Русская Википедия:Пневмогидравлическая ракета

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Launchbottle.jpg
Старт пневмогидравлической ракеты, изготовленной из ПЭТ-бутылок

Пневмогидравлическая ракета, водяная ракетаракета, использующая в качестве рабочего тела воду (или другую жидкость), вытесняемую из корпуса ракеты через сопло давлением сжатого воздуха или иного газа. Получили распространение, в основном, в качестве игрушек. Используются также для демонстрации принципов реактивного движения.

Динамика пневмогидравлической ракеты

Файл:Water rocket-internal forces.JPG
Схема пневмогидравлической ракеты

Сжатый воздух при истечении из сопла ракеты способен создавать тягу без жидкости-посредника. Однако масса воздуха в корпусе ракеты ограничена. Более выгодным представляется использование в качестве рабочего тела жидкости. Ввиду того, что через сопло пневмогидравлической ракеты истекает жидкость, оно выполняется не в форме сопла Лаваля, а имеет плавно очерченную сужающуюся форму.

Максимальную скорость истечения жидкости из сопла пневмогидравлической ракеты можно определить исходя из закона Бернулли:

<math>\frac{\rho v^2}{2} = \Delta p</math>,

где

<math>\rho </math> - плотность жидкости;
<math>v </math> - скорость истечения жидкости;
<math>\Delta p</math> - избыточное давление газа в ракете.

Сопло пневмогидравлической ракеты чаще всего представляет собой сужающийся профилированный насадок с малым отрывом струи. Фактический объемный расход жидкости через сопло составит:

<math>Q=\mu S_0 \sqrt{\frac{2 \Delta p}{\rho}}</math>
<math>\mu=0,6..0,8</math> - коэффициент расхода
<math>S_0</math> - площадь узкой части сопла

Массовый расход жидкости составит:

<math>G=Q \rho = \mu S_0 \sqrt{2 \rho \Delta p }</math>

Сила тяги составит:

<math>F=G v=2 \mu S_0 \Delta p</math>

Время действия пневмогидравлического двигателя, при условии что жидкость будет израсходована раньше, чем сжатый газ составит:

<math>T=\frac{m}{G}</math>
<math>m</math> - масса жидкости на старте ракеты

Литература

Ссылки

Шаблон:Toy-stub

Шаблон:Орисс

Шаблон:Rq