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CONSTRUCCIÓN DE COHETES DE AGUA PDF Imprimir E-mail
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Escrito por Antonio del Toro   
Jueves, 16 de Febrero de 2012 23:03

 

 

La construcción de cohetes de agua es uno de los juegos más bonitos e instructivos que conozco pues se disfruta haciéndolos y se vuelve a disfrutar en el momento de los lanzamientos y durante todo el proceso se adquiere destreza mental y manual.

Los materiales de todos es sabido que más simples no pueden ser (botellas de plástico) con lo cual pasar unos buenos ratos nos costara muy poquito dinero a la vez que hacemos practicas de aerodinámica, mecánica, principio de acción – reacción, modelismo y algo de electricidad, agudizando el ingenio para diseñar y resolver todos los detalles de construcción para que nada falle y todo se desarrolle en el lanzamiento y el vuelo según lo previsto.

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Materiales básicos

Podemos complicar nuestro prototipo de cohete todo lo que queramos, desde lanzar simples botellas a las que se les colocan unas alitas de cola y estrellarlas en caída libre hasta hacer un verdadero cohete que valla equipado con todo lo que se nos ocurra, paracaídas, cámaras de video, altímetro, giróscopio, impulsores múltiples y hasta doble etapa. Consiguiendo con ello vuelos más altos y seguros desde el punto de vista de poder recuperarlo y poderlo reutilizar en sucesivos lanzamientos.

Para reproducir el principio de acción – reacción que impulse al cohete, tenemos que conseguir que salga por una tobera un chorro de agua a presión que sustituye a los propulsores químicos que impulsan los grandes cohetes, para ello lo más fácil es tapar la botella con un tapón a presión al que se le ha conseguido atravesar con un tubito por el que introduciremos aire en el interior; cuando la presión supere a la del tapón este saldrá despedido y tras él un chorro de agua impulsado por la presión del aire que hay dentro.

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Detalle de la tobera

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Detalle del empalme de las botellas del propulsor

Con solo esto y sujetándolo con la mano en posición vertical ya conseguiremos que la botella vuele 10 o 15 metros pero será un vuelo corto e irregular pues despega con mucha fuerza pero se le acaba enseguida, con lo cual para tan poca altura no merece la pena equiparlo con paracaídas pues no daría tiempo a desplegarlo.

Se pueden conseguir vuelos más altos empalmando botellas de modo que dupliquemos o tripliquemos la capacidad de aire y agua con que poder llenar nuestro cohete, pero con lo que de verdad conseguiremos que el vuelo sea de altura es estrechando la salida del chorro de agua pues el despegue es más gradual pero el ascenso es más duradero porque sale el agua a mas presión y durante más tiempo.

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Dos botellas unidas 

El problema al estrechar la salida es que puede llegar a ser impredecible la trayectoria que tomara el lanzamiento con lo que se hace necesario dotar al cohete y/o a la base de ciertas guías que aseguren que el impulso inicial ocurre lo mas vertical posible.

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Detalle de las guias en la base

Se consigue empalmar botellas y que esta unión resista la presión haciendo a una de ellas un agujerito en la base y con un tubito roscado y arandela de goma se une con el tapón roscado de la botella que queremos empalmar apretándolo con dos tuercas, de modo que en posición de lanzamiento con las botellas invertidas el agua ocuparía la de abajo mientras que por el tubito pasaría el aire a ocupar el espacio de la botella de arriba, con ello habremos conseguido duplicar el volumen de “combustible” de nuestro cohete.  

Conviene decir aquí que las botellas no pueden ser de agua porque no soportan la presión, sino que tienen que ser de alguna bebida envasada con gas carbónico ( coca-cola, pepsi, casera etc. ), además aunque cualquier forma de botella sirve, son mucho más convenientes las que son cilíndricas pues con ellas se consiguen estructuras mucho mas aerodinámicas y estéticas; y para no perder la continuidad cilíndrica en los empalmes se coloca una faja que sacaremos del cuerpo de otra botella a la que le habremos cortado el cuello y la base.

Pues bien, con estas dos botellas empalmadas ya tenemos lo que va a ser el impulsor de nuestro cohete, solo tenemos que pegarle unos alerones de cola que pueden ser de cartón, plástico semirrígido o de lo que cada uno se invente, en un numero de tres o cuatro en la parte más baja del cohete y además es conveniente que se prolonguen mas allá de la salida del chorro de agua.

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Detalle de los alerones

Por encima de estas botellas tenemos que colocar otra o mas botellas pegadas con pegamento, cinta adhesiva etc. donde se alojaran los accesorios y mecanismos con que queramos equipar a nuestro cohete, y de los que es imprescindible un paracaídas junto con su sistema de despliegue lo más sencillo y eficaz posible. Resulta pues evidente que mientras más accesorios queramos montarle, mas espacio necesitaremos a la vez que estaremos añadiéndole carga adicional para el siempre relativo empuje de un modesto chorro de agua, con lo cual para asegurarnos un vuelo bien alto tenemos que elevar la presión casi al límite admisible de las botellas ( 8 kg ) dotándole de algún sistema de control del disparo que nos permita efectuarlo en el momento que se considere más oportuno.

El mecanismo de disparo como en todo no está sujeto a un diseño único sino que ahí juega la imaginación y la inventiva de cada uno. Yo lo construyo partiendo de un enchufe rápido para riego, de tal modo que me quede la parte macho como tobera del cohete y la parte hembra como disparador en la base de lanzamiento. Como la rosca de la boquilla no coincide con la de la botella, lo que se hace es destruirla para dejar un plano y de este modo poder introducirlo en el tapón de botella por un agujero que le hagamos a este y así ya sí que podremos roscarlo en la botella. El disparador así construido permitirá introducir en el interior toda la presión que queramos y no se liberara hasta que nosotros lo accionemos desde la distancia con una cuerda.

