Делаем ракетницу и ракеты к ней своими руками. Как сделать ракету своими руками - из бумаги, картона, бутылок, спичек, фольги - схемы, мастер-классы - изготовление летающей модели космической ракеты из подручных материалов

Разве тебе никогда не хотелось стать космонавтом и полететь в космос на борту ракеты? Чтобы стать космонавтом, нужно провести много лет в обучении и тренировках. Ну а пока ты можешь сделать и запустить во дворе свою собственную самодельную ракету, которую благодаря нашим инструкциям, сможешь изготовить своими руками.

Чтобы сделать самодельную ракету тебе потребуется:

Лист бумаги А4

От 35-миллиметровой пленки (с крышкой, которая входит внутрь отверстия баночки, а не поверх ее окружности)

Клейкая лента

Ножницы

Вода

Шипучая таблетка антацида (средства, нейтрализующего , которые используется для успокоения возмущенного желудка)

Защита для глаз: солнцезащитные или защитные очки

Как построить самодельную ракету?

1. Сделай увеличенную копию ракеты так, чтобы поместилась на листе бумаги А4. Вырежи детали шаблона.

2. Сними крышку с банки от пленки. С помощью клейкой ленты приклей большой , вырезанный из шаблона, к баночке. Проверь, чтобы открывающийся конец банки был прямо по краю бумаги.

3. Теперь закрути бумагу вокруг баночки, чтобы получился цилиндр, и склей его клейкой лентой. Банка должна находиться внизу цилиндра.

4. Возьми деталь носового конуса. С помощью клейкой ленты склей концы вместе так, чтобы получилась конусообразная форма. Приклей конус к верху бумажного цилиндра.

5. Возьми шаблоны стабилизаторов и загни вдоль пунктирных линий. Приклей к корпусы ракеты. Теперь твоя ракета готова к запуску!

6. Вынеси самодельную ракету на улицу и надень очки, чтобы защитить свои глаза.

7. Переверни самодельную ракету вверх дном и наполовину заполни баночку водой.

8. Брось пол таблетки антацида в контейнер и быстро закрой крышкой.

9. Установи самодельную ракету на платформе для запуска, например на бетонной дорожке или асфальтированном участке. Отступи назад и жди. Через несколько секунд твоя взлетит!

Как взлетает и работает самодельная ракета

Когда таблетку кладут в баночку с водой, она начинает растворяться и шипеть. Шипение производит больше количество газа внутри банки, но при закрытой крышке он не может оттуда выйти. В конце концов, что-то должно произойти! Поэтому банка выстреливает крышкой. и газ устремляются наружу вниз, толкая банку вместе с прикрепленной к ней ракетой вверх.

Настоящие ракеты работают по такому же принципу. Вместо воды и таблетки антацида в топливном баке ракеты находится смесь различных видов топлива, которая вызывает взрыв. Взрыв вырывается снизу топливного бака, принуждая ракету взлетать вверх.

Первая ракета, запустившая что-либо в космос, была ракета-носитель Р-7. С ее помощью 4 октября 1957 года в СССР был запущен «Спутник-1» – первый искусственный спутник Земли (ИСЗ)

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.

Паровой двигатель был превзойден пороховыми трубками Китайской армии, а затем ракетами, работающими на жидком топлеве, изобретенными Константином Циолковским и разработанными Робертом Годдардом. Эта статья описывает пять способов построения ракеты в домашних условиях, от простых до более сложных; в конце вы можете найти дополнительную секцию, объясняющую базовые принципы построения ракет.

Шаги

Ракета из воздушного шарика

Привяжите один конец лески или нити к опоре. Опорой может служить спинка стула или дверная ручка.

Пропустите нить через пластиковую трубочку для питья. Нить и трубочка послужат системой навигации, с помощью которой вы сможете контролировать траекторию движения вашей ракеты из воздушного шарика.

• Наборы для построения моделей ракет использую похожую технологию, где трубочка похожей длины прикрепляется к корпусу ракеты. Эта трубочка продевается через металлическую трубку на стартовой платформе, чтобы удерживать ракету в вертикальном положении до пуска.

1. Привяжите другой конец нити к другой основе. Обязательно туго натяните нить перед этим.

