CN207237274U - 一种增加水火箭射程的简易水火箭 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增加水火箭射程的简易水火箭，包括：瓶体、弹射助推杆和瓶塞；所述的瓶体装有水，瓶塞塞入瓶体的喷口中；弹射助推杆设置在瓶体内，且弹射助推杆底部与瓶塞连接，顶部与瓶体顶部内壁接触；弹射助推杆为中空管状结构，底部与设置在瓶塞上的气嘴连通。在瓶塞和瓶底之间的空间设计了弹射助推杆，水火箭发射时，在压缩气体的压力下，弹射助推杆被推出瓶外，由于瓶塞和弹射助推杆被固定在发射台上，在这一过程中压缩气体的能量几乎全部转换成水火箭的动能，可以让水火箭在喷水初始时刻获得可观的初速度，提高发射距离。本实用新型在额外成本增加较小和设备添加较少的情况下，可以明显增加水火箭的飞行距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及水火箭领域，特别涉及一种增加水火箭射程的简易水火箭。
背景技术
水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具。制作时，利用饮料瓶灌入三分之一的水，利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，在反作用下，水火箭快速上升在空中飞行。水火箭的发射原理是：用橡皮塞紧的瓶子，形成一个密闭的空间.把空气打入密闭的瓶内，使得瓶内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出.水火箭和火箭最大的不同，在于其推进的媒介由高温燃气变成水而已。
水火箭要想飞的更远，就要有更大的速度，饮料瓶本身的强度决定了瓶内的气体的最大安全压力，瓶内气体和液体的体积比也是在一定范围内最佳，利用更高密度的液体也能提高最大飞行速度，但成本和安全限制了不少方法的广泛使用。如果能在水火箭发射时能给一个初始速度是有利于水火箭飞的更远。给水火箭初始速度的方法可以是大炮，成本结构决定难以推广，弹簧皮筋之类的弹射机构过于复杂难于使用。
实用新型内容
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种增加水火箭射程的简易水火箭，该水火箭可以在较小的代价条件下，给水火箭发射时提供一个可观的初始速度，提高水火箭射程。
为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为：
一种增加水火箭射程的简易水火箭，包括：瓶体、弹射助推杆和瓶塞；所述的瓶体装有水，瓶塞塞入瓶体的喷口中；弹射助推杆设置在瓶体内，且弹射助推杆底部与瓶塞连接，顶部与瓶体顶部内壁接触；弹射助推杆为中空管状结构，底部与设置在瓶塞上的气嘴连通。
所述的弹射助推杆与喷口间隙配合，弹射助推杆的直径不小于喷口直径的95％。
所述的弹射助推杆顶部设置有可拆卸的防落水冒，防落水冒中间留有通气孔。
所述的弹射助推杆的底部上设置有用于安装气嘴的孔。
所述的弹射助推杆与瓶塞为一体结构或分体结构，分体结构的弹射助推杆与瓶塞利用气嘴连接固定。
还包括用于延长弹射助推杆长度的延长套杆，延长套杆与瓶体喷口螺纹式配合连接。
所述的弹射助推杆和瓶塞及发射台固连在一起并固定在地面上。
所述的弹射助推杆的壁厚不超过2毫米。
所述的瓶体为饮料瓶，瓶塞为橡胶塞，瓶体内装其体积约三分之一的水。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
现有的水火箭发射器，有置于瓶外的导向杆，这种导向杆只起导向作用，没有助推作用，也有置于瓶内的导向杆，这种导向杆主要设计用来导向作用，当然这种导向杆也存在弹射助推作用，但是这种导向杆，主要设计用来导向，长度一般仅为瓶子长度的一半，不能充分发挥弹射助推的作用。相对于现有的两种水火箭结构，该实用新型仅仅设计了一个长度可达瓶底的弹射助推杆，水火箭弹射助推杆就是从喷口到瓶底的杆状物，在水火箭发射时瓶内的杆状物被瓶内的压缩气体推出瓶外，由于杆状物被固定在发射台上，这时有关的能量几乎全部转换成水火箭的动能。可以给水火箭一个可观的初始速度，同时起到导向作用，该弹射助推杆和发射器合为一体，成本较低，易于广泛推广。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是弹射助推杆2示意图。
