中學(xué)物理知識在捆綁式多級水火箭研制中的應(yīng)用

葉嘉程　宣金波　葉家輝

研究背景

水火箭是一項在中小學(xué)生科技比賽中較為普及的活動，但比賽中大多數(shù)同學(xué)制作的水火箭均為單級水火箭，只有極少數(shù)學(xué)生采用二級水火箭參賽。在國內(nèi)，二級水火箭分離技術(shù)主要有氣囊技術(shù)和分離管技術(shù)。氣囊技術(shù)是把氣囊放在上級與下級之間，靠壓力差分離，這一技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了全口徑噴射，但是由于上下級要分開充氣，不穩(wěn)定，而且不能承受較高氣壓，容易在充氣時產(chǎn)生危險，也會影響射程。分離管技術(shù)則必須考慮氣密性問題，分離管的口徑只能做得較小，因而水火箭主體無法從下級借力，造成分離時瞬間的噴射力較小而無法達(dá)到較高的高度。目前，國內(nèi)沒有較成熟的且能起導(dǎo)向作用的捆綁式水火箭。針對這一現(xiàn)象，為了提高水火箭的射程，我們課題小組決定利用中學(xué)物理知識研制捆綁式水火箭。

研究結(jié)果

捆綁部分的助推與分離

為了使水火箭獲得更高的飛行高度，課題組設(shè)計了捆綁式多級水火箭（見圖1）。捆綁式多級水火箭分為捆綁助推部分和主體，捆綁部分起到助推作用。

捆綁式多級水火箭的結(jié)構(gòu)

捆綁式多級水火箭的捆綁部分由1個分離套筒、2組塑料扎帶和4個捆綁箭體組成。

分離套筒是2.5L汽水瓶截去瓶口、瓶底留下的瓶身，用來放置水火箭主體，并在主體與捆綁部分分離時，作為主體繼續(xù)上升的導(dǎo)向裝置。

捆綁箭體由4個二通單級水火箭組成。分離套筒與4個捆綁箭體用AB膠粘牢，并用捆綁扎帶將捆綁箭體緊緊連為一體。……