   Надуйте воздушный шарик. Защемите кончик шарика, чтобы не выпускать воздух. Вы можете использовать ваши пальцы, скрепку для бумаг или прищепку.

   Приклейте шарик к трубочке скотчем.

   Выпустите воздух из шарика. Ваша ракета пролетит по установленной траектории, от одного конца нити к другому.

   • Вы можете сделать эту ракету как с длинными, так и с круглыми шариками, а также поэкспериментировать с длиной трубочки. Вы также можете изменить угол, под которым проходит траектория полета ракеты, чтобы посмотреть, как это повлияет на расстояние, которое пролетит ваша ракета.
   • Похожим образом вы можете сделать реактивную лодку: Разрежьте коробку из-под молока вдоль. Прорежьте дырку в нижней части и проденьте через нее шарик. Надуйте шарик, затем поместите лодку в ванну с водой и выпустите воздух из шарика.

2. Туго оберните прямоугольник вокруг карандаша или дюбеля. Начните закручивать полоску бумаги от конца карандаша, а не от центра. Часть полоски должна свисать над стержнем карандаша или концом дюбеля.

   • Используйте карандаш или дюбель чуть толще, чем трубочка для питья, но не намного толще.

3. Заклейте край бумаги скотчем, чтобы она не размоталась. Заклейте бумагу по всей длине карандаша.

   Сложите свешивающийся край в конус. Закрепите скотчем.

   Уберите карандаш или дюбель.

   Проверьте ракету на предмет дырок. Аккуратно подуйте в открытый конец ракеты. Прислушайтесь, чтобы поймать любой звук, который указывает на то, что воздух выходит из ракеты с боков или из конца и аккуратно ощупайте ракету, чтобы почувствовать вырывающиеся потоки воздуха. Заклейте все пробоины в ракете и снова протестируйте ракету, пока вы не устраните все дырки.

   Добавьте хвостовые плавники к открытому концу бумажной ракеты. Поскольку эта ракета довольно узкая, удобнее будет вырезать и приклеить две пары смежных плавников, чем три или четыре отдельных маленьких плавника.

   Ставьте трубочку в открытую часть ракеты. Убедитесь, что трубочка достаточно выступает из ракеты, чтобы вы могли зажать ее конец пальцами.

   Резко подуйте в трубочку. Ваша ракета взлетит ввысь от силы вашего дыхания.

   • Всегда направляйте трубочку и ракету вверх, а не на кого-либо, когда вы запускаете ракету.
   • Постройте несколько разных ракет, чтобы узнать, как различные изменения влияют на ее полет. Также попробуйте запускать ваши ракеты дыханием разной силы, чтобы узнать, как сила вашего дыхания влияет на расстояние, которое пролетает ваша ракета.
   • Игрушка, похожая на бумажную ракету, состояла из пластикового конуса с одного края и пластикового парашюта с другого. Парашют прикреплялся к палочке, которая затем вставлялась в картонную трубку. Когда в трубку дули, пластиковый конус ловил воздух и взлетал вверх. Достигнув максимальной высоты, палочка отпадала, после чего раскрывался парашют.

Ракета из баночки из-под фотопленки

1. Решите, какой длины/высоты вы хотите построить вашу ракету. Рекомендованная длина - 15 см, но вы можете сделать ее длиннее или короче.

   Раздобудьте баночку из-под фотопленки. Она послужит камерой сгорания для вашей ракеты. Вы можете найти такую баночку в фотомагазинах, которые еще работают с фотопленкой.

   • Найдите баночку, которая защелкивается изнутри, а не снаружи.
   • Если вы не можете найти баночку из-под фотопленки, вы можете использовать старую пластиковую баночку из-под лекарств с защелкивающейся крышкой. Если вы не можете найти баночку с защелкивающейся крышкой, вы можете найти пробку, которая туго поместится в горлышко баночки.

2. Соберите ракету. Легче всего сделать корпус ракеты тем же способом, что и в случае с бумажной ракетой, запускающейся через трубочку: просто оберните лист бумаги вокруг баночки из-под пленки. Поскольку эта баночка послужит пусковым устройством вашей ракеты, вам стоит приклеить бумагу к ней, чтобы она не улетела.

