

С помощью деревянной круглой палки спрессуйте топливо в гильзе, слегка ударяя по ней киянкой.

Снимите трубку с палки. Удалите слой газетной бумаги, он больше не понадобится.

Из мягкой древесины сделайте обтекатель ракеты. Он представляет собой пробку длиной 6-7 см, верхний конец которой сходит на конус и заканчивается закруглением, а нижний длиной 1-1,5 см плотно вставляется в верхнюю часть бумажной трубки. Вы полусили корпус ракеты и обтекатель.

Сделайте из ватмана стабилизаторы. Их должно быть не менее трех. Они представляют собой треугольники и должны иметь лепестки для соединения с . Стабилизаторы к корпусу ракеты закрепите при помощи клея. С торца обтекателя, который вставлен в корпус ракеты, закрепите металлическое кольцо либо скобу внутренним диаметром 0,5 см, сделанное из стальной проволоки. Замкните кольцо. Оно служит для крепления парашюта.

Вставьте гильзу- в нижнюю часть ракеты. Он должен входить плотно и доставаться обратно с требованием. Если двигатель плохо держится, изнутри корпуса вклейте дополнительное бумажное кольцо шириной 3 см. Окончательно просушите корпус. Покрасьте его водостойкой краской в яркий цвет.

Сделайте парашют. Диаметр купола 15-20 см. Для данной модели примените ленточный парашют. Один конец ленты прикрепите к деревянной палочке. К концам палочки прикрепите петлю из нити длиной 10 см. К одному концу петли привяжите кусок авиационной резины длиной 10 см. Конец резиновой нити обвяжите вокруг проволочного кольца, надетого на обтекатель. Дополнительно закрепите его с помощью обычной нитки. К кольцу обтекателя привяжите еще одну нить длиной 10 см. К ней также привяжите кусок авиационной резины, а к нему еще 5 см обычной нити. Закрепите эту нить с внутренней стороны корпуса ракеты в трех сантиметрах от верхнего конца трубки корпуса. Можно пропустить ее сквозь весь корпус, сделав в нем отверстие и оклеив для прочности бумажным кольцом.

Уложите парашют. Для этого смотайте ленту в рулон, начиная от свободной стороны. Прижмите рулон с внешней стороны палочкой, к которой крепится парашют. Аккуратно задвиньте получившийся рулон в корпус ракеты. Сверху уложите ленту и нить крепления к обтекателю. Закройте конструкцию обтекателем.

Сделайте стартовое устройство. Отрежьте кусок железной проволоки длиной 120 см. Из ватмана на проволоке склейте 2 цилиндра длиной 1 см и диаметром чуть больше диаметра проволоки. Кольца должны свободно скользить по проволоке. Полученные кольца закрепите на одной продольной линии на корпусе ракеты прочным клеем. Одно кольцо закрепите в месте стыка корпуса со стабилизатором, другое – в верхней части примерно в 1 см от обтекателя. Ракета должна свободно скользить по проволоке. На расстоянии 50 см от одного из концов проволоки намотайте на нее ограничительное кольцо из любой проволоки. Дальге этого кольца ракета опускаться не должна. Этой стороной проволока должна втыкаться в землю.

Сделайте запал. Можно взять готовый запал от хлопушки или петарды, но длина может оказаться недостаточной. Сделайте стопин. Возьмите хлопчатобумажную нить и сложите ее в 6 раз. Должен получиться отрезок длиной 8 см. Сварите клейстер. Смочите нить крахмальным клейстером. Обмакните ее по всей длине в состав, аналогичный составу топлива, но без угля. К нити должен прилипнуть слой такого состава. Получившийся шнур просушите.

Перед стартом вставьте двигатель в ракету. Перед тем, как его вставить, в корпус ракеты вставьте пыж. Пыжом может быть кусок пенопласта. Согните шнур с одного конца и вставьте этим концом в сопло. Ракета готова

Схема движка представлена на Рис.1. И сразу первое правило:

1) ничего не делать «на глаз» .

Необходим простейший набор измерительных и чертежных инструментов: линейка, штангенциркуль, карандаш.

