KR100324355B1 - Rocket using the product by chemical reaction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학반응에 의한 기체 생성물을 추진력으로 이용하는 소형 로켓(rocket)에 관한 것으로서, 화학물질의 화학반응의 결과로 발생되는 기체의 압력에 의해 추진력을 얻을 수 있도록 1개 이상의 화학반응봄베와, 봄베에서 발생되는 가압상태의 가스를 분출시키기 위한 분사구를 포함하는 로켓 본체와, 본체를 지지하며 발사각을 조절하는 발사대를 포함하는 것에 의해, 용이하게 구입할 수 있는 화학반응물질을 소형로켓의 추진원료로 하여 안전하게 사용할 수 있게 된다.The present invention relates to a small rocket using a gas product by a chemical reaction as a driving force, one or more chemical reaction cylinder to obtain a driving force by the pressure of the gas generated as a result of the chemical reaction of the chemical, By including a rocket body including an injection port for ejecting the pressurized gas generated in the bombe, and a launch pad for supporting the main body and adjusting the firing angle, a chemical reaction material that can be easily purchased as a propellant of a small rocket Can be used safely.
Description
본 발명은 로켓에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학반응에 의한 기체 생성물을 추진력으로 이용하는 소형 로켓(rocket)에 관한 것이다.The present invention relates to a rocket, and more particularly to a small rocket that uses a gas product by a chemical reaction as a driving force.
소형 로켓은 과학교육부재로서, 또한 유아들이 즐기는 장난감으로서 애용되어 왔다. 소형 로켓을 작동하기 위한 추진력은 일반적으로 화약이 사용되어 왔으나, 이러한 위험물질의 사용은 종종 안전사고를 유발시키는 원인이 되기도 하였다. 또한, 소음이 크기 때문에 사용에 있어서 제한이 수반되었다.Small rockets have been used as a science education element and as a toy that children enjoy. The driving force for operating small rockets has generally been the use of gunpowder, but the use of these dangerous substances has often caused safety accidents. In addition, due to the high noise, there was a limitation in use.
위와 같은 문제에 대해, 근래에는 물을 사용하여 추진시키는 소형로켓이 개발된 바 있으나 사용을 위해 가압을 해야 하는 등 번거러움이 없지 않았다.For the above problems, in recent years, small rockets have been developed that use water to propel, but there is no need to pressurize them for use.
본 발명은 조작이 간단하며, 사용에 있어서 안전하고, 과학교육의 효과를 배가할 수 있는 신규의 소형 로켓을 제공하는 데 있다.The present invention provides a novel small rocket that is simple in operation, safe in use, and can double the effect of science education.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발사대를 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view showing a launch pad according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 소형 로켓의 설치 또는 사용상태를 도시하는 사시도이다.2 is a perspective view showing a state of installation or use of a small rocket according to the present invention.
도 3은 패킹부재와 본체의 결합상태를 보다 명확하게 도시하기 위해 도 2의 A-A선을 따라 취한 부분절개단면도이다.3 is a partial cutaway cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2 to more clearly show the bonding state of the packing member and the main body.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2; 베이스부재 6; 발사각 조절대2; A base member 6; Launch angle adjuster
12; 당김쇠 20; 로켓본체12; Pull 20; Rocket
30; 패킹부재30; Packing member
상기된 목적은, 화학물질의 화학반응의 결과로 발생되는 기체의 압력에 의해 추진력을 얻을 수 있도록 1개 이상의 화학반응봄베와, 봄베에서 발생되는 가압상태의 기체를 분출시키기 위한 분사구를 포함하는 로켓 본체와, 본체를 지지하며 발사각을 조절하는 발사대를 가지는 것을 특징으로 하는 화학반응을 이용한 소형 로켓에 의해 달성된다.The above object is to provide a rocket comprising at least one chemical reaction cylinder and a nozzle for ejecting the pressurized gas generated in the cylinder to obtain a driving force by the pressure of the gas generated as a result of the chemical reaction of the chemical It is achieved by a small rocket using a chemical reaction, characterized in that it has a main body and a launch pad for supporting the main body and adjusting the firing angle.
이하 본 발명의 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발사대를 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view showing a launch pad according to an embodiment of the present invention.
베이스부재(2)는 장치 전체에 가해질 수 있는 힘을 지지하기 위하여 적정한 중량을 가지는 평판의 형상이며, 또한 더욱 큰 힘을 지지하기 위해 지표면과 같은 타고정단(도시되지 않음)에 고정될 수 있다.The base member 2 is in the shape of a flat plate having an appropriate weight to support the force that can be applied to the entire apparatus, and can also be fixed to a mount end (not shown) such as the ground surface to support greater force.