   Решите, где вы хотите запустить вашу ракету. Рекомендуется запускать этот тип ракет в открытом пространстве или на улице, так как ракета может взлететь достаточно высоко.

   Наполните баночку водой на 1/3. Если рядом с вашей стартовой площадкой нет источника воды, вы можете наполнить ракету где-либо еще и донести ее до площадки вниз головой или принести воду к платформе и наполнить ракету там.

   Разломайте пополам шипучую таблетку и опустите одну половинку в воду.

   Закройте баночку и переверните ракету носом вверх.

   Отойдите на безопасное расстояние. Растворяясь в воде, таблетка выпустит двуокись углерода. Давление накопится внутри баночки и сорвет крышку, запуская вашу ракету ввысь.

Спичечная ракета

Вырежьте небольшой треугольник алюминиевой фольги. Это должен быть равнобедренный треугольник с основанием в 2,5 см и медианой 5 см.

Возьмите спичку из спичечного коробка.

Приложите спичку к прямой булавке таким образом, чтобы острый кончик булавки доставал до головки спички, но не был длиннее ее.

Оберните алюминиевый треугольник вокруг головок спички и булавки, начиная с самой верхушки. Оберните фольгу как можно туже вокруг спички, не сбивая иголку с позиции. Когда вы завершили этот процесс, обертка должна спускаться примерно на 6,25 мм ниже головки спички.

Помните фольгу ногтями. Это подтолкнет фольгу ближе к головке спички и лучше отметит канал, сформированный булавкой под фольгой.

Аккуратно вытащите иголку, чтобы не порвать фольгу.

Сделайте стартовую площадку из скрепки.

• Согните внешний сгиб скрепки под углом в 60 градусов. Это будет основой стартовой платформы.
• Загните внутренний сгиб скрепки вверх и немного в сторону, чтобы образовался открытый треугольник. К нему вы и прикрепите обернутую фольгой головку спички.

1. Поместите стартовую площадку на место запуска ракеты. Опять же, найдите открытое место на улице, так как эта ракета может пролететь довольно большое расстояние. Избегайте сухие места, так как спичечная ракета может начать пожар.

   • Убедитесь, что вблизи вашего космодрома нет людей и животных, прежде чем запускать ракету.

2. Поместите спичечную ракету на стартовую площадку головкой вверх. Ракета должна располагаться как минимум под углом в 60 градусов от основы стартовой площадки и земли. Если она немного ниже, согните скрепку еще больше, пока вы не получите необходимый угол.

   Запустите ракету. Зажгите спичку и поместите огонь сразу под обернутую головку спичечной ракеты. Когда фосфор в ракете зажжется, ракета взлетит.

   • Держите поблизости ведро с водой, чтобы погасить использованные спички, чтобы убедиться, что они полностью потухли.
   • Если ракета неожиданно попадет в вас, замрите, упадите на землю и покатайтесь по ней, пока вы не собьете с себя огонь.

Водяная ракета

1. Приготовьте одну пустую двухлитровую бутылку, которая послужит напорной камерой для вашей ракеты. Поскольку в строительстве этой ракеты используется пластиковая бутылка, она иногда называется бутылочной ракетой. Ее не стоит путать с типом петард, которые также известны как бутылочные ракеты, потому что они часто запускаются изнутри бутылки. Эта форма бутылочной ракеты запрещена во многих местах; водяная ракета не является запрещенной.

   Сделайте плавники. Поскольку пластиковый корпус ракеты довольно прочный, особенно после укрепления лентой, вам потребуются столь же прочные плавники. Твердый картон может подойти для этого, но он прослужит только несколько запусков. Лучше всего использовать пластик, похожий на тот, из которого изготавливаются пластиковые папки для бумаг.

   • Первым делом вам следует придумать дизайн ваших плавников и создать бумажный трафарет для вырезания пластиковых плавников. Какими бы ни были ваши плавники, помните, что впоследствии вам понадобится сложить каждый из них пополам для прочности. Также они должны доставать до той отметки, где бутылка начинает сужаться.
   • Вырежьте трафарет и используйте его, чтобы вырезать три или четыре одинаковых плавника из пластика или картона.
   • Согните плавники пополам и прикрепите их к телу ракеты крепким скотчем.
   • В зависимости от дизайна вашей ракеты, вам может потребоваться сделать плавники длиннее горлышка бутылки/сопла ракеты.

