Cómo hacer un cohete de silbato - Skylighter, Inc.

Por Ned Gorski

¿Qué es un cohete de silbato?

Creo que un dispositivo de fuegos artificiales realmente impresionante habla por sí solo, así que aquí hay un video de uno de estos cohetes de fuegos artificiales silbantes en acción.

Cohete de silbato de fuegos artificiales de una libra

Un cohete de silbato hace exactamente eso: silba y chirría mientras salta hacia el cielo. El motor usa el mismo combustible de silbato que se usó en el

Cómo hacer un silbato

artículo. Los cohetes silbantes están "calientes". Saltan de la plataforma de lanzamiento y realmente pueden alcanzar una gran altura si se hacen bien.

He fabricado cohetes de silbato en tamaños desde supercohetes de botella de 1/4 de pulgada de ID hasta "seis libras" de ID de 1,5 pulgadas.

He levantado algunos proyectiles de bolas grandes (llamados "rumbos" cuando son transportados por cohetes) con los cohetes de silbato más grandes. Pero, a menudo vuelan tan alto que se pierde el efecto de tal rumbo. Por esa razón, prefiero simplemente ponerles un gran encabezado de informe con algo de titanio grueso para obtener impresionantes chispas plateadas cuando el encabezado explota.

Otras variaciones en la construcción pueden incluir varios efectos de "demora" durante la parte de la costa del vuelo después de la parte inicial de empuje poderoso, desde simplemente permitir que el cohete continúe silbando en el cielo, hasta que el silbato cambie a un destello rojo brillante o un el color cambia uno, antes de que el rumbo termine el vuelo del cohete.

Sin embargo, tenga en cuenta que los cohetes de silbato no son los "cohetes de pólvora negra de su padre". El combustible para cohetes que se usa en estos bebés es poderoso. Si los motores de los cohetes no se marcan con cuidado y no se fusionan correctamente, pueden producirse CATO ("bombas en un palo") muy impresionantes.

Advertencia: NUNCA golpee con la mano cohetes silbato con un mazo.

El combustible es sensible y podría estallar en ese proceso. Los cohetes silbato deben presionarse con un

prensa de árbol manual

para pequeños cohetes o un

prensa hidráulica

para motores más grandes, que requieren más presión. Es aconsejable utilizar un protector de seguridad en una prensa en caso de que algo salga mal y el motor se encienda durante la construcción.

Prensa de cohetes hidráulica con escudo de seguridad

Whistle Rocket Fuel

Usaré el mismo combustible que especifiqué en el artículo sobre

haciendo silbidos

. Los combustibles alternativos que mencioné en ese ensayo se pueden usar para fabricar motores de cohetes de silbato. Pero habrá el requisito de "marcar" para maximizar el rendimiento y la coherencia con esas variaciones.

Combustible Whistle-Rocket en bandeja forrada de papel

Entonces, estudie ese artículo y haga algo de ese silbato como combustible, observando todas las precauciones de seguridad pertinentes.

Herramientas Whistle Rocket

Estaré fabricando motores cohete silbato de una libra y 3/4 de pulgada de diámetro interior para este proyecto. El tragaluz lleva

TL1311

herramientas utilizadas para fabricar estos motores.

Herramientas Whistle Rocket

Este juego de herramientas viene con una base, un eje, un apisonador hueco para presionar los incrementos de combustible alrededor de ese eje y un apisonador sólido con el cual presionar los incrementos de combustible por encima del eje.

Nota:

Puede notar que las herramientas que estoy usando en este proyecto, que he tenido durante años, son diferentes a las herramientas Skylighter. Pero mi eje tiene aproximadamente el mismo tamaño y la construcción y el rendimiento del motor son muy similares.

Tubos de motor Whistle Rocket

Debido a la alta presión a la que se presiona el combustible en estos motores y al empuje que desarrollan durante el vuelo, se deben usar tubos de papel de alta resistencia en su construcción.

Tragaluz

TU1065

Los tubos extra resistentes de 3/4 de pulgada de diámetro interior, pared de 1/8 de pulgada son una excelente opción para estos motores cohete de silbato. Corté los tubos de 30 pulgadas de largo en tubos de 4,75 pulgadas de largo para estos motores.

Tubos de corte para motores Whistle Rocket

El soporte del tubo

Debido a la alta presión utilizada para presionar estos motores, los tubos se doblarían, dividirían y colapsarían si se fabricaran sin soporte de tubo. Un buen soporte es absolutamente imprescindible a la hora de fabricar estos motores.