Con todo lo que se ha descrito hasta aquí ya tenemos todo lo necesario para un exitoso lanzamiento y eficaz vuelo pero este por muy alto que consiga llegar al cabo de pocos segundos se le acabara el impulso y ya no subirá mas, y si no le hubiéramos dotado de un eficaz despliegue de paracaídas, en la caída se estrellara sin remedio, se hará pedazos y ya no podremos disfrutarlo más, por ello debemos diseñar un sistema fácil y seguro para desplegar el paracaídas que asegure un descenso suave y un aterrizaje sin sufrir daños.

Una vez más entra a jugar un gran papel la inventiva de cada uno para diseñar dichos sistemas y que no se darán por totalmente seguros hasta que no hayan sido probados repetidas veces sin que fallen pues muchas veces una cosa es la teoría y otra muy distinta cómo se comporta en la práctica sobre todo por detalles que se nos han podido escapar a la hora de diseñarlo.

Aquí voy a describir uno de los sistemas que a mí me ha resultado más eficaz y fácil de construir partiendo de materiales fácilmente asequibles reciclando elementos de juguetes o aparatos domésticos.

 Para ello necesitaremos los siguientes materiales

-      La batería de un viejo móvil o consola.

-      Un motorcito eléctrico con reductor.

-      Un microinterruptor.

-      Una lata de conserva.

-      Goma pasamuros.

-      Gomas elásticas.

-      Pegamento y cinta adhesiva.

-      Cable conductor fino.

 

Con una lata de conserva cilíndrica no muy baja que se adapte al interior de las botellas que manejamos tenemos que construir un interruptor de gravedad; para ello se  le hace un agujero en el centro de la base y le colocamos el pasamuros que es estas gomitas que tienen ciertos aparatos eléctricos para que pase el cable de alimentación a través de una chapa metálica; y a través de el pasaremos un cablecito del que pende en su extremo una tuerca o cualquier masa metálica. Si colocamos invertida la lata el péndulo así construido colgara en el interior y no pasara nada, pero si la volcamos este en algún momento tocara las paredes metálicas de la lata y se convertirá en un interruptor eléctrico que actuara cuando nuestro cohete después de perder su impulso se vuelque para empezar a caer, que será el momento en que un motorcito eléctrico se ponga en marcha para activar el mecanismo que libere el paracaídas que lleva plegado en su interior.

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Interruptor de gravedad dentro de la lata de conservas

Como para mover un motor eléctrico se hace necesaria una fuente de energía, he colocado en la base de la lata con pegamento una batería de un móvil a la que se ha conectado además de este circuito, un cablecito con conector que salga al exterior y por el que podremos cargar la batería con su cargador cuando se quede sin energía.

Justo por encima de estos elementos hay que colocar una plataforma en donde fijar el motorcito con su reductor, de modo que la última rueda dentada de este salga parcialmente al exterior por una rajita practicada en el plástico de las botellas. Y por encima de todo esto ya podemos colocar el compartimento donde ira plegado el paracaídas. Para esto podemos utilizar la parte baja de otra botella cortada a la altura conveniente para que nos quepa en el interior el paracaídas bien plegado, de tal modo que este valla cargado en una especie de tirachinas de cuatro gomas; así cuando el cono de proa se abra por acción del motorcito el paracaídas saldrá del interior impulsado por la tensión de estas gomas. Este compartimento debe llevar además en el fondo un interruptor que conectaremos en serie con el de gravedad, que permita poner en marcha el motor solamente si está cargado con el paracaídas para que corte inmediatamente después de salir este y que además nos permita manipular el cohete mientras lo cargamos de agua y demás preparativos previos al lanzamiento.

Para que el cono de proa se mantenga cerrado debe estar abisagrado al borde de la capsula y en el borde opuesto mediante una cuerdecita y/o una goma elástica se engancha a la rueda dentada del reductor que habíamos dejado parcialmente fuera de las paredes del cohete, de modo que cuando esta se mueva se suelte aquella liberando el capuchón y a continuación saldrá el paracaídas que se encuentra plegado en el interior impulsado por la tensión de las gomas del tirachinas. El paracaídas se puede hacer con el plástico de las bolsas de basura pero se rompen con facilidad, es mejor hacerlo con la tela de algún paraguas viejo.

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Tres imágenes del detalle del mecanismo de disparo del paracaidas

En este modelo se ha incorporado además un cuerpo intermedio con compartimento para alojar un móvil para poder filmar desde abordo la secuencia de ascenso y caída.

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Detalle alojamiento para un movil

Para construir la base de lanzamiento cada uno empleara los materiales que más fácil les resulte trabajar o que más a mano tenga. La que yo hice más que describirla la ilustrare con fotos. Solo será conveniente decir que la estructura debe estar bien anclada al terreno ya sea clavada con piquetas o sujeta con piedras para garantizar que no se moverá al tirar de la cuerda para efectuar el disparo.

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Detalle de la base de lanzamiento

Hablar de todos los accesorios con que poder equiparlos sería algo así como elaborar un tratado sobre cohetes pues las posibilidades son tantas como permita la imaginación. Alguien dijo alguna vez que todo lo que se puede imaginar se puede hacer.

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Una vez terminado

 

Que disfruten haciendo y lanzando sus cohetes.

 

Antonio del Toro

Última actualización el Jueves, 16 de Febrero de 2012 23:21
 
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