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水火箭原理及起源

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  材料的準備:
1. 600cc或1500cc的保特瓶兩個。(單瓶加長型)
2. 頭錐可用泡棉板、硬紙板、矽膠、這裡是  用橡膠成型製品。
3. EVA泡棉板 200mm*300mm*3mm一張。
4. 尾翼材料可利用泡棉板、硬紙板、塑膠板、燒壞的光碟片製作。(左圖600cc的水火箭的尾翼就是用光碟片製作,類似魚鰭翼)
5. 請參考製作圖面資料

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  工具的準備:
a. 30cm鋼尺: 量取裁切泡棉、紙板用。
b. 鋼鋸片: 頭錐使用橡膠成型錐,須鋸掉瓶口。
c. 電工膠布: 固定頭錐、瓶子、尾翼用。
d. 管束: 利用管束對齊切割線,切瓶一次完成。
e. 傘形擴孔刀: 多瓶連接時用,可將小孔擴大。
f. 一字起子: 用於調整管束的鬆緊。
g. 尖嘴鉗: 成型固定用。
h. 原子筆: 畫線註記用。
i. 美工刀: 裁切泡棉、紙板用、瓶子。
j. 10cm長剪刀: 裁剪泡棉、紙板、瓶子。
k. 熱融膠槍: 黏貼固定尾翼或組件用。
l. 美工切割墊: 裁剪泡棉、紙板、瓶子的襯底。

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  瓶口鋸掉: (開始動手了)
1.其實保特瓶的瓶首就是最流線又光滑的,配上橡膠頭錐,形成一體流暢的火箭頭了。
2.使用鋼鋸在瓶口的凸緣下方鋸斷。
3.使用美工刀或挫刀將斷面上的毛邊修除。
4.如果使用紙板或泡棉製作頭錐就不須鋸除。
5.參加競賽用的最好利用自身瓶首製作最佳。
6.利用EVA泡棉製作頭錐,請參考下列網頁:
         泡棉頭錐&尾翼製作程序

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  定位切割線:
1. 一般的保特瓶切割是先用厚紙板圍繞瓶 
    子對齊,用奇異筆畫上切割線,然後以
    美工刀切開,不整齊處,再用剪刀修剪
    。總共須要三道手續才能完成處理。
2. 在此介紹站長的切割手法,在機械五金
    行,購買不鏽鋼管束,尺寸可套入及鎖
    緊瓶子,鎖緊時管束會自行水平定位且
    不會滑動,以美工刀靠管束邊切割即可
    ,一次解決。
3.  600cc 瓶子使用 2½"的管束,
     1250~1500cc 瓶子使用 3½"的管束,
     2000cc 瓶子使4½"的管束。

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  切割保特瓶:
1. 鎖緊時管束會自行水平定位且不會滑動
    ,以美工刀靠管束邊切割即可,一次解
     決。
2. 美工刀切割時,不可一刀直接切,先輕
     劃  幾下再用力切開。
3. 由於管束圈住定形,在切割時,不會因
     為用刀造成瓶子變形,而不易切割或不
     平整。
4. 切下的瓶底,再與瓶蓋,以螺絲結合,
     就  可以用做水火箭的擺放基座。

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  套上橡膠頭錐:
1. 其實保特瓶的瓶首就是最流線又光滑的
    ,配上橡膠頭錐,形成一體流暢的火箭
    頭了,在內部使用強力膠或電工膠帶固
    定頭錐。
2. 如果使用紙板製作的尖錐,往往摔個幾
    次  就掛了,不過成本較低,但要DIY好
    幾次 !
3 . 橡膠頭錐可以利用"殼模"複製,做好
    "殼模",在內側塗矽膠,成形後成錐形
   ,在錐形內部填入矽膠再與瓶子結合成
     頭錐。
4. 利用EVA泡棉製作頭錐,請參考網頁:
         泡棉頭錐&尾翼製作程序

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  組合上下瓶:
1. 將切除瓶底及裝上頭錐的上瓶與充氣用的
    下瓶套合。
2. 單一個瓶子的長度不夠,所以必須利用另
     一瓶來加長。
3. 利用瓶子的的瓶首做水火箭頭,最適合不
      過的,套上橡膠頭錐,形成流暢的整
      流罩。