브라켓(4)은 베이스부재(2)에 직립되는 상태로 연결 고정되며 발사각 조절대(6)를 지지한다. 발사각 조절대(6)는 화살표방향을 따라서 소정의 각으로 회전될 수 있도록 양측판이 조절손잡이(8)에 의해 브라켓(4)에 피벗 연결된다. 조절손잡이(8)는 나사방식에 의해 수동으로 조작하여 죄거나 풀 수 있으며, 브라켓(4) 및 발사각 조절대(6)의 양측판에 각각 구비된다. 이에 의해, 조절손잡이(8)는 발사각 조절대의 평판(10)이 수평면으로부터 소정의 각으로 피벗회전된 상태에서 고정될 수 있도록 한다. 발사각조절대(6)는 그의 평판(10)의 중간지점에 직각상방향으로 돌출 형성되는 패킹부재(30)를 가진다. 패킹부재(30)는 원추형상의 고무 또는 코르크재질을 가지며, 용이하게 분리 또는 연결될 수 있는 방식에 의해 발사각 조절대(6)에 연결된다.The bracket 4 is connected and fixed in an upright state to the base member 2 and supports the firing angle adjuster 6. Both side plates are pivotally connected to the bracket 4 by the adjustment knob 8 so that the launch angle adjuster 6 can be rotated at a predetermined angle along the direction of the arrow. The adjusting knob 8 can be tightened or loosened by manual operation by a screw method, and is provided on both side plates of the bracket 4 and the launch angle adjuster 6, respectively. Thereby, the adjustment knob 8 allows the flat plate 10 of the firing angle adjuster to be fixed in a pivoted state at a predetermined angle from the horizontal plane. The launch angle adjuster 6 has a packing member 30 which is formed to protrude in a perpendicular direction at the intermediate point of the flat plate 10 thereof. The packing member 30 has a conical rubber or cork material and is connected to the firing angle adjuster 6 in a manner that can be easily separated or connected.
발사각 조절대(6)는 양측판 상단에 횡방향으로 이동가능하게 연결되며 방아쇠의 기능을 하는 당김쇠(12)를 가진다.The launch angle adjuster 6 has a pull 12 that is movably connected to the transverse direction at the top of both side plates and functions as a trigger.
도 2는 본 발명에 의한 소형 로켓의 설치 또는 사용상태를 도시하는 사시도이다. 봄베(22)와 일체로 형성되는 로켓본체(20)는 상기 패킹부재(30)에 의해 발사각 조절대(6)의 평판(10)으로부터 직립되어 고정될 수 있으며, 평판(10)에 소정의 추진력을 가하게 된다.2 is a perspective view showing a state of installation or use of a small rocket according to the present invention. The rocket body 20 integrally formed with the cylinder 22 may be fixed upright from the flat plate 10 of the firing angle adjuster 6 by the packing member 30 and a predetermined driving force on the flat plate 10. Will be added.
로켓본체(20)는 기본적으로 유선형의 경량물로 제작되는 것이 요구된다. 화학반응장소인 봄베(22)는 로켓본체(20)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 로켓본체(20)는 비행 균형을 위해 하부에 소정의 날개(24)를 가질 수 있다.The rocket body 20 is basically required to be made of a streamlined lightweight. Bomb 22, which is a chemical reaction place, may be integrally formed with the rocket body 20. In addition, the rocket body 20 may have a predetermined wing 24 at the bottom for flight balance.
로켓본체(20)는 위와 같은 조건을 충족하는 것으로서 용이하게 구할 수 있는 일반적인 음료수병으로 사용되는 플라스틱병일 수 있을 것이다. 또한, 플라스틱병에 소정의 가공을 가하여 보편적인 로켓의 형상을 갖추도록 할 수 있을 것이다.The rocket body 20 may be a plastic bottle used as a general beverage bottle that can be easily obtained as meeting the above conditions. In addition, it may be possible to apply a predetermined processing to the plastic bottle to have the shape of a universal rocket.
로켓본체(20)는 원추형상의 패킹부재(30)가 그의 개구부내에 삽입된 상태에서, 당김쇠(12)가 턱(26)에 안착 지지되므로써, 도립(倒立)된 상태에서 발사각조절대(6)에 고정된다.The rocket main body 20 has a launch angle adjuster 6 in an inverted state because the pull 12 is seated and supported by the jaw 26 with the conical packing member 30 inserted into its opening. Is fixed to.
