Dominik
Auf Blasted zuhause
In Krefeld kam irgendwo mal das Thema eines Raketenwerfers auf, medusa hatte glaube ich einen Kommentar in Richtung Wasserraketen in einer Bazooka gemacht.
Das hat mich seither nicht losgelassen, der Effekt eines nach hinten aus dem Werfer herausschießenden "Abgas"-strahls durch den man auch darauf achten muss, wer oder was sich hinter einem befindet.
Allerdings gibt es da auch noch dieses Video:
Eine Pango ist leider billig gebaut, für den "beschissenen" Einsatzzweck ist das völlig ausreichend, die die ich verbaut hatte hat leider mit der Zeit den Druck verloren.
Überlegungen und Gedanken
Bei einer Wasserrakete mit "Gardena-Starter" sollte alles dicht bleiben. Allerdings wird ein Raketenwerfer meist horizontal abgefeuert, wodurch bei einer Wasserrakete die Wasserfüllung der Schwerkraft folgt und nicht an der Düse bleibt. Zusätzlich wird eine Füllung mit 20-25% Wasser empfohlen, bei einer startenden Rakete würde das Wasser von der Beschleunigung in die richtige Richtung gedrückt und dazu muss genug Beschleunigung vorhanden sein um das Wasser zu bewegen, bevor die Düse geöffnet wird.
Mir ist jedoch durch meine Arbeit und eines meiner anderen Hobbies, Ubootmodellbau, noch eine andere Methode bekannt um eine Flüssigkeit dorthin zu leiten, wo sie benötigt wird, ein Blasentank. Dabei wird innerhalb eines Druckbehälters eine Membrane verwendet um verschiedene Medien voneinander zu trennen, die meisten Heizungsanlagen haben einen Volumenausgleichsbehälter dicht bei der Heizung der nach diesem Prinzip arbeitet.
Bei einer Wasserrakete reicht dafür ein Luftballon, im Ruhezustand herrscht auf beiden Seiten der gleiche Druck, der Ballon wird nicht belastet. Wird jetzt die Düse geöffnet wollen Luft und Wasser in die Richtung des niedrigeren Drucks, durch den Luftballon wird aber das Wasser zuerst durch die Öffnung gezwungen, danach wird vermutlich der Luftballon durch die Düse nach außen gestülpt und dann vom Restdruck aufgeblasen oder zum platzen gebracht, kein großer Verlust.
Die Rakete
Die Rakete selbst besteht wie bei den meisten Wasserraketen üblich aus einer Flasche für kohlensäurehaltige Getränke, die möglichst leicht und druckgünstig geformt sein sollte, also aus zylindrischen, kugel- und kegelförmigen Abschnitten bestehend. Zusätzlich sollte sie schlank sein, das verringert den Luftwiderstand und erhöht bei gleicher Energie die Reichweite.
Ich habe mich für eine 0,5l Pepsiflasche entschieden, die 0,5l-Flaschen von z.B. Förstina sind schlanker, aber für die ersten Versuche ist mir die gedrungene Form lieber.
Mein Problem gegenüber einer normalen Wasserrakete besteht darin die Rakete aufzupumpen. Sie wird zuerst durch die Mündung mit der entsprechenden Menge Wasser gefüllt, aber was dann? Der Luftballon erfüllt schließlich seinen Zweck und trennt Luft und Wasser, also muss die Luft irgendwie am Ballon vorbei.
Meine erste Idee war ein Röhrchen am Ballon vorbei und dann mit einem Fahrradventil gekoppelt, zu kompliziert.
Aber von der anderen Seite, vom Boden der Flasche kommt man direkt in die Luftkammer, also schnell in Fahrradladen, einen alten Schlauch mit Autoventil und durchgehendem Gewinde kostenlos abgestaubt.
Das Ventil habe ich gekürzt und mit den passenden Muttern und UHU Endfest so in den Boden eingeklebt, dass so wenig wie möglich vorsteht, im Zweifel wird man mit dem Teil getroffen, trotz flexibler Spitze.
Die Stabilisatorflossen werde ich durch Pfeilfedern aus Gummi herstellen.
So wie die hier: https://www.frankonia.de/Pfeilfedern+4"/no+value/Ansicht.html?Artikelnummer=88585&navCategoryId=63038
Die sind flexibel aber ausreichend stabil und, was das wichtigste ist, leicht. Ich werde versuchen, sie gewunden zu montieren, damit die Rakete durch den Drall noch zusätzlich stabilisiert wird.
Die Pfeilfedern und der Gardena-Adapter sind da.
