水火箭分离器的研制

水火箭分离器的研制
——泄压气囊塞头
湖北省汉川市第二中学杨晓军Email:758640464@
关键词：水火箭分离器泄压气囊塞头
1.提出问题
在水火箭的设计制作时，大家对水火箭发射的控制方式在不断地改进。

一直在寻求一种简便的、取材容易的、工作可靠的分离器。

我们知道简单的发射方式，是用橡皮塞塞紧可乐瓶瓶口，形成一个密闭的空间．把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当压力超过橡皮塞与瓶口接合的最大摩擦力时，橡皮塞与瓶口自由脱离，箭体内的水向后喷出，火箭获得反向推力射出。

然而，由于橡皮塞的松紧程度的差异，火箭会冷不防地冲出，不能保证火箭的发射质量。

要解决这个问题应该从气塞的控制着手。

不让其自由脱离。

2.方案制定
用气囊做成一个塞子，打气可以使塞子膨胀，泄压后塞子收缩。

将此气囊塞子塞进压力槽的瓶口。

给气囊打气加压，让气囊塞头膨胀而牢牢地堵住瓶口。

继续加压到一定压力时，气囊塞头里的单向压力阀开启，使压力槽增压达到足够的压力。

若使气囊塞头泄压，那么膨胀的气囊将收缩而塞不住瓶口，这样压力槽内的强大压力将冲开塞头，使塞头与箭体脱离。

我们只有让气囊泄气才能发射火箭，这样就让发射实行可控了。

我们用它可以控制发射的时刻，使水火箭与发射架分离，也可以控制多级水火箭的级间分离，还可用来控制打开降落伞。

笔者尝试制作了一种分离器——泄压气囊塞头，效果不错。

3.结构（如图）
4.控制原理
气囊的进气端有一个泄压阀，气囊的外径与水火箭压力槽瓶口内径相同，出气端有一个单向压力阀。

将气囊塞入水火箭压力槽的瓶口，关闭泄压阀，从进气气针给气囊加气，气囊膨胀，牢牢地堵住瓶口，继续加压时，单向压力阀被打开，给压力槽充气，一直加到所需压力，水火箭充气完毕。

这时若打开泄压阀，气囊泄压，不能堵住瓶口，瓶内的压力将气囊塞子冲开。

达到塞子与瓶体分离的目的。

5.制作
5.1材料选择：
一次性输液器、（剪下瓶塞穿刺器和滴斗）、牙签、气门芯橡皮管、502胶水。

5.2加工单向压力阀：
剥去滴斗上端的胶管，将牙签插入滴斗上端的出口，插入2毫米深，堵住出口，用502胶水封固。

切掉多余的牙签。

如图：
用注射针头在出口端的管子上垂直地扎一个通孔。

套上一段气门芯橡皮管，用线扎牢橡皮管。

如图：
5.3加装进气气针：
用砂布将瓶塞穿刺器打毛，将瓶塞穿刺器插进滴斗的另一端，滴一点502胶，迅速将瓶塞穿刺器完全插入。

如图：完成后的分离器可与打气筒的夹子直接对接。

6.试验：
6.1加压试验：
用自行车打气筒连接分离器的进气气针，按住泄压阀气塞，给分离器打气。

打2~3下，气囊膨胀，单向压力阀开启。

继续打气，气从单向压力阀放出。

若接入压力表，加压到1公斤/平方厘米时，单向压力阀应该开启。

如果压力阀开启压力过小（小于1公斤/平方厘米）会导致密闭不紧。

从而不能给压力槽储存更大的压力。

解决方法是用较厚的气门芯橡皮管。

6.2分离试验：
将分离器塞入一个完好的可乐瓶瓶口。

如果气囊外径不够粗，加压后不能堵住瓶口，就要将气囊浸入开水中几秒钟，再塞入瓶口，按住泄压阀气塞打气，这样就能堵住瓶口的。

开始充气加压，气囊开始膨胀并封住瓶口，压力表达到1公斤/平方厘米时开始给瓶内充气，试验数据表明气压可加到7公斤/平方厘米以上，气囊能牢牢地堵住瓶口。

分离器不会自行脱开。

当松开泄压阀塞子时，可乐瓶与分离器瞬间分离。

7.应用实例：
1，手持发射器；2，多级分离器；3，伞仓开仓器
8.研制心得与感受
“泄压气囊塞头”的设计，达到了取材容易、制作简单、工作可靠的目标。

通过对泄压气囊分离器的试制，我感受到：只要不断地探索，反复的实践，我们一定能战胜困难，能找到有效的解决方案。

然而，研制过程能使我们的动手动脑能力得到培养，分析问题、解决问题的能力得到提高。

最重要的是能磨练我们克服困难的意志，使我们有能力面对人生中的各种挑战。