2. Создайте носовой конус и отсек полезной нагрузки. Для этого вам потребуется вторая двухлитровая бутылка.

   • Вырежьте донышко пустой бутылки.
   • Поместите полезный груз в верхнюю часть разрезанной бутылки. Грузом может быть все, что угодно, начиная от комка пластилина до шарика из эластичных резинок. Поместите отрезанную нижнюю часть внутрь бутылки так, чтобы дно было направлено к ее горлышку. Закрепите конструкцию скотчем, а затем приклейте эту бутылку донышку бутылки, которая выполняет роль камеры давления.
   • Нос ракеты можно сделать из чего угодно, от крышечки пластиковой бутылки до поливиниловой трубки или пластикового конуса. Придумав, какой нос вы хотите сделать для вашей ракеты, и собрав его, прикрепите его к верхней части ракеты.

3. Протестируйте баланс вашей ракеты. Поместите ракету на ваш указательный палец. Точка баланса должна находиться чуть выше камеры давления (в нижней части первой бутылки). Если точка баланса смещена, снимите секцию позитивного груза и измените вес груза.

4. Выберите космодром для вашей ракеты. Как и с вышеописанными ракетами, вам следует запускать водную ракету только на улице. Поскольку эта ракета больше и сильнее других ракет, вам потребуется и большее открытое пространство для запуска. Космодром также должен располагаться на более плоской поверхности. Воздух имеет массу, и чем плотнее эта масса (особенно вблизи поверхности Земли), тем больше она сдерживает объекты, которые пытаются двигаться через воздух. Ракеты должны быть обтекаемыми (иметь удлиненную, эллиптическую форму), чтобы минимизировать трение, которое им необходимо преодолеть, когда они летят сквозь воздух, поэтому большинство ракет имеют заостренный носовой конус.

   3. Сбалансируйте ракету в центре ее массы. Общий вес ракеты должен быть сбалансирован вокруг определенной точки внутри ракеты, чтобы убедиться, что она полетит прямо и не будет кувыркаться. Это точку можно назвать точкой равновесия, центром массы или центром тяжести.

   • Центр массы отличается в каждой ракете. Как правило, точка баланса будет находиться чуть выше камеры топлива или давления.
   • В то время как полезная нагрузка помогает поднять центр массы ракеты выше ее камеры давления, слишком тяжелая полезная нагрузка сделает ракету слишком тяжелой сверху, что приведет к трудностям при удержании ракеты в вертикальном положении до запуска и направлении ракеты во время него. По этой причине интегральные микросхемы были включены в компьютеры космических аппаратов, чтобы уменьшить их вес. (Это привело к использованию похожих интегральных схем (или чипов) в калькуляторах, электронных часах, персональных компьютерах, а в последнее время еще и в планшетах и смартфонах.)

   4. Стабилизируйте ракету с помощью хвостовых плавников. Плавники позволяют обеспечить прямой полет ракеты, предоставляя сопротивление воздуха против изменения направления. Некоторые плавники сделаны таким образом, чтобы они были длиннее сопла ракеты, помогая поддерживать ракету в вертикальном положении перед запуском.

   • Всегда надевайте защитные очки при запуске любой из свободно летающих ракет (кроме ракеты из воздушного шара). Для более крупных свободно летающих ракет, таких как водяные ракеты, также рекомендуется надеть защитный шлем, чтобы защитить голову, если ракета попадет в вас.
   • Не стреляйте любой из свободно летающих ракет в другого человека.
   • Присутствие взрослых настоятельно рекомендуется при работе с любой из ракет, приводимых в движение чем-либо, кроме дыхания человека.

Ракета изготовленная дома – это не фантастика. Все, что нужно, чтобы сделать летающую ракету – это бумага, фольга, селитра… и немного практических знаний, изложенных в этой статье.