Den Adapter musste ich natürlich nachbearbeiten, speziell Gewinde sind nicht einfach zu drucken. 15 Euro das Stück, ich habe noch einen Ersatz drucken lassen, für alle Fälle.
Die Pfeilfedern kann ich leider nicht wie geplant gewunden montieren, sie sind nicht dehnbar genug dafür. Aus dem gleichen Grund kann ich sie auch nicht an dem gewölbten Flaschenhals anbringen, sondern muss sie auf den zylindrischen Teil kleben.
Das Problem dabei ist, dass sie dann nur 4mm von der Flasche abstehen dürfen, um die Flasche ist nicht mehr viel Platz im Rohr. Zum Glück liegen die Flossen noch hinter dem Flächenschwerpunkt, würden sie auf oder vor dem Flächenschwerpunkt liegen wäre die Rakete aerodynamisch instabil und würde bei der geringsten Flugbahnabweichung ins Trudeln geraten.
Die Startrampe
Die Startrampe ist ganz einfach auf gebaut, ein Rohr mit Führungsschienen. Um so gut wie möglich vor dem Wasserstrahl geschützt zu sein und den Werfer kompakter bauen zu können wird das Rohr ausziehbar sein, ähnlich dem M72 LAW.
Ich habe eine Pappröhre zu Hause, in die die Flasche gut hineinpasst, nach zwei Anstrichen mit Epoxidharz wird sie auch wasserfest sein. Das vordere, äußere Rohr werde ich aus GfK laminieren, dabei werde ich die Pappröhre als Urform verwenden.
Es gibt eine Änderung der vorgesehenen Mechanik, anstatt der oben abgebildeten Gardena-Kupplung mit Schlauchanschluss habe ich eine Kupplung mit 3/4" Außengewinde (AG) gefunden.
Daran wird eine Muffe mit beidseitig 3/4" Innengewinde (IG) geschraubt. Dann folgt ein Reduziernippel 3/4"AG auf 3/8"IG mit einem Absperrhahn 3/8"AG auf 6mm Pneumatikschlauch.
Das Mini-Manometer mit 1/8" AG wird über einen Winkel-Steckanschluss 1/4" auf 4mm Pneumatikschlauch angeschlossen.
Über einen T-Abzweig 6mm auf 4mm wird das Ventil dann an der Rakete angeschlossen.
zusammen gelegt:
verschraubt:
Die Gewinde der Muffen müssen mit Teflonband abgedichtet werden, das hatte ich noch da, Pneumatikschlauch müsste auch noch rumliegen.
Die Rakete wird folgend vorbereitet:
- Rakete ankoppeln, Absperrhahn öffnen
- Wasser mit einer großen Spritze einfüllen, eventuell über das Fahrradventil einen Druckausgleich herstellen
- Absperrhahn schließen, Spritze abkoppeln und T-Stück mit einem 6mm Blindstopfen schließen
- Absperrhahn öffnen und die Rakete über das Fahrradventil mit dem nötigen Druck aufpumpen
Die Sache mit dem Absperrhahn ist von der Bedienung her vielleicht etwas kompliziert, sticht aber durch eine kompakte Bauweise hervor.
Zugegeben, die Sache war nicht ganz billig:
7,34€ Kupplungsdose Gardena auf 3/4"AG
2,78€ Muffe 3/4"IG auf 3/4" IG
1,79€ Reduziernippel 3/4"AG auf 3/8"IG
9,54€ Absperrhahn 3/8"AG auf 6mm
10,10€ Mini-Manometer 1/8"AG 0-10 bar
3,04€ Winkel-Steckanschluss 1/8"IG auf 4mm
5,95€ T-Steckanschluss 6mm-4mm
Macht 40,54€ plus Mehrwertsteuer ergibt 48,24€. Manch einer wird da vielleicht zurückschrecken, aber das war alles in einer halben Stunde montiert und vor allem hält es sicher bis zehn bar stand.
Zusammen mit der Rakete sieht das dann später etwa so aus, der Gardenaanschluss der Flasche fehlt noch:
Für die Mechanik von großem Nutzen ist die Tatsache, dass die Gardenakupplung durch drehen des roten Ringes gelöst wird, nicht wie sonst üblich durch ziehen. Dadurch wird das auslösen später deutlich einfacher werden, ich muss keinen Hebel mehr verbauen.
Die letzten Teile Grundkonstruktion sind da, der ganze innere Aufbau ist am Ende gut einen halben Meter lang. Die Flossen werden noch bei Beginn der Rundung abgeschnitten und in der Spannweite gekürzt.