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  兩瓶結合:
1. 將上瓶套上充氣瓶的底部,仔細調整兩瓶
     必須成一直線,飛行時才不會轉彎。
2. 由於只有一隻充氣瓶,兩瓶套合處,只要
     使用電工膠帶纏繞貼緊即可。
3. 如果兩隻瓶子都要充氣,就必須使用中空
     螺絲來連結,可以參考下列網頁資料:

   中空螺絲之多瓶連接介紹

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  製作置放台:
1. 在前面的上瓶,被切除的瓶底,可以拿來
     做水火箭的置放台。
2. 因為水火箭的尾翼,如果在平放時,容易
     受到重壓而導致變形脫落。
3. 將瓶蓋及瓶底鑽一個3~5mm的孔,用螺絲
     把瓶蓋和瓶底鎖在一起,如果會鬆動,在
     兩者之間加上一片3mm的橡膠板或點上熱
     融膠迅速結合,趕快泡水冷卻,避免瓶底
     收縮變形。

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座台與水火箭組合:
1. 將瓶底座台與水火箭的充氣瓶結合。
2. 平常不玩水火箭時,把噴嘴拆下,將箭
    體與座台結合,當做擺飾或作品也很不
    錯喔。
3. 左圖的水火箭尾翼是用CD片,切成四等
    份組立的,CD片也可以做砲彈飛車的輪
    子,薄薄的輪子是輪子也是飛車的導向
    翼。

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裁切尾翼圓套:
1. 無論翼片是用泡棉、紙板、塑膠片、
    CD片,最好是用泡棉做圓套,再以熱融
    膠結合翼片。
2. 用泡棉做圓套的好處是可以拆換不同的
     尾翼,以同一箭體可測試不同的尾翼效
     果。
3. 不同的瓶子的直徑有些差異,圓套的長
    度依箭體的總長的1/5左右,概約5~8cm。

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尾翼圓套周長量取:
1. 不同容量的瓶子的直徑不同,以公式計
    算周長會有一些不適用,因為泡棉有
     3mm厚度,而且圓套又緊套瓶身,所以
     最好以泡棉圍繞瓶身量取。
2. 泡棉圍繞瓶身量取時,圓套的周長約少
     2mm左右,如此在圓套結合後,再套入
     瓶身會略緊一些,尾翼在飛行或墬落時
     才不易走位。
3. 尾翼的製作,請參考下列圖面 :

     泡棉尾翼尺寸及工具材料

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尾翼的四等分位置:
1. 將量取裁剪好的泡棉圓套板,平均劃出四
     片尾翼的位置。
2. 在圓套的接合處兩側,劃分出1/8個等份。
3. 以奧雷特600cc的瓶子為例,周長約
     220mm,四個等份= 220 / 4 = 55mm
     ,八個等份= 55 / 2 = 27.5mm。
4. 劃出四片尾翼的位置,務必要垂直,黏合
     尾翼時才會與瓶身平行,飛行路徑不會轉
     彎或箭體旋轉。

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設計尾翼樣式:
1. 尾翼的式樣可以自由發揮,材質可選泡
    棉、硬紙板、塑膠板、巴沙木、CD片。
2. 基本尾翼的尺寸,概約50*50mm即可。
3. 形狀以最長常用的梯形翼、圓形翼、後
    掠翼、魚鰭翼,如果翼展較長,所使用
    的材質,最好要硬一些,飛行時尾翼才
    不會擺動,否則飛行方向會不穩定。

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裁切尾翼:
1. 按照自己的喜好來設計尾翼,裁切時美
    工刀要與材料保持90度垂直,斷面才會
    平整。
2. 除了接合的那一邊,其他各邊可以使用
    挫刀、砂紙、砂輪機,將外緣打磨圓滑
    ,這樣可以減少風阻。

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四尾翼結合:
1. 將四片尾翼,使用熱熔膠,在接合面先
    點上一些,再迅速放在圓套板的等分線
   上黏住。
2. 黏尾翼時,翼片必須與圓套板成90度角
    垂直,用膠量先少一些,固定好了再補
    強一點。
3. 接合膠的選擇 :
     硬紙板、塑膠板、巴沙木、CD片,一
     定要使用熱熔膠接合。若使用泡棉則可
     選用熱熔膠或瞬間劑。
4. 使用熱熔膠必須注意高溫,不可以以手
     碰觸熔融的膠,避免燙傷手。使用瞬間
     劑時,手一定要保持距離,才不致瞬間
     被黏住,工作場所保持通風,避免眼睛
     被燻流淚。