Una pieza de tubería de PVC de 4,75 pulgadas de diámetro interno de 1 pulgada sirve como soporte de tubo. Se corta a lo largo con una sierra para metales para asegurarse de que rodee el tubo de papel y se ajuste perfectamente cuando se cierre la rebanada. El soporte se sujeta firmemente con abrazaderas de banda de metal, se instalan uno al lado del otro y se aprietan con sus ajustadores de tornillo alternados alrededor de la circunferencia del soporte.

Soporte de tubo de PVC para tubo de motor de papel Whistle-Rocket

Pulir las herramientas

A diferencia de los combustibles para cohetes con cola de carbón, el combustible para cohetes de silbato tiende a ser "pegajoso". Las altas presiones utilizadas para presionar el combustible alrededor del eje hacen que el combustible se adhiera a él. Esto dificulta la extracción del motor del eje una vez que se presiona el motor. Y el combustible de salicilato de sodio que prefiero es más pegajoso que los combustibles hechos con benzoato de potasio o benzoato de sodio.

Sin embargo, aquí hay una solución, promocionada regularmente por el maestro de cohetes Steve LaDuke. Pula sus herramientas, especialmente el eje, con papel de lija de grano 600 muy fino y un buen pulidor de metales. Conseguí un pulidor excelente, Mothers Billet Metal Polish, en mi tienda de autopartes local.

Pulir herramientas Whistle-Rocket con papel de lija fino y pulidor de metales

Primero, si tengo rayones o pequeñas imperfecciones en el eje, los elimino usando un pequeño trozo de papel de lija para alisar las herramientas. Lijar en una dirección longitudinal en el eje asegura que cualquier rasguño restante corra en esa dirección, en lugar de en un patrón circunferencial, lo que dificultaría la extracción del motor.

Luego, con una pequeña sección de un trapo suave, se pulen las herramientas, incluidos los apisonadores, hasta que todo tenga un acabado liso como un espejo. Esto realmente mejora la facilidad de uso de los apisonadores y la capacidad del motor cohete terminado para quitarse del eje.

Incluso hago lo mejor que puedo para pulir el interior del agujero dentro de la deriva hueca ("deriva" es otra palabra para "apisonador"). Esto ayudará a liberar cualquier combustible que se interponga entre esa parte hueca y el eje durante el prensado.

Pulir las herramientas de esta manera es un tiempo bien invertido. Ayudará a evitar muchas molestias en los siguientes pasos de presionar el motor y sacarlo del eje cuando esté listo.

Pulsando un motor Whistle-Rocket

Además de estar presionado en un tubo más largo y en un eje más largo, un motor de cohete de silbato no es muy diferente de un silbato normal. Pero fusiono los motores de cohetes de silbato de manera diferente a como fusiono los silbatos estándar.

Sección transversal del motor de cohete silbato de fuegos artificiales

Perforar el orificio del fusible

Notarás que la técnica de fusión que se muestra en el diagrama es diferente a la mayoría de las fusiones de cohetes. Hay un método para mi locura.

Lo primero que puede notar es que no hay boquilla de arcilla en los motores de cohete de silbato. Un cohete de silbato debe tener la parte inferior del tubo del motor bien abierta. Por lo tanto, el combustible debe encenderse justo en su borde inferior, o de lo contrario existe una buena posibilidad de que el motor explote debido a la sobrepresurización después del encendido.

Puede ser un desafío instalar un fusible desde la parte inferior del motor, tocando solo el borde del grano de combustible, sin ningún morro que lo sostenga en su lugar.

Algunas personas pegan en caliente el fusible a la superficie interior del tubo de papel. Otros usan cinta de enmascarar para sujetar el fusible a la palanca del cohete. He probado ambos métodos. Con un poco de cuidado, pueden funcionar bien, pero en otras ocasiones me ha caído el fusible porque se estaba quemando, antes de encender el motor.

Entonces, se me ocurrió la solución de instalar el fusible como se muestra arriba. Antes de presionar cualquier combustible, taladro un orificio de 1/8 de pulgada a través de la carcasa del motor, justo en el borde exterior de donde comenzará el grano de combustible. Utilizo un trozo de clavija de madera para respaldar el interior del tubo de papel durante la operación de perforación.

Perforación de un orificio para fusible de 1/8 de pulgada en el tubo del motor Whistle-Rocket

Marcado de las desviaciones de las herramientas para mayor seguridad

A continuación, marco las derivaciones de las herramientas con cinta adhesiva para asegurarme de que nunca entren en contacto con el eje cuando presiono un motor. Dejo un margen de seguridad de aproximadamente 1/8 de pulgada entre la deriva y el eje cuando estoy aplicando la cinta.