Ich werde den Baubericht nebenher laufen lassen, ihr versteht sicherlich, dass ich im Herbst wenig Lust auf Wasserspiele und daher noch nicht viele Bilder habe
.
Es wird Frühling und es ist nach Feierabend noch hell, also kann ich jetzt weiter bauen.
Als nächstes habe ich die Rohre gebaut. Das innere Rohr ist eine der Pappröhren, auf denen ich meine Glasfasergewebe geliefert bekomme. Das äußere Rohr muss auf dem inneren Rohr gleiten, was also liegt näher, als mit besagtem Rohr und dem Glasfasergewebe ein passendes Rohr zu laminieren.
Einfach die Glasfasern auf das Rohr zu laminieren funktioniert nicht, die Form muss eine glatte, nicht haftende Oberfläche haben, die gleichzeitig dafür sorgt, dass sich die Form ohne Schäden lösen lässt.
Ich habe mich dazu entschlossen, das Papprohr mit Backpapier zu umwickeln, wobei sich die Wicklungen mit halber Breite überlappen, sollte doch Harz zwischen die Schichten laufen. Ich habe auch schon die Verwendung von PET-Folie gesehen, unter dem Markennamen Mylar bekannt, hierzulande auch als Bratschlauch erhältlich.
Was ich allerdings vergessen hatte war der Einsatz von Trennmitteln, daher hatte ich Probleme, das Backpapier aus der Röhre zu holen.
Hier ist der Fertigungablauf beim Laminieren:
Glasfasergewebe um das Rohr legen und mit Epoxidharz tränken
Das fertige Laminat unter gelegentlicher Beobachtung aushärten lassen
Und dann das Papprohr herausziehen und das Backpapier entfernen
So erhält man relativ einfach ein passendes Rohr. Das Laminat hat außen immer noch die Gewebestruktur, die werde ich auch nicht spachteln, einmal aus Einfachheit und zum Zweiten sieht es gut aus.
Als nächstes werde ich dann über den weiteren äußeren Aufbau und meine ersten Ergebnisse mit dem Geschoss berichten.
10.10.2017: Entwurf der Rakete überarbeitet.
01.11.2017: Aufbau der Startrampe eingefügt.
25.11.2017: Grundkonstruktion der Startrampe ist fertig.
18.05.2018: Das Abschussrohr wurde gebaut
Das hat mich seither nicht losgelassen, der Effekt eines nach hinten aus dem Werfer herausschießenden "Abgas"-strahls durch den man auch darauf achten muss, wer oder was sich hinter einem befindet.
Allerdings gibt es da auch noch dieses Video:
Eine Pango ist leider billig gebaut, für den "beschissenen" Einsatzzweck ist das völlig ausreichend, die die ich verbaut hatte hat leider mit der Zeit den Druck verloren.
Überlegungen und Gedanken
Bei einer Wasserrakete mit "Gardena-Starter" sollte alles dicht bleiben. Allerdings wird ein Raketenwerfer meist horizontal abgefeuert, wodurch bei einer Wasserrakete die Wasserfüllung der Schwerkraft folgt und nicht an der Düse bleibt. Zusätzlich wird eine Füllung mit 20-25% Wasser empfohlen, bei einer startenden Rakete würde das Wasser von der Beschleunigung in die richtige Richtung gedrückt und dazu muss genug Beschleunigung vorhanden sein um das Wasser zu bewegen, bevor die Düse geöffnet wird.
Mir ist jedoch durch meine Arbeit und eines meiner anderen Hobbies, Ubootmodellbau, noch eine andere Methode bekannt um eine Flüssigkeit dorthin zu leiten, wo sie benötigt wird, ein Blasentank. Dabei wird innerhalb eines Druckbehälters eine Membrane verwendet um verschiedene Medien voneinander zu trennen, die meisten Heizungsanlagen haben einen Volumenausgleichsbehälter dicht bei der Heizung der nach diesem Prinzip arbeitet.
Bei einer Wasserrakete reicht dafür ein Luftballon, im Ruhezustand herrscht auf beiden Seiten der gleiche Druck, der Ballon wird nicht belastet. Wird jetzt die Düse geöffnet wollen Luft und Wasser in die Richtung des niedrigeren Drucks, durch den Luftballon wird aber das Wasser zuerst durch die Öffnung gezwungen, danach wird vermutlich der Luftballon durch die Düse nach außen gestülpt und dann vom Restdruck aufgeblasen oder zum platzen gebracht, kein großer Verlust.