Корпус двигателя делается из 10-ти слоев высококачественной офисной бумаги. Для этого из стандартного листа А4 отрезаются по длине две полоски шириной 69 мм. Далее берется оправка – ровный гладкий и прочный, лучше металлический, стержень (или трубка) длиной более 80 мм и диаметром 15 мм. Чтобы корпус не прилипал к оправке, можно отрезать кусок широкого скотча по длине оправки и накатать его на оправку в поперечном направлении. Затем на оправку наматываются последовательно полоски бумаги, которые в процессе намотки обильно, без пропусков, промазываются силикатным клеем. Прилегающую к оправке сторону первого витка промазывать клеем, конечно, не надо.

Наматывать, точнее, накатывать бумагу надо на твердой ровной поверхности, так, чтобы витки ложились друг на друга практически без сдвига и очень плотно, без пузырей. Подложите газетный лист, чтобы не только сохранить в чистоте поверхность, но и убрать излишки клея, выделяющиеся в процессе накатки. Чтобы не было сдвига витков, я рекомендую сначала накатать полоску «всухую», так чтобы она правильно пошла, затем сделать аккуратный «откат» до первого витка, не отрывая оправку от стола, затем опять начать накатку уже с промазкой клеем. Обязательно надо промазать начальный край полоски так, чтобы он четко приклеился на первом витке. Нужен, конечно, некоторый опыт, чтобы эта операция удалась. Однако некондиционные корпуса не выбрасывайте. Они пригодятся для подгонки диаметра сопла, заглушки, для изготовления разных кондукторов и стопорных колец. После того как полосы проклеены, можно прокатать корпус на оправке с помощью ровной досочки, чтобы уплотнить витки. Делать это надо только в направлении намотки.

После этого неплохо прогнать еще сырой корпус через внешнюю оправку – металлический цилиндр с внутренним диаметром 18 мм. Корпус движка должен достаточно плотно проходить через эту оправку, этого надо добиться обязательно, поскольку в дальнейшем придется проводить набивку корпуса топливом, что без плотно сидящей внешней оправки делать нельзя. Если такую трубку найти не удастся, надо будет изготовить внешнюю оправку намоткой не менее 15-ти слоев офисной бумаги на уже готовый корпус двигателя, так – же на силикатном клею. Слегка подсушив корпус, надо снять его с оправки предварительно провернув против намотки. Дальше, пока корпус полностью не высох надо вставить с одной стороны готовое сопло. Для этого конечно необходимо, чтобы сопло уже было подготовлено.
Итак, изготавливаем сопло. Рекомендую сделать сразу два сопла, далее будет понятно почему. Обычно несложно найти деревянный стержень диаметром 16-18 мм, лучше из твердого дерева вроде бука или граба. Аккуратно торцуем его, т.е. делаем ровный перпендикулярный оси спил на одном конце. Для этого надо отрезать ровную полосу ватмана, шириной ~100мм и плотно намотать на стержень точно виток над витком. По краю этой намотки постепенно поворачвая стержень и удерживая ватман на месте делаем круговой пропил. Слегка зачистив шкуркой место спила получаем четкий торец. Здесь мы подошли вплотную ко второму правилу, непосредственно вытекающему из первого:

2) при любых операциях требующих геометрической точности использовать всевозможные оправки, шаблоны, кондукторы .