Истоки создания ракет начинаются с «Огненной стрелы», взлетевшей на порохе во времена китайской династии Хань, с ракет Конгрива и Гейла во времена гражданской войны в США и открытия формулы К.Э. Циолковским. В те далекие времена не было мощных компьютеров и высоких технологий. Конечно в настоящее время ракета - это произведение человеческой мысли и науки, она способна развивать огромные скорости, поднимая многотонные грузы и унося их в глубины космоса. Но технология ракетостроения не покрыта мраком и не хранится под завесой тайны, она вполне доступна, так что любой человек сможет сделать простенькую ракету без особых усилий.

Конструкция ракеты

Ракета состоит из пяти основных частей:

1 обтекатель ракеты – это часть ракеты конической формы, предназначенная для уменьшения сопротивления воздуха при полете в атмосфере.

2 топливный бак - это часть конструкции ракеты, обеспечивающая её топливом. Для жидкотопливных ракет топливный бак делится на бак с горючим (водород, керосин и. д.) и бак с окислителем, который располагается над топливным баком (кислородом, тетраоксид азота и т. д.). Для твердотопливных ракет топливный бак соединен с камерой сгорания и в процессе горения топлива сам выполняет функцию камеры сгорания.

3 камера сгорания - служит для сгорания топлива и выброса образовавшихся газов. Так как реакция горения идет с образованием высоких температур, то газы, нагревшись, расширяются, создают высокое давление по закону идеального газа (PV=nRT, P – давление; T – температура; V, n, R – остаются постоянными), которое выталкивает газы из ракеты, толкая ее вверх.

4. сопло ракеты – служит для разгона и задания направления струи газов, выходящих из камеры сгорания. Простое сопло (труба вентури) состоит из участка постепенно суживающегося сечения для разгона газов. Из-за того, что скорость на входе пропорциональна площади сечения, то с уменьшением площади происходит увеличение скорости:

W на выходе = Wна входе * S сечения камеры сгорания / S сечения сопла; где W - скорость; S - площадь.

Однако с уменьшением сечения увеличивается давление газов в камере сгорания, поэтому сечение должно быть оптимальным, чтобы рабочее давление не разорвало камеру.

5. стабилизатор ракеты – это часть ракеты, расположенная в хвостовой части и служащая для смещения назад центра давления аэродинамических сил, действующих на ракету при полёте в атмосфере. Кроме того, стабилизаторы могут быть оснащены рулями высот для управления движения ракетой.

Как сделать ракету своими руками

Самые простые ракеты – это ракеты на твердом топливе, от этого ракета становится менее опасной, с топливом легче работать и проще его создавать. Но у таких ракет есть и минус - это необратимость процесса запуска, при котором нельзя остановить процесс горения топлива и малый импульс. Но нас этот вариант устраивает мы же не Белку и Стрелку собрались запускать в космос!

Топливо не полностью располагается в ракете, внутри топливного отсека имеется желоб. Его необходимость обусловлена тем, что в процессе горения топливо нагревается, при этом оно расширяется, создавая нагрузку на стенки ракеты. Такая нагрузка может деформировать или даже привести к трещинам корпус, что может плохо сказаться на полете. Поэтому пустое место, желоб, отводится для снижения расширения в направления стенок ракеты.

В качестве топлива может служить порох (утрамбованный виде шашки) или бумага, пропитанная селитрой, но лучше них можно посоветовать – это сплав сахара или сорбита с калиевой селитрой или перхлората аммония в соотношении 2:3. Также можно приобрести дешевый с большим выбором импульса (подъемной тяги) и на его основе создать ракету для полета. В таких двигателях уже присутствует сопло, что упрощает задачу при сборке, а отработаный двигатель в последующем может быть заменен другим, делая ракету многоразовой.

Корпус и обтекатель ракеты лучше делать из пергамента, так как он теплоустойчив по сравнению с бумагой или из алюминиевой трубы. Сопло можно сделать для ракеты из пергамента, сжав конец ракеты по четырем частям и провернув их так, чтобы сузилось отверстие. Позже зафиксировать сопло ниткой. Для ракет с металлическим корпусом нужно подбирать заглушку с отверстием посередине. Заглушка крепится к поверхности путем спаивания холодной сваркой или паяльной кислотой.

Можно также делать ракеты без сопла, но скорость ракеты от этого будет ниже. Стабилизатор выполняется из картона или фанеры и приклеивается к корпусу клеем.

Топливо поджигается запалом или электрозапалом.

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.

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?