Die Rakete
Die Rakete selbst besteht wie bei den meisten Wasserraketen üblich aus einer Flasche für kohlensäurehaltige Getränke, die möglichst leicht und druckgünstig geformt sein sollte, also aus zylindrischen, kugel- und kegelförmigen Abschnitten bestehend. Zusätzlich sollte sie schlank sein, das verringert den Luftwiderstand und erhöht bei gleicher Energie die Reichweite.
Ich habe mich für eine 0,5l Pepsiflasche entschieden, die 0,5l-Flaschen von z.B. Förstina sind schlanker, aber für die ersten Versuche ist mir die gedrungene Form lieber.
Mein Problem gegenüber einer normalen Wasserrakete besteht darin die Rakete aufzupumpen. Sie wird zuerst durch die Mündung mit der entsprechenden Menge Wasser gefüllt, aber was dann? Der Luftballon erfüllt schließlich seinen Zweck und trennt Luft und Wasser, also muss die Luft irgendwie am Ballon vorbei.
Meine erste Idee war ein Röhrchen am Ballon vorbei und dann mit einem Fahrradventil gekoppelt, zu kompliziert.
Aber von der anderen Seite, vom Boden der Flasche kommt man direkt in die Luftkammer, also schnell in Fahrradladen, einen alten Schlauch mit Autoventil und durchgehendem Gewinde kostenlos abgestaubt.
Das Ventil habe ich gekürzt und mit den passenden Muttern und UHU Endfest so in den Boden eingeklebt, dass so wenig wie möglich vorsteht, im Zweifel wird man mit dem Teil getroffen, trotz flexibler Spitze.
Die Stabilisatorflossen werde ich durch Pfeilfedern aus Gummi herstellen.
So wie die hier: https://www.frankonia.de/Pfeilfedern+4"/no+value/Ansicht.html?Artikelnummer=88585&navCategoryId=63038
Die sind flexibel aber ausreichend stabil und, was das wichtigste ist, leicht. Ich werde versuchen, sie gewunden zu montieren, damit die Rakete durch den Drall noch zusätzlich stabilisiert wird.
Die Pfeilfedern und der Gardena-Adapter sind da.
Den Adapter musste ich natürlich nachbearbeiten, speziell Gewinde sind nicht einfach zu drucken. 15 Euro das Stück, ich habe noch einen Ersatz drucken lassen, für alle Fälle.
Die Pfeilfedern kann ich leider nicht wie geplant gewunden montieren, sie sind nicht dehnbar genug dafür. Aus dem gleichen Grund kann ich sie auch nicht an dem gewölbten Flaschenhals anbringen, sondern muss sie auf den zylindrischen Teil kleben.
Das Problem dabei ist, dass sie dann nur 4mm von der Flasche abstehen dürfen, um die Flasche ist nicht mehr viel Platz im Rohr. Zum Glück liegen die Flossen noch hinter dem Flächenschwerpunkt, würden sie auf oder vor dem Flächenschwerpunkt liegen wäre die Rakete aerodynamisch instabil und würde bei der geringsten Flugbahnabweichung ins Trudeln geraten.
Die Startrampe
Die Startrampe ist ganz einfach auf gebaut, ein Rohr mit Führungsschienen. Um so gut wie möglich vor dem Wasserstrahl geschützt zu sein und den Werfer kompakter bauen zu können wird das Rohr ausziehbar sein, ähnlich dem M72 LAW.
Ich habe eine Pappröhre zu Hause, in die die Flasche gut hineinpasst, nach zwei Anstrichen mit Epoxidharz wird sie auch wasserfest sein. Das vordere, äußere Rohr werde ich aus GfK laminieren, dabei werde ich die Pappröhre als Urform verwenden.
Es gibt eine Änderung der vorgesehenen Mechanik, anstatt der oben abgebildeten Gardena-Kupplung mit Schlauchanschluss habe ich eine Kupplung mit 3/4" Außengewinde (AG) gefunden.
Daran wird eine Muffe mit beidseitig 3/4" Innengewinde (IG) geschraubt. Dann folgt ein Reduziernippel 3/4"AG auf 3/8"IG mit einem Absperrhahn 3/8"AG auf 6mm Pneumatikschlauch.
Das Mini-Manometer mit 1/8" AG wird über einen Winkel-Steckanschluss 1/4" auf 4mm Pneumatikschlauch angeschlossen.