도 3은 패킹부재와 로켓본체의 결합상태를 보다 명확하게 도시하기 위해 도 2의 A-A선을 따라 취한 부분절개단면도이다. 로켓본체(20)는 일반적인 음료수병과 같이 개구부의 주위에 턱(26)이 원주방향으로 형성된다. 당김쇠(12)는 본체를 지지하도록 본체의 턱(26)에 걸쳐진다. 원추형상의 패킹부재(30)는 개구부의 내부로 삽입되어 봄베 내부 물질의 유출을 방지한다. 패킹부재(30)는 그 상면과 하면에 설치되는 와셔(32,32'), 길게 연장된 볼트(34), 및 너트(36)에 의해 보호 지지되며, 다른 너트(36',38)에 의해 발사각 조절대의 평판(10)에 직립하여 고정된다.패킹부재(30)는 일반너트(36')와 나비너트(38)에 의해 평판(10)에 고정되어 용이하게 분리 또는 높이의 조정을 할 수 있게 된다.Figure 3 is a partial cutaway cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 2 to more clearly show the coupling state of the packing member and the rocket body. The rocket body 20 has a jaw 26 formed in the circumferential direction around the opening like a general beverage bottle. Pull 12 extends over jaw 26 of the body to support the body. The conical packing member 30 is inserted into the opening to prevent leakage of the bomb internal material. The packing member 30 is protected and supported by the washers 32 and 32 'installed on the upper and lower surfaces thereof, the elongated bolts 34, and the nuts 36, and by the other nuts 36' and 38. The packing member 30 is fixed to the flat plate 10 by the general nut 36 'and the butterfly nut 38 to easily separate or adjust the height. Will be.
위와 같은 구성에 의한 구체적인 실시예는 다음과 같다.Specific embodiments of the above configuration are as follows.
봄베내에 화학반응에 의해 소정의 기체를 밸생시킬 수 있는 2 종류 이상의 화학반응물질을 투입한다. 화학반응물질의 예로서는 주위에서 용이하게 구입할 수 있으며, 인체에 안전한 탄산나트륨(Na2CO3)과 묽은 아세트산(CH3COOH), 즉 소다회(Soda Ash)와 묽은 초산(Acetic Acid)일 수 있다. 여기서 초산은 격한 반응을 방지하기 위해 또한 안전을 위해 묽게 희석되는 것이 바람직할 것이다. 소다회와 초산은 봄베내에서 반응하여 소정의 생성물과 기체 이산화탄소(CO2)를 발생하게 된다. 기체 상태의 이산화탄소는 봄베내부의 압력을 상승시키게 된다.Into the cylinder, two or more kinds of chemical reactants capable of providing a predetermined gas by chemical reaction are introduced. Examples of chemical reactants may be readily available in the environment, and may be sodium carbonate (Na 2 CO 3) and dilute acetic acid (CH 3 COOH), ie, soda ash and dilute acetic acid, which are safe for the human body. Acetic acid here will preferably be diluted in order to prevent harsh reactions and for safety. Soda ash and acetic acid react in the bomb to produce the desired product and gaseous carbon dioxide (CO2). The gaseous carbon dioxide raises the pressure inside the bomb.
위의 예에서, 화학반응물질은 상기된 종류에 한정되지 않는다. 즉, 탄산 나트륨을 대신하여 탄산칼슘(CaCO3)이 사용될 수 있을 것이다. 탄산칼슘은 석회성분으로서, 석회성분을 함유하는 시멘트 또는 조개껍질이 직접 사용될 수 있으므로 로켓를 위한 원재료를 쉽게 구할 수 있게 되는 것이다.In the above example, the chemical reactants are not limited to the kind described above. That is, calcium carbonate (CaCO 3) may be used instead of sodium carbonate. Calcium carbonate is a lime component, and cement or clam shells containing lime components can be used directly, so that raw materials for rockets can be easily obtained.
이와 같은 방식에 의해, 본 발명에 따른 소형로켓에 사용될 수 있는 반응물질은 다양할 수 있게 되며, 생성물질 또한 단지 이산화탄소뿐만 아니라 산소 또는 수소등의 다른 기체생성물일 수 있을 것이다.In this way, the reactants that can be used in the small rocket according to the present invention may vary, and the product may also be other gas products such as oxygen or hydrogen as well as carbon dioxide.
한편, 보다 편이한 사용 내지 사용상의 안전을 위하여 상기와 같은 반응물질은 제작자가 캡슐과 같은 소정의 수용수단을 사용하여 제작 보급할 수 있을 것이다.On the other hand, for a more convenient use or safety in use, such a reaction material may be produced and distributed by the manufacturer using a predetermined receiving means such as a capsule.
도 2를 참조하여 사용예를 설명하면 다음과 같다.The use example is described with reference to FIG. 2.