其中，1为瓶体，2为弹射助推杆，3为瓶塞，4为水，5为防落水冒，6为通气孔，7为底部，8为气嘴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明：
本实用新型通过设计水火箭弹射助推杆，在较小的代价下，实现水火箭射程明显提高。
要想提高水火箭的射程，就要提高水火箭的最大飞行速度，由于普通饮料瓶强度的限制，通过增加压力的方式存在严重的安全隐患，因此应用有限。给水火箭一个发射初始速度是一个可取的思路，最简单的方法是做一个大炮把水火箭打出，但是这成本高昂；使用弹簧皮筋之类的弹射机构也过于复杂，本实用新型利用水火箭瓶内压缩气体为动力源，设计了一个从喷口到瓶底的弹射助推杆，发射时可以给水火箭一个可观的初始速度。
如图1所示，本实用新型的水火箭，具有弹射助推杆2，包括：瓶体1、弹射助推杆2和瓶塞3；所述的瓶体1装有水4，瓶塞3塞入瓶体1的喷口中；弹射助推杆2设置在瓶体1内，且弹射助推杆2底部与瓶塞3连接，顶部与瓶体1顶部内壁接触；弹射助推杆2为中空管状结构，底部与设置在瓶塞3上的气嘴8连通。弹射助推杆2与喷口间隙配合，弹射助推杆2的直径不小于喷口直径的95％。弹射助推杆2顶部设置有可拆卸的防落水冒5，防落水冒5中间留有通气孔6。弹射助推杆2的底部7上设置有用于安装气嘴8的孔。弹射助推杆2和瓶塞3及发射台固连在一起并固定在地面上。弹射助推杆2的壁厚不超过2毫米。瓶体1为饮料瓶，瓶塞3为橡胶塞，瓶体1内装其体积约三分之一的水4。
弹射助推杆2与瓶塞3为一体结构或分体结构，分体结构的弹射助推杆2与瓶塞3连接固定。
还包括用于延长弹射助推杆2长度的延长套杆，延长套杆与瓶体1喷口螺纹式配合连接。
具体特点如下：
1)利用水火箭内部压缩气体作为动力来源；
2)利用水火箭喷口到底部之间的空间设计可以从喷口插到底部的弹射助推杆，弹射助推杆直径要略小于喷口内径，过粗插入比较困难，过细泄露就会严重；
3)弹射助推杆为中空管状结构，中空部分是压缩气体进入箭内的通道，中空结构利于降低弹射助推杆的材料成本，也有利于减少弹射助推杆占用瓶内压缩气体的空间，弹射助推杆管壁厚度建议不要超过2毫米。
自行车气嘴8是常用的充气器件，弹射助推杆内径要大于自行车气嘴8的最大直径，以利于自行车气嘴8的安装，弹射助推杆要有类似瓶底的底部7，底部7厚度1毫米即可，底部7中心开直径8.5毫米孔，用于自行车气嘴8的安装；
4)弹射助推杆顶端设置可拆卸内置防落水冒5，防落水冒5中间留有通气孔6，在发射时，当弹射助推杆顶端低于水面时防止水落入弹射助推杆，由于箭内的压力降低通气孔6可以继续向瓶内补充压缩气体。
5)发射时弹射助推杆2要和瓶塞3及发射台固连在一起并固定在地面上，要能够承受发射时的后坐力。
原理为：水火箭弹射助推杆2就是从喷口到瓶底的杆状物，在水火箭发射时瓶内的杆状物被瓶内的压缩气体推出瓶外，由于杆状物被固定在发射台上，这时有关的能量几乎全部转换成水火箭的动能。
制作过程为：一般利用废弃的饮料瓶制作，在瓶内装三分之一的水，用瓶塞3把喷口塞紧，喷口朝下，向瓶内充入压缩空气，压缩空气把瓶塞3和水推出瓶子，瓶子在反作用力下飞向远方。在瓶塞3和瓶底之间的空间设计了弹射助推杆，水火箭发射时，在压缩气体的压力下，弹射助推杆被推出瓶外，由于瓶塞3和弹射助推杆2被固定在发射台上，在这一过程中压缩气体的能量几乎全部转换成水火箭的动能，可以让水火箭在喷水初始时刻获得可观的初速度，提高发射距离。从瓶子开始动到开始喷水这一过程可以定义为压缩气体弹射起飞过程，所以取名弹射助推杆。本实用新型在额外成本增加较小和设备添加较少的情况下，可以明显增加水火箭的飞行距离。
实施例
取典型的600毫升饮料瓶为例，装水三分之一，瓶子和水按250克计算，瓶口内径约21毫米，弹射助推杆按23厘米计，弹射过程取瓶内平均压力为0.8Mpa。弹射结束时水火箭动能为0.8×106×(0.021×0.021/4×3.14)×0.23＝63.698J，弹射结束时水火箭的速度为(63.698×2÷0.25)0.5＝22.57m/s，按20m/s计算已经是相当可观的初始速度了，单凭此速度不考虑空气阻力即可飞20米高了。由计算过程可知选用大口细长的瓶子制作水火箭效果会更好。