La herramienta de marcado se desplaza con cinta adhesiva para una separación segura

Presionando combustible para cohetes en el tubo

La deriva hueca se utiliza para presionar los incrementos de combustible,

hasta que el combustible esté por encima del eje.

Todos los incrementos se presionan a 7500 psi (libras por pulgada cuadrada) en la composición.

En el artículo sobre

haciendo silbidos

, Ilustré el método para determinar cuánta fuerza de prensa hidráulica usar con una deriva sólida. La aplicación de 2200 psi de presión de acuerdo con el manómetro de mi prensa da como resultado un valor real de 7500 psi en la composición con la deriva sólida.

Pero, dado que la deriva hueca tiene un orificio, tendrá que aplicarse menos fuerza para lograr esta misma presión sobre el combustible.

Fin de la deriva hueca del silbato-cohete

Con algunas matemáticas, he determinado que el área de superficie del extremo de esta deriva hueca es aproximadamente el 80% del área de superficie de una deriva de extremo sólido. Por esta razón, cuando use la deriva hueca, solo aplicaré alrededor del 80% de la fuerza con mi prensa que aplicaría cuando use la deriva sólida.

Entonces, para los incrementos que se presionan alrededor del eje con la deriva hueca, presionaré hasta una lectura de manómetro de 1750 psi en mi prensa hidráulica.

Lo primero que hago al presionar un motor es sacar un pequeño vaso de papel del combustible de la tina de combustible. Luego cierro la tina con fuerza y ​​la dejo a un lado lejos de donde estoy trabajando. De esa manera, solo queda expuesta la pequeña taza de combustible en caso de que algo salga mal.

Listo para cargar combustible de silbato en el tubo del motor del cohete

Con el soporte bien sujeto alrededor del tubo de papel, y con el extremo del tubo perforado con un agujero para fusible montado en el eje, introduzco 7 gramos (1/4 de onza) del combustible para silbatos, usando un embudo.

Pesaje del combustible de Whistle Rocket

Luego consolido ese incremento de combustible con la prensa en dos pasos, primero presionando hasta solo 1000 psi en el manómetro.

Quito la deriva y uso el extremo liso y redondo de mi punzón para limpiar cualquier combustible que esté atascado allí fuera de su agujero. Luego, inserto la deriva nuevamente en el tubo y presiono el resto del camino hasta 1750 psi en el manómetro.

Limpiar el combustible del silbato de la deriva hueca

Si presiono todo el camino hasta la presión máxima en la derivación hueca en un paso, el combustible se abrirá paso entre la derivación y el tubo, y entre el eje y la derivación, en su orificio. Esto puede bloquear la deriva en el motor, lo que dificulta su eliminación después de presionar el incremento. Presionar el incremento en dos etapas y limpiar la deriva entre esas dos presiones generalmente elimina el síndrome de deriva atascada.

Cuando presiono un motor realmente grande, como un modelo de ID de 1.5 pulgadas, en realidad presiono cada incremento en 3 o 4 etapas para alcanzar la presión máxima para evitar que las desviaciones se atasquen.

Presionando un motor Whistle-Rocket en una prensa hidráulica

Cuatro incrementos de 7 gramos de combustible, presionados de esta manera con la deriva hueca, llevan el combustible justo por encima del eje, usando mi combustible y herramientas. Esto puede variar un poco de un lote a otro de combustible o con diferentes herramientas.

Una vez que el combustible está por encima del eje, cambio a la deriva sólida. Ahora presiono los mismos incrementos de tamaño de 7 gramos en una pasada hasta la lectura completa de 2200 psi en mi medidor.

Para el cohete que se muestra en el video inicial de este artículo, presiono combustible a una pulgada por encima del eje. Eso requiere tres incrementos de 7 gramos con la deriva sólida, para un total de 49 gramos de combustible en este motor.

Pongo el tapón al motor con un incremento de 7 gramos de

mezcla de arcilla de mamparo

.

Ajuste del tiempo de vuelo total del cohete de silbato

La parte del vuelo del cohete después de la fase inicial de alto empuje, y antes de que estalle el rumbo, se denomina sección de retraso del vuelo.

El combustible alrededor de la circunferencia del eje, y por encima de él en la misma distancia, aproximadamente 1/4 de pulgada, se quema muy rápidamente en el período de empuje altamente presurizado del motor del cohete.