Торцанув деревяшку, по той же схеме отпиливаем от нее цилиндр высотой 12 мм. В этой заготовке по центру вдоль оси сверлим отверстие диаметром 4,0мм. Делать это лучше на сверлильном станке, хотя бы сделанном из дрели со специальной сверлильной подставкой. Она не слишком дорогая, но позволяет делать вертикальное сверление. Если такого устройства нет, можно использовать любой простейший кондуктор, в конце концов сделать сверление вручную. Особая точность в данном случае не нужна, поскольку фишка в следующей технологии. Просверлить заготовку по центру не удастся даже на сверлильном станке. Поэтому я просто надеваю заготовку на шпильку М4 и зажимаю с двух сторон гайками.
Затем зажав в патрон дрели, обтачиваю до нужного диаметра (15 мм) напильником и шкуркой. Если есть отклонения от перпендикулярного направления относительно оси торцевых поверхностей, это тоже можно поправить при обточке. Дрель для этого надо, конечно, как-то закрепить на столе, такие приспособления тоже есть в продаже. После такой операции отверстие сопла находится точно по центру. На боковой поверхности сопла, так же на дрели, по центру делаем проточку квадратным или круглым надфилем глубиной 1,0-1,5мм. Подгонку диаметра лучше всего делать, имея заготовку корпуса двигателя, можно некондиционную, которые у вас появятся в процессе производства. Наконец сопло готово. Оно не отличается жаропрочностью и в процессе работы движка прогорает до диаметра 6 - 6,5 мм. Некоторые называют такие движки даже бессопловыми. Я бы не совсем с этим согласился, поскольку это простейшее сопло все-таки обеспечивает четко направленный стартовый вектор тяги. Кроме того, такое сопло «автоматом» регулирует давление в движке, позволяя простить некоторые ошибки начинающих ракетомоделистов.
Теперь надо изготовить заглушку. Это то же сопло, но без центрального отверстия. Тут можно придумать разные технологии изготовления. Проще всего использовать в качестве заглушки еще одно сопло, только под него при сборке придется подложить, например, советскую копейку, ее диаметр как раз 15 мм, или залить отверстие эпоксидкой после установки в корпус. К тому же оно пригодится для центровки основного сопла.

Первый этап сборки двигателя - установка сопла. Делать это надо пока корпус еще не просох, т.е. практически сразу после намотки. Сопло устанавливается в корпус с одного торца на силикатном клею заподлицо с краем корпуса.
Вот мы и подошли к третьему правилу:

3) строго соблюдать соосность всех центральных каналов и осевую симметричность всех деталей ракеты .

Конечно, это правило интуитивно понятно, но частенько про него забывают.

Гарантий, что канал сопла направлен строго по оси нет, поэтому делаем простейший кондуктор. Для этого с противоположной стороны корпуса двигателя вставляем еще одно сопло(которое мы приготовили для заглушки), без клея естественно, и соединяем оба сопла металлическим стержнем диаметром 4,0мм. Соосность обеспечена.
Давление при работе в таком несложном движке может достигать 10 атмосфер, поэтому надеяться, что клей удержит сопло, мы не будем, а сделаем так называемую «перетяжку». Для этого делаем круговую линию на корпусе, отступив 6мм от края движка со стороны сопла, отметив, таким образом, положение боковой проточки сопла.

Далее берем прочную капроновую веревку толщиной 3-4 мм, привязываем ее к чему-то прочно-неподвижному, я, например, к гире 20 кг которую еще удерживаю ногой. Делаем один оборот веревки по отмеченной линии и, удерживая движок перпендикулярно веревке, сильно натягиваем. Чтобы не порезать руку можно привязать к концу веревки какую-нибудь палку. Операцию повторяем несколько раз, провернув движок относительно оси, пока не образуется четкая канавка-перетяжка. Промазываем ее клеем и наматываем 10 витков х/б нитки №10. Нитку сверху промазываем еще раз клеем. Для завязки нитки очень удобно использовать рыбацкий узел. Теперь можно считать сопло полностью установленным, надо только хорошенько просушить корпус двигателя не менее суток.

Итак, вы прочли последние новости об Илоне Маске или Джеффе Безосе (главе Amazon - прим. перев.), а может покопались в книгах по истории и поняли, почему Роберт Годдард и Вернер фон Браун стали легендами. И тут вам в голову пришла гениальная мысль - а почему бы не заняться ракетостроением самостоятельно?

Должен отметить, что текст ниже - это всего лишь подход теоретика-астрофизика к созданию ракет, и в нем, очевидно, не хватает многих... ну, давайте просто назовем их «критически важными деталями». Ракеты - одни из самых сложных творений, которые когда-либо создавались человечеством, и они требуют малость большего описания для их постройки, чем дает эта статья, так что мое уважение инженерам, которые на самом деле проектируют и строят их.