Über einen T-Abzweig 6mm auf 4mm wird das Ventil dann an der Rakete angeschlossen.
zusammen gelegt:
verschraubt:
Die Gewinde der Muffen müssen mit Teflonband abgedichtet werden, das hatte ich noch da, Pneumatikschlauch müsste auch noch rumliegen.
Die Rakete wird folgend vorbereitet:
- Rakete ankoppeln, Absperrhahn öffnen
- Wasser mit einer großen Spritze einfüllen, eventuell über das Fahrradventil einen Druckausgleich herstellen
- Absperrhahn schließen, Spritze abkoppeln und T-Stück mit einem 6mm Blindstopfen schließen
- Absperrhahn öffnen und die Rakete über das Fahrradventil mit dem nötigen Druck aufpumpen
Die Sache mit dem Absperrhahn ist von der Bedienung her vielleicht etwas kompliziert, sticht aber durch eine kompakte Bauweise hervor.
Zugegeben, die Sache war nicht ganz billig:
7,34€ Kupplungsdose Gardena auf 3/4"AG
2,78€ Muffe 3/4"IG auf 3/4" IG
1,79€ Reduziernippel 3/4"AG auf 3/8"IG
9,54€ Absperrhahn 3/8"AG auf 6mm
10,10€ Mini-Manometer 1/8"AG 0-10 bar
3,04€ Winkel-Steckanschluss 1/8"IG auf 4mm
5,95€ T-Steckanschluss 6mm-4mm
Macht 40,54€ plus Mehrwertsteuer ergibt 48,24€. Manch einer wird da vielleicht zurückschrecken, aber das war alles in einer halben Stunde montiert und vor allem hält es sicher bis zehn bar stand.
Zusammen mit der Rakete sieht das dann später etwa so aus, der Gardenaanschluss der Flasche fehlt noch:
Für die Mechanik von großem Nutzen ist die Tatsache, dass die Gardenakupplung durch drehen des roten Ringes gelöst wird, nicht wie sonst üblich durch ziehen. Dadurch wird das auslösen später deutlich einfacher werden, ich muss keinen Hebel mehr verbauen.
Die letzten Teile Grundkonstruktion sind da, der ganze innere Aufbau ist am Ende gut einen halben Meter lang. Die Flossen werden noch bei Beginn der Rundung abgeschnitten und in der Spannweite gekürzt.
Ich werde den Baubericht nebenher laufen lassen, ihr versteht sicherlich, dass ich im Herbst wenig Lust auf Wasserspiele und daher noch nicht viele Bilder habe
.Es wird Frühling und es ist nach Feierabend noch hell, also kann ich jetzt weiter bauen.
Als nächstes habe ich die Rohre gebaut. Das innere Rohr ist eine der Pappröhren, auf denen ich meine Glasfasergewebe geliefert bekomme. Das äußere Rohr muss auf dem inneren Rohr gleiten, was also liegt näher, als mit besagtem Rohr und dem Glasfasergewebe ein passendes Rohr zu laminieren.
Einfach die Glasfasern auf das Rohr zu laminieren funktioniert nicht, die Form muss eine glatte, nicht haftende Oberfläche haben, die gleichzeitig dafür sorgt, dass sich die Form ohne Schäden lösen lässt.
Ich habe mich dazu entschlossen, das Papprohr mit Backpapier zu umwickeln, wobei sich die Wicklungen mit halber Breite überlappen, sollte doch Harz zwischen die Schichten laufen. Ich habe auch schon die Verwendung von PET-Folie gesehen, unter dem Markennamen Mylar bekannt, hierzulande auch als Bratschlauch erhältlich.
Was ich allerdings vergessen hatte war der Einsatz von Trennmitteln, daher hatte ich Probleme, das Backpapier aus der Röhre zu holen.
Hier ist der Fertigungablauf beim Laminieren:
Glasfasergewebe um das Rohr legen und mit Epoxidharz tränken
Das fertige Laminat unter gelegentlicher Beobachtung aushärten lassen
Und dann das Papprohr herausziehen und das Backpapier entfernen
So erhält man relativ einfach ein passendes Rohr. Das Laminat hat außen immer noch die Gewebestruktur, die werde ich auch nicht spachteln, einmal aus Einfachheit und zum Zweiten sieht es gut aus.
Als nächstes werde ich dann über den weiteren äußeren Aufbau und meine ersten Ergebnisse mit dem Geschoss berichten.
10.10.2017: Entwurf der Rakete überarbeitet.
01.11.2017: Aufbau der Startrampe eingefügt.
25.11.2017: Grundkonstruktion der Startrampe ist fertig.
18.05.2018: Das Abschussrohr wurde gebaut
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