Secciones de combustible de empuje y combustible de retardo de Whistle Rocket Motor

Entonces, la porción sólida del combustible por encima de ese combustible de empuje se quema más lentamente en un ambiente menos presurizado. Es por eso que el sonido del silbido cambia tan drásticamente después de la quemadura de empuje inicial.

Entonces, en este motor de cohete tenía 1/4 de pulgada de combustible de empuje por encima del eje, y luego aproximadamente 3/4 de pulgada de combustible de retardo por encima de eso. Si acorto ese combustible de demora, la parte de demora del vuelo sería más corta. Si alargo la columna de combustible de demora en el motor, esa porción de demora del vuelo sería más larga.

Mirando a la

video

al comienzo de este artículo, la pulgada de combustible total por encima del eje produjo ese vuelo y retraso en particular antes de que explotara el rumbo. Estaba bastante feliz con el vuelo de ese cohete. Podría haber alargado la columna de combustible de retardo otro 1/4 de pulgada para ver si eso producía un vuelo más agradable en el próximo cohete.

Se pueden realizar otras modificaciones interesantes al grano de combustible retardado. Una vez que se ha presionado el combustible por encima del eje,

titanio esférico

se puede agregar a los incrementos de combustible que se presionan con la deriva sólida. El combustible de retardo se pesa en un vaso de papel. Añado el 10% del peso de ese combustible en titanio. Luego, la taza se agita para mezclar los componentes.

La mezcla de combustible de titanio se presiona un incremento a la vez, igual que se describió anteriormente. El metal producirá un rastro de chispas plateadas a medida que se quema el combustible de retardo. Si se agrega el metal duro a todo el combustible (debajo de la parte superior del eje), se romperá el eje con bastante rapidez. Dado que también podría representar una amenaza de chispas, solo lo agrego al combustible de demora.

Si planeo tener un orificio de paso de fuego, generalmente lo taladro a través del centro del mamparo de arcilla en el combustible. Pero no quiero perforar ningún combustible que contenga titanio; así que taparé cualquier combustible de titanio con 1/8 de pulgada de combustible simple (sin titanio). Perforar con giro a mano es más seguro.

Los efectos que puede crear utilizando el combustible de retardo están limitados solo por su imaginación. Por ejemplo, en su artículo "

Cómo hacer cohetes de fuegos artificiales con colas verdes y rojas

, "Dave Stoddard describe los combustibles de retardo utilizados para cambiar el color de la cola del cohete a un destello verde o rojo mientras vuela hacia arriba.

Retirar el soporte del tubo del tubo y el motor del eje

Después de presionar el combustible y la arcilla en el tubo, es hora de quitar el motor del eje. Esto es más fácil si primero se quita el soporte del motor, lo que afloja un poco el motor en el eje.

Primero, aflojo y quito las abrazaderas de banda de metal del soporte, y luego deslizo el soporte de PVC fuera del motor.

Entonces el motor es

retorcido

fuera del eje. Poner la base del eje en un tornillo de banco o sujetarla rígidamente en la prensa de cohetes puede facilitar esto. Utilizando ambas manos para girarlo, el motor se retira con cuidado de la herramienta.

No use abrazaderas o alicates en el motor mismo

, o correrá el riesgo de romper el grano de combustible, lo que hará que el cohete explote en lugar de volar.

Soporte quitado del tubo, motor de silbato quitado del eje

Perforación de un orificio de paso de fuego en un mamparo de arcilla

Si voy a poner un rumbo en el cohete, necesitaré un orificio de paso de fuego en el mamparo de arcilla para transferir el fuego del último combustible del cohete al rumbo.

Creo este hoyo de fuego por

torciendo cuidadosamente la mano

una broca en el centro del mamparo justo a través de la arcilla en el combustible rosa. (Recuerde que el último 1/8 de pulgada de combustible que se presionó no debe contener titanio, incluso si se agregó titanio al resto del combustible de retardo).

Advertencia: Nunca use un taladro eléctrico para crear el orificio de paso de fuego.

La fricción y el calor provocados por una perforación tan rápida podrían encender el motor. Solo use torciendo la broca con la mano para crear el agujero.

Descubrí que comenzar el agujero con una broca afilada de 1/8 de pulgada, torcida a mano a través de la arcilla hasta que apenas penetra en el combustible, funciona bien. Luego expandiré el orificio con una broca de 1/4 de pulgada de diámetro para ensanchar y crear el orificio de paso final.