Тем не менее, ракеты полагаются на некоторые удивительно простые физические принципы. Хотя шаги ниже точно не дадут вам полноценного ракетного двигателя, они пояснят, почему мы делаем ракеты так, как мы делаем, и никак иначе.

Шаг первый: сохранение импульса

При движении по поверхности Земли или по воздуху мы полагаемся на сохранение импульса, чтобы двигаться вперед. Когда мы отталкиваемся от земли или машем крыльями в воздухе, то земля или воздух в свою очередь отталкиваются от нас. Поскольку Земля несколько больше нас, сохранение импульса означает, что мы сдвигаемся сильно, а вот Земля - едва ли.

Но космос - это совсем другая история. В этом холодном вакууме не на что давить. Ноги, крылья, пропеллеры и самолеты бесполезны. Но это не означает, что сохранение импульса внезапно перестает работать. Вместо этого, чтобы двигаться вперед, нам, по сути, нужно взять импульс с собой.

Тут тот же принцип, что и в том случае, когда вы находитесь на льду озера или в офисном кресле на колесиках. Если вы возьмете часть массы, которую вы носите с собой (обувь, снежок - что угодно), и отбросите ее от себя, то вы немного проедете в противоположном направлении. Конечно, то, что вы выкинули, имеет вес сильно меньше вашего, поэтому вы проедете в обратном направлении на достаточно небольшое расстояние, но все еще вам удалось сдвинуться, используя только самого себя.

Итак, чтобы иметь летающую в космосе ракету, вам нужно возить с собой ракетное топливо. Оно может быть любым, и когда вы его выбросите через заднюю часть ракеты, вы пролетите немного вперед. Прогресс!

Шаг второй: плывите по течению

Но стратегия «положить топливо в ракету и проделать дырку на задней ее стороне», вероятно, будет не самой эффективной. Вот почему вам нужно заменить свое отверстие соплом: в частности, соплом де Лаваля, названным в честь его изобретателя. Конкретно это сопло сужается до узкой горловины, а затем расширяется в куполообразную камеру, где выходное отверстие намного шире, чем входное. Уникальная форма сопла делает что-то волшебное с потоком ракетного топлива, что привело Годдарда в восторг в начале 1900-ых.

Когда топливо попадает в узкую горловину, оно ускоряется. Это происходит потому, что жидкость крайне плохо сжимается - для этого требуется гигантское давление, но его в сопле нет. Таким образом, чтобы общая масса жидкости протекала с одинаковой скоростью, она должна преобразовываться с «широкой и медленной» на входе в «узкую и быструю» посередине. Каждое вещество имеет свою собственную скорость звука (скорость, с которой распространяются звуковые волны в нем), и если вы правильно настроите горловину сопла, жидкость станет звуковой в момент перемещения по ней.

А звуковые и сверхзвуковые жидкости обладают особым свойством, которое прямо противоположно их дозвуковым собратьям: вместо замедления при повторном расширении из-за сложной динамики жидкости они... ускоряются. Поэтому, когда такая жидкость выходит из сопла, она получает дополнительный импульс. Кроме того, специальная куполообразная форма сопла на выходе позволяет жидкости продолжать прижиматься к его корпусу, еще больше увеличивая итоговый импульс.

Шаг третий: повинуйтесь тирании

Итак, у вас есть топливо и сопло. Что осталось? Правильно, вам нужно что-то, чтобы привести все это в действие: источник энергии, который вам также нужно упаковать с собой. В случае бросания вещей на скользком льду вы принесли свою энергию в виде завтрака, который вы употребили раньше и хранили для последующего использования.

Но зерновые и молоко - не самый лучший источник энергии для космической энергетики, поэтому химические ракеты оказались настолько успешными. Создавая мощную смесь топлива (например, высокоочищенный керосин) и окислителя (например, кислород), можно высвободить и использовать невероятные объемы энергии в последующих экзотермических реакциях. Разумеется, имеются и другие комбинации, и в некоторых случаях топливо самовоспламеняется при правильных условиях или существует в твердой форме перед использованием по назначению.