设计上瓶塞3和弹射助推杆可以设计为一体结构，也可以设计为分离结构，与现有瓶塞3配合使用。生产产品时弹射杆要长于常见瓶子的长度，使用时根据实际情况把多余的截掉。为了延长弹射杆长度，还可以生产配套的延长套杆。
Claims (9)
1.一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，包括：瓶体(1)、弹射助推杆(2)和瓶塞(3)；所述的瓶体(1)装有水(4)，瓶塞(3)塞入瓶体(1)的喷口中；弹射助推杆(2)设置在瓶体(1)内，且弹射助推杆(2)底部与瓶塞(3)连接，顶部与瓶体(1)顶部内壁接触；弹射助推杆(2)为中空管状结构，底部与设置在瓶塞(3)上的气嘴(8)连通。
2.根据权利要求1所述的一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，所述的弹射助推杆(2)与喷口间隙配合，弹射助推杆(2)的直径不小于喷口直径的95％。
3.根据权利要求1所述的一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，所述的弹射助推杆(2)顶部设置有可拆卸的防落水冒(5)，防落水冒(5)中间留有通气孔(6)。
4.根据权利要求1所述的一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，所述的弹射助推杆(2)的底部(7)上设置有用于安装气嘴(8)的孔。
5.根据权利要求1所述的一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，所述的弹射助推杆(2)与瓶塞(3)为一体结构或分体结构，分体结构的弹射助推杆(2)与瓶塞(3)利用气嘴(8)连接固定。
6.根据权利要求1所述的一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，还包括用于延长弹射助推杆(2)长度的延长套杆，延长套杆与瓶体(1)喷口螺纹式配合连接。
7.根据权利要求1所述的一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，所述的弹射助推杆(2)和瓶塞(3)及发射台固连在一起并固定在地面上。
8.根据权利要求1所述的一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，所述的弹射助推杆(2)的壁厚不超过2毫米。
9.根据权利要求1所述的一种增加水火箭射程的简易水火箭，其特征在于，所述的瓶体(1)为饮料瓶，瓶塞(3)为橡胶塞，瓶体(1)内装其体积三分之一的水(4)。
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| CN201721206890.7U CN207237274U (zh) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | 一种增加水火箭射程的简易水火箭 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114571711A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-06-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于加强水火箭外壳的方法 |
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2017
- 2017-09-19 CN CN201721206890.7U patent/CN207237274U/zh active Active
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