Perforación manual con giro de un orificio de paso a través de un mamparo de arcilla

Encabezados de cohetes simples

Ahora se pueden emplear varios tipos de encabezados simples en este cohete de silbato.

Hay un espacio vacío de 1 pulgada de largo en el tubo del motor sobre el mamparo de arcilla perforado. En primer lugar, me gusta insertar un par de piezas de fósforo negro, ya sea de Quickmatch o

fusible rapido

, en el orificio de paso del fuego del mamparo perforado. Corté estos trozos de fósforo de aproximadamente 1.5 pulgadas de largo para que lleguen al fondo del orificio de paso de fuego y se extiendan hasta el final del tubo del motor.

Insertar Blackmatch en Whistle Rocket Passfire Hole

Estas hebras de blackmatch aseguran una transferencia de fuego positiva desde el último combustible del cohete hasta el cabezal.

Para un chorro de estrellas al final del vuelo del cohete, se puede poner una pequeña cantidad de pólvora negra en el hueco del tubo, seguida de algunas de las estrellas.

Por una caída

cometa brillante

, algo de la pólvora negra seguida de un solo cometa de 3/4 de pulgada se puede usar para llenar el extremo del motor.

Para un pequeño informe al final del vuelo del cohete, el extremo del tubo se puede llenar con pólvora negra suelta o combustible de silbato suelto. Se puede agregar una pizca de titanio grueso a cualquiera de estos polvos para producir chispas de plata cuando se dispara el cabezal.

Motor de cohete de fin de silbato lleno de combustible de silbato suelto

Con cualquiera de estos tipos de encabezados, el motor se tapa con un disco de extremo de 1 pulgada, pegado.

Si se ha hecho un encabezado de informe, me gusta reforzar la sección del tubo del informe y la tapa del extremo con cinta adhesiva, rematada con cinta adhesiva de papel de aluminio para despegar y pegar. Este refuerzo realmente ayuda a que un informe se dirija a "aparecer".

Para el rumbo de una estrella o cometa, basta con pegar un disco de papel para terminar el extremo del motor.

Encabezado del informe del cohete de acabado con flejes y cintas de aluminio

Instalación de Rocket Stick

El último paso para terminar este cohete es instalar el palo. Estoy usando una vara de álamo cuadrada que yo

rasgado en mi sierra de mesa

. Mide 5/16 de pulgada cuadrada por 36 pulgadas de largo. Biselo el extremo del palo, lo pego en caliente directamente en el motor y termino el accesorio con dos bandas de cinta adhesiva. Me aseguro de que el palo no cubra el orificio del fusible.

Colocación de la palanca estabilizadora en el motor Whistle Rocket

Ahora se puede insertar una pieza de fusible Visco de 6 pulgadas en el orificio del fusible, y el cohete está listo para colocarse en un tubo de lanzamiento y volar.

Cohete de silbato visco-fusionado cargado en el tubo de lanzamiento

Sellado del motor del cohete para su almacenamiento

Si voy a almacenar el cohete terminado por un tiempo, me gusta sellar la parte inferior del motor y el orificio del fusible con cinta adhesiva de aluminio. Esto evita que el combustible higroscópico del cohete absorba la humedad atmosférica durante el almacenamiento y protege el motor de llamas o chispas hasta el tiempo de vuelo.

Sellado de la parte inferior del motor del cohete y el orificio del fusible con cinta de papel de aluminio

Antes del vuelo, la cinta se

completamente

retirado de la parte inferior del motor, y el fusible Visco se instala a través del orificio del fusible.

Los motores sin varillas se pueden almacenar en bolsas de plástico selladas junto con una bolsa de desecante para garantizar que no absorban la humedad.

Conclusión

Bueno, ahí lo tienes, uno de los cohetes más interesantes y poderosos que puedes hacer.

La próxima vez les mostraré una buena variación de este motor básico, el cohete estroboscópico y algunas formas diferentes de crear un rumbo de cohete.

Nos vemos entonces

Ned

Materiales necesarios Abrazaderas de banda, MetalBlackmatch Bulkhead Clay MixDisk, 1 "(DK1000) Brocas, Prensa hidráulica Rocket de 1/8" y 1/4 "Cinta adhesiva para pulir metal Taza de papel PVC, 1" ID, 4.75 "de largo RagRocket Stick, 5/16" cuadrado, 36 " LongWhistle Rocket Tooling (TL1311) Rocket Tube, 3/4 "ID, 1/8" Wall (TU1065) Papel de lija, grano 600 Cinta de escamasTitanium, SphericalWhistle Mix (KT1110)