В любом случае, результат тот же. Еще одна полезная «фишка» химических ракет заключается в том, что смесь топлива служит в качестве движителя - результаты энергетических реакций «запихиваются» в сопло де Лаваля, толкая ракету вперед. Это здорово.

Но тот факт, что вы должны нести свой собственный источник топлива и энергии, резко ограничивает то, что может сделать ракета. Это регулируется формулой Циолковского - простой связью между энергией, необходимой для достижения цели, энергией, запасенной в топливе, и долей общей массы ракеты, занятой топливом.

Если вы хотите улететь дальше или поднять более тяжелый объект на орбиту, вам нужно больше топлива. Но увеличение объемов топлива увеличивает и общий вес ракеты, и именно эта «тирания» объясняет, почему современные ракеты имеют от 80 до 90 процентов топлива по массе - все для того, чтобы вывести совсем небольшую полезную нагрузку в космос. Поэтому и используют многоступенчатые ракеты - убирая используемые ступени, вы тем самым уменьшаете общий вес ракеты, а, значит, ускорение от следующей ступени будет более эффективным.

Можете улетать

Что в итоге? У вас есть все необходимые компоненты ракеты: сохранение импульса, ракетное топливо, сопло причудливой формы и источник энергии. И все, даже самые нестандартные ракеты, следуют тем же основным принципам. Соплом могут быть электрические или магнитные поля, а источником энергии - топливо, ядерные реакции или само Солнце. Но, несмотря ни на что, шаги выше - единственный способ получить ракету в космосе.

В этом мастер-классе я покажу несколько вариантов — как сделать ракету из бумаги своими руками с пошаговыми фотографиями. Герой одной известной советской комедии задает аудитории вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?» И сам же на него отвечает: «Это науке не известно». С начала освоения космоса прошло немногим более 50 лет, но наука уже давно ответила на этот вопрос отрицательно. А что касается далеких галактик, в которые не в силах заглянуть даже электронные телескопы, этот вопрос остается без ответа.

Дети первые знания о космосе, как правило, получают из детских энциклопедий. После того, как у вашего ребенка сложится общее представление об астрономии, вы можете перейти к освоению практических навыков в игровой форме. Для этого вам придется вместе с сыном или дочкой сделать игрушечную ракету из бумаги и запустить ее в воздух. Процесс создания такой бумажной поделки показан в данном мастер-классе. Другие как сделать смотрите здесь.

1 вариант

Для изготовления ракеты приготовим

- квадратный лист цветной бумаги;
- клеевой карандаш.

Для нашей ракеты мы использовали квадрат сиреневой бумаги. Складываем его по диагонали.

После этого требуется согнуть заготовку будущей ракеты по другой диагональной линии.

Выполненные сгибы позволяют сложить наш сиреневый квадрат в виде двойного треугольника.

Полученная заготовка сверху должна иметь следующий вид.

Снова укладываем ее на стол и продолжаем работу по созданию ракеты. Для этого правую сторону верхнего слоя загибаем к средней линии.

С левой стороны необходимо выполнить симметричный сгиб. Так мы начинаем формировать очертания будущей ракеты.

Перевернем нашу поделку на другую сторону и выполним те же самые действия (загибаем боковые стороны к средней линии).

Продолжаем работу по созданию нашей бумажной ракеты. Для этого у полученных треугольников нужно загнуть боковые стороны к середине следующим образом. Сначала делаем это с правой стороны.

Затем подобные сгибы повторяем с левой стороны заготовки будущей ракеты.

Перевернем бумажную поделку на другую сторону и выполним аналогичные сгибы.

Только что выполненные сгибы необходимо зафиксировать с помощью клея. Делаем это с обеих сторон нашей поделки.

Приступаем к оформлению нижней части ракеты. Для этого выступающие нижние уголки требуется загнуть следующим образом.

Подобный сгиб повторяем и с левой стороны.

Перевернув заготовку ракеты на другую сторону, повторим сгибы нижних уголков.

Теперь осталось расправить нашу поделку, придав ей объем. Сделать это можно пальцами с внутренней стороны. Наша ракета из бумаги готова.

