Language
Country/Area
No result found
المبدأ المذهل للصواريخ المائية: لماذا يمكن للماء أن يجعل الصواريخ تطير أعلى؟
الصاروخ المائي هو نموذج صاروخي يستخدم الماء كوقود للتفاعل، وذلك باستخدام الغاز المضغوط لإخراج الماء لتوليد الدفع. يعمل الصاروخ على مبدأ قانون نيوتن الثالث للحركة، والذي ينص على أنه عندما تؤثر قوة على جسم، يحدث رد فعل مساوٍ ومعاكس. غالبًا ما يستخدم عشاق الصواريخ المائية الزجاجات البلاستيكية كأوعية ضغط وقد يستخدمون زجاجات متعددة لبناء صواريخ متعددة المراحل سعياً وراء ارتفاعات طيران أعلى.
كيف يعمل الصاروخ المائي
لاستخدام صاروخ مائي، يتم ملء زجاجة بلاستيكية جزئيًا بالماء وإغلاقها. ثم يتم ضغط الغاز الموجود في الزجاجة حتى يصل إلى 125 رطل/بوصة مربعة باستخدام جهاز مثل ضاغط الهواء أو مضخة الدراجة.
عند تحرير ختم فوهة الصاروخ، يتم طرد الماء بسرعة عالية، مما يتسبب في طيران الصاروخ لأعلى. ترتبط مدة هذه المرحلة ارتباطًا وثيقًا بعوامل مثل حجم الماء والضغط الأولي وحجم الفوهة ووزن الصاروخ. ذات صلة.يوفر الغاز وسيلة لتخزين الطاقة، في حين يوفر الماء الدفع عن طريق إضافة الكتلة إلى الوقود الدافع.
مكونات الصاروخ المائي
زجاجة
بشكل عام، تعمل زجاجة المشروبات الغازية المصنوعة من مادة البولي إيثيلين تيريفثاليت المضغوطة (PET) كوعاء ضغط؛ وعند تشكيل صاروخ متعدد الزجاجات، يمكن توصيل زجاجتين أو أكثر معًا بعدة طرق.
على الرغم من أن هذا يزيد الوزن، إلا أنه يمكن أن يطيل وقت دفع الصاروخ ويسمح له بالتحليق أعلى.
مصدر الغاز
في عملية ضغط الصواريخ المائية، يتم الحصول على الغاز من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك مضخة يدوية للدراجة أو السيارة، ومعدات الهواء المضغوط، والغازات المعبأة مثل ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. ولكن استخدمه بحذر لتجنب الانفجار.
تصميم الفوهة
يختلف تصميم فوهة الصاروخ المائي عن تصميم صاروخ الاحتراق التقليدي. فهو لا يحتاج إلى موزع، وهو ما قد يقلل من الكفاءة لأن الماء غير قابل للضغط.
يمكن تقسيم فوهات الصواريخ المائية إلى نوعين مفتوح ومقيد. توفر الفوهات المفتوحة قوة دفع أكبر، بينما يعمل النوع المقيد على إطالة وقت الدفع.
نظام التثبيت وعتاد الهبوط
يعتبر تكوين المثبت مهمًا جدًا أثناء التصميم لأن مركز الكتلة يرتفع أثناء دفع الصاروخ، مما يؤثر على استقراره. لذلك، فإن تصميم المثبتات وأنظمة الاسترداد المناسبة يمكن أن يقلل بشكل فعال من خطر الضرر عند سقوط الصاروخ.
المسابقات والإنجازات
تجذب مسابقات الصواريخ المائية عددًا كبيرًا من المتحمسين، ويتم تصميم أشكال مختلفة من المسابقات لاختبار الأداء الشامل مثل المسافة والارتفاع ومدة الرحلة.
على سبيل المثال: يعقد المختبر الفيزيائي الوطني في المملكة المتحدة تحدي الصواريخ المائية المؤثر كل عام، والذي يشارك فيه العديد من المؤسسات والفرق التعليمية.
الأرقام القياسية العالمية
لا تزال الأرقام القياسية العالمية للصواريخ المائية تتحطم. وتشمل الأرقام القياسية الأخيرة الرقم القياسي العالمي لإطلاق 1950 صاروخًا مائيًا في وقت واحد من قبل الأكاديمية الملكية في سريلانكا في عام 2017، وأعلى صاروخ مائي سجلته منظمة NPO Showa Gakuen في اليابان بصاروخ مائي بطول 7.72 مترًا.
صاروخ الماء الساخن
بالإضافة إلى الصواريخ المائية العادية، تعتمد "الصواريخ المائية الساخنة" أو "الصواريخ البخارية" على تحويل الماء عالي الحرارة إلى بخار، والذي يتم تفريغه من خلال فوهة لتوليد الدفع، مما يُظهر استخدامًا رائعًا آخر للمياه.
لا يعد الصاروخ المائي مجرد عرض بسيط للعلم، بل هو أيضًا تحدي يجمع بين الأداء والتصميم. عندما نفكر في خلفية الصواريخ الحديثة وتطبيقاتها المتنوعة، لا يسعنا إلا أن نتساءل: ما هي المفاجآت الأخرى التي ستحملها لنا الصواريخ المائية في المستقبل؟