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四尾翼的兩側補強:
1. 尾翼放在圓套板的等分線上之後,再使
    用熱熔膠,將翼片的兩側點膠補強。
2. 也可以使用中性矽膠,在翼片的兩側塗
     膠補圓弧加強,但必須等上幾個小時,
     矽膠才會硬化。

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尾翼圓套結合:
1. 尾翼圓套的兩側結合,比較麻煩且不易
    定位。
2. 為求兩側能穩定地點膠,在接合處先以
    膠帶 將兩側黏住定位,再使用熱熔膠點
    在接合縫內。
3. 尾翼的製作圖面,請參考 :

    泡棉尾翼尺寸及工具材料

mkrock19.jpg (73960 bytes)

對齊接合縫:
1. 在接合縫的背後內側有膠帶輔助定位,接
     合縫要對齊,圓套的直徑才會一致。
2. 此處所使用的膠帶,最好用含有纖維的較
     佳,因為一般的PVC膠帶,容易受熱而破
     裂,導致接合縫沒有對齊。
3. 含有纖維的膠帶,在書局裡有賣,也就是
     封裝書本的裝訂位置,所使用的膠帶。

mkrock20.jpg (71127 bytes)

接合圓套:
1. 在接合縫上,使用熱熔膠接合起來。
2. 由於熱熔膠要冷卻硬化,須要10~20秒
    左右,所以最好分段,一段一段地接合
    起來。
3. 使用熱熔膠必須注意高溫,不可以以手
    碰觸熔融的膠,避免燙傷手。使用瞬間
     劑時,手一定要保持距離,才不致瞬間
    被黏住,工作場所保持通風,避免眼睛
     被燻流淚。

mkrock21.jpg (84325 bytes)

套上尾翼:
1. 黏好泡棉圓套之後,檢查尾翼片是否垂
    直平坦,四片翼是否平均相距90度。
2. 套入上瓶子時,尾翼的圓套下方與瓶子
    的圓弧轉平位置對齊(標籤的邊緣),如
    此整個箭體呈現 "梭子" 的流線外型,風
    阻可以達到最小,相對可以增加飛行距
    離。
3. 由於製作圓套時,圓套的周長有減少約
     2mm左右,因此圓套在套入瓶子時,有
    一點點緊的,可以使圓套與瓶子緊密貼
    合。

mkrock22.jpg (83843 bytes)

尾翼定位:
1. 尾翼套入上瓶子時,尾翼的圓套下方與
    瓶子的圓弧轉平位置對齊(標籤的邊緣)。
2. 雖然圓套與瓶子緊緊的,但是在飛行墬
    落在較硬的地面時,由於向下的衝擊力
    ,會使尾翼圓套向前移位。
3. 利用膠帶將圓套緊緊纏繞在瓶子上,膠
    帶在圓套的斷面上,形成一圓弧R角,
    也可以減少垂直斷面所造成的風阻。
4. 由於一般尾翼的下方位置是在瓶口附近
     ,圓套與圓錐瓶首之間,形成一處圓凹
    槽,氣流經過而形成向內迴旋,因而產
    生負壓,使得前進動力受到拖拉損失。

mkrock23.jpg (92871 bytes)

                   注    意   事   項
1. 使用熱熔膠必須注意高溫,不可以以手
    碰觸熔融的膠,避免燙傷手,如果碰到
    了,請迅速泡入冷水即可冷卻熔融的膠。
2.  使用瞬間劑時,手一定要保持距離,才
    不致瞬間被黏住 (這是由於瞬間膠是吸濕
    性的,手又略微潮濕,因此一碰到就黏
    住了),還有工作場所要保持通風,避免
    眼睛受到刺激,而被燻得流眼淚。
3.  在切割保特瓶時,請循序漸進地,一刀
     一刀地劃,再加一點力切下,可以避免
     切壞或切不直,而造成毛邊,也可防止
     用刀不慎 的傷害。

 
 
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