Для того чтобы запустить ее в воздух, нам потребуется трубочка для коктейля. Аккуратно вводим ее под нижнюю часть ракеты и дуем. Это поднимет ракету на некоторое расстояние вверх, высота подъема будет зависеть от силы выдоха и веса самой поделки.

2 вариант как сделать ракету оригами пошагово

12 апреля во всем празднуется День авиации и космонавтики. К этому празднику вместе с детьми можно сделать поделку в виде ракеты в технике оригами. Изготавливать ее очень просто и интересно.

Для изготовления ракеты-оригами понадобится:

- - лист синей цветной бумаги;
  - ножницы;
  - фломастеры.

Цветная бумага обязательно должна быть одинакового цвета с обеих сторон. Поэтому если нет двусторонней бумаги, то можно просто склеить 2 листа одного цвета белыми сторонами друг к другу. Не обязательно использовать синюю бумагу, можно взять лист любого цвета.

Для начала нам нужно вырезать ровный квадрат. Поэтому сгибаем лист бумаги по диагонали. Слишком явную складку делать не стоит, эта линии потом нам не потребуется. Она нужна только для формирования ровного квадрата.

Отрезаем лишнее ножницами. Разворачиваем квадрат. Распрямляем складочку.

А теперь нужно сложить квадрат пополам. Проводим пальцем, формируя четкую складку. Разворачиваем. Теперь нужно взять правую половину и подогнуть ее к центральной складке, которую мы только что сделали. То есть разделить половину квадрата пополам.

Теперь то же самое делаем со второй стороной. Подгибаем к центру.

Хорошенько проглаживаем складочки. А теперь снова разворачиваем заготовку. У нас получилось 4 равные части. Берем правый верхний угол и подгибаем к центральной складке.

И левый верхний угол тоже. Здесь важно подогнуть ровно, так как это будем верхушка ракеты.

Теперь поднимем правую сторону и загибаем ее к самой первой складке слева. Проглаживаем складку.

И ее же отгибаем еще раз, но только по центральной линии сгиба и назад.

Теперь нужно так же сделать с левой стороной. Подгибаем ее вправо.

И отгибаем ее часть назад по линии сгиба. Так мы сделали крылья.

Переворачиваем детали и делаем снизу вертикальные надрезы примерно по 1 см в длину. Делаем их с обеих сторон. Надрезаем вдоль верхней основной детали ракеты.

Переворачиваем деталь обратно. Загибаем маленькие треугольнички вверх. Благодаря им ракета сможет самостоятельно стоять.

С обеих сторон:

Берем черный фломастер или маркер и рисуем 3 одинаковых круга друг под другом на ракете. Это будут иллюминаторы. А на крыльях ракеты просто сделаем по 3 засечки снизу.

Вот так очень просто и быстро можно изготовить ракету в технике оригами из бумаги.

Еще один вариант такой ракеты смотрите .

3 вариант космической поделки из бумаги

Принято считать, что мастерить больше всего любят девочки. А как же привлечь мальчиков к созданию разнообразных поделок? А увлечь их поможет техническая тематика, например, посвященная космосу. Предложите своему сыну смастерить ракету из бумаги. Процесс создания такой космической поделки показан в нашем мастер-классе.

Для изготовления ракеты нам достаточно квадратного листа бумаги.

Складываем заготовку будущей ракеты по диагонали.

Затем полученный треугольник сгибаем пополам еще раз.

Теперь этой заготовке нужно придать вид двойного квадрата. Для этого один уголок расправляем, после чего придаем ему квадратную форму.

Аналогично поступаем с другим уголком. Так мы получили двойной квадрат. Располагаем его открытыми срезами вниз.

Для создания ракеты начнем делать сгибы. Сначала выполняем их с верхней стороны по бокам.

Перевернув заготовку будущей ракеты, нужно сделать то же самое.

Теперь на месте полученных сгибов нам нужно выполнить внутренние складки. Для этого сначала расправляем загнутый треугольник, а потом формируем из него внутреннюю складку.