로켓본체(20)와 일체를 이루는 봄베(22)내에 상기된 화학물질을 투입 혼합시킨 후, 패킹부재(30)를 사용하여 내부물질의 유출을 방지하도록 봄베의 개구부를 폐쇠한 상태에서 발사각 조절대(6)에 도립하도록 고정한다. 화학반응이 지속됨에 따라 봄베 내부의 압력은 상승될 것이며, 요구되는 고압을 얻기 위해 당김쇠(12)를 사용하여 본체가 패킹부재로부터 이탈되지 않도록 고정시키고 발사대의 각을 조절한다. 봄베 내부의 압력이 적정수준에 달하게 되면, 당김쇠(12)를 화살표방향으로 이격시킨다. 당김쇠가 발사대와 본체의 결착상태를 해제하면 봄베 내부의 기체 압력에 의해 로켓본체(20)는 발사각조절대의 평판(10)과 직각을 이루는 상태로 발사추진된다. 당김쇠(12)는 도시된 바와 같이 사용자가 이격거리에서 동작시킬 수 있도록 끈(14)과 같은 연결수단에 의해 연결될 수 있다.After mixing and mixing the above-mentioned chemicals into the cylinder 22 integrally formed with the rocket body 20, the firing angle adjusting unit is closed while the opening of the cylinder is closed to prevent the leakage of internal substances using the packing member 30. Fix to invert to (6). As the chemical reaction continues, the pressure inside the bomb will rise, using the pull 12 to secure the main body from leaving the packing member and to adjust the angle of the launch pad to obtain the required high pressure. When the pressure inside the cylinder reaches an appropriate level, the pull 12 is spaced apart in the direction of the arrow. When the pull releases the binding state between the launch pad and the main body, the rocket main body 20 is propelled by the gas pressure inside the bomb at a right angle with the flat plate 10 of the launch angle control unit. Pull 12 may be connected by a connecting means such as a string 14 so that the user can operate at a separation distance as shown.
상기한 구성에 따라 행해진 실험 결과를 설명하면; 1.5L 정도의 봄베에 1스픈의 소다와 50mL정도의 묽은 초산을 반응시킨 후, 적정압력에서 발사하는 경우 비행거리는 30m정도가 되며, 최고압력에서는 70m 정도까지 달한다. 봄베 내지 로켓 본체의 내압성능에 따라 추진력을 상승시킬 수 있게 되며, 따라서 비행거리도 조정이 가능하게 된다.The experimental results performed according to the above configuration will be described; After a reaction of 1.5 liters of a cylinder with a spoon of soda and 50 mL of dilute acetic acid, when fired at the proper pressure, the flight distance is about 30m, and the maximum pressure reaches about 70m. The propulsion force can be increased according to the pressure resistance performance of the bomber or the rocket body, and thus the flight distance can be adjusted.
당업자는 개시된 상기의 실시예에 의해 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경실시가 가능할 것이다.Those skilled in the art will be able to implement various changes without departing from the spirit of the present invention by the above-described embodiment.
예를 들면, 로켓의 본체 내의 화학반응장소인 봄베를 1개 이상으로 구비하여 비행중 제 2봄베에서 이차적으로 기체가 분사되도록 하여 보다 장거리의 비행이 가능하도록 할 수 있을 것이다. 또한, 방아쇠 기능을 하는 당김쇠가 별다른 수단의 구비 없이도 소정의 이격된 거리에서 작동될 수 있도록 타이머 방식이 채용될 수 있을 것이며, 안전성의 향상을 위하여 정압 스프링 밸브를 사용하여 적정압력을 유지시키는 상태에서 작동되도록 할 수 있을 것이다.For example, one or more cylinders, which are chemical reaction sites within the body of the rocket, may be provided to allow the gas to be injected in the second bomb during flight, thereby enabling a longer distance flight. In addition, the timer function may be employed so that the trigger function can be operated at a predetermined distance without the provision of any means, and to maintain a proper pressure by using a constant pressure spring valve to improve safety You can get it to work on.
본 발명의 실시예에 따른 소형로켓에 의하면, 유아는 용이하게 구입할 수 있는 주변의 재료에 의해 소형로켓의 추진원료를 구하여 안전하게 사용할 수 있게 된다. 제작자 내지 교육기관은 각종의 물질에 대한 설명과 화학반응에 관한 교육자료를 함께 공급하게 되면, 흥미를 제공함과 함께 자연스런 과학 교육이 가능하게 된다. 본 발명의 소형 로켓는 그 구조가 간단하여 가정에서도 제작 사용할 수 있게 된다.According to the small rocket according to the embodiment of the present invention, the infant can obtain a propellant of the small rocket by the surrounding materials which can be easily purchased, and can safely use it. Producers or educational institutions can provide natural science education while providing interest by providing explanations of various substances and educational materials on chemical reactions. The compact rocket of the present invention has a simple structure and can be manufactured and used at home.
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