Como fazer um foguete de apito - Skylighter, Inc.

Por Ned Gorski

O que é um foguete de apito?

Acho que um dispositivo de fogos de artifício realmente impressionante fala por si, então aqui está um vídeo de um desses foguetes de fogos de artifício em ação.

Foguete de apito de fogos de artifício de uma libra

Um foguete de apito faz exatamente isso: assobia e guincha enquanto salta em direção ao céu. O motor usa o mesmo combustível de apito que foi usado no

Como fazer um apito

artigo. Foguetes de assobio são "quentes". Eles saltam da plataforma de lançamento e podem realmente alcançar altitudes muito elevadas se forem bem feitos.

Eu fiz foguetes de apito em tamanhos de supergarrafas de 1/4 de polegada ID até "seis libras" de DI de 1,5 polegada.

Eu levantei alguns projéteis de bola grande (chamados de "cabeçalhos" quando são carregados por foguetes) com os foguetes de apito maiores. Mas, muitas vezes eles voam tão alto que o efeito de tal rumo é perdido. Por esse motivo, prefiro simplesmente colocar um grande cabeçalho de relatório neles com um pouco de titânio grosso para obter faíscas de prata impressionantes quando o cabeçalho explode.

Outras variações na construção podem incluir vários efeitos de "atraso" durante a parte de desaceleração do voo após a parte inicial de empuxo poderoso - desde simplesmente permitir que o foguete continue assobiando no céu, até ter o apito mudando para um sinalizador vermelho brilhante ou um mudança de cor, antes que o título termine o vôo do foguete.

Esteja ciente, porém, de que os foguetes de apito não são os "foguetes de pólvora negra de seu pai". O combustível de foguete usado nesses bebês é poderoso. Se os motores do foguete não forem acionados com cuidado e fundidos corretamente, podem resultar CATO's ("bombas em um stick") muito impressionantes.

Aviso: NUNCA empurre foguetes de apito usando um martelo.

O combustível é sensível e pode ser detonado nesse processo. Foguetes de apito devem ser pressionados usando um

prensa manual

para pequenos foguetes ou um

pressão hidráulica

para motores maiores, que requerem mais pressão. É aconselhável usar uma proteção de segurança em uma prensa, caso algo dê errado e o motor acenda durante a construção.

Prensa-foguete hidráulica com escudo de segurança

Combustível de foguete de apito

Usarei o mesmo combustível que especifiquei no artigo sobre

fazendo apitos

. Os combustíveis alternativos que mencionei naquele ensaio podem ser usados ​​para fazer motores de foguetes de apito. Mas haverá o requisito "discar" para maximizar o desempenho e a consistência com essas variações.

Combustível de foguete de apito em bandeja forrada de papel

Portanto, estude aquele artigo e faça um pouco daquele combustível de apito, observando todos os cuidados de segurança pertinentes.

Ferramentas para foguetes de apito

Vou fazer motores de foguete de apito de uma libra e 3/4 de polegada ID para este projeto. Skylighter carrega

TL1311

ferramentas usadas para fazer esses motores.

Ferramentas para foguetes de apito

Este conjunto de ferramentas vem com uma base, um fuso, um compactador oco para pressionar os incrementos de combustível ao redor desse fuso e um compactador sólido para pressionar os incrementos de combustível acima do fuso.

Observação:

Você pode notar que o ferramental que estou usando neste projeto, que tenho há anos, é diferente do ferramental Skylighter. Mas, meu eixo tem aproximadamente o mesmo tamanho e a construção do motor e o desempenho são muito semelhantes.

Tubos de motor de foguete de apito

Por causa da alta pressão na qual o combustível é pressionado nesses motores e do empuxo que eles desenvolvem durante o vôo, tubos de papel de alta resistência devem ser usados ​​em sua construção.

Skylighter

TU1065

DI de 3/4 de polegada, parede de 1/8 de polegada, tubos extra-fortes são uma escolha excelente para esses motores de foguete de apito. Cortei tubos de 30 polegadas em tubos de 4,75 polegadas para esses motores.

Tubos de corte para motores de foguetes de apito

O suporte do tubo

Por causa da alta pressão usada para pressionar esses motores, os tubos se dobrariam, se partiriam e desmoronariam se não fossem feitos sem suporte de tubos. Um bom suporte é absolutamente essencial ao fazer esses motores.

Um pedaço de 4,75 polegadas de diâmetro interno de 1 polegada, cano de encanamento de PVC serve bem como um suporte de tubo. É cortado longitudinalmente com uma serra para garantir que contorne o tubo de papel e se encaixe perfeitamente quando a fatia for fechada. O suporte é mantido firme com braçadeiras de metal, instaladas lado a lado e apertadas com seus parafusos ajustadores alternados ao redor da circunferência do suporte.

Suporte de tubo de PVC para tubo motor de papel de foguete de apito

Polir o ferramental

Ao contrário dos combustíveis para foguetes com cauda de carvão, o combustível para foguetes de apito tende a ser "pegajoso". As altas pressões usadas para pressionar o combustível ao redor do eixo fazem com que o combustível adira a ele. Isso torna o motor difícil de remover do eixo uma vez que o motor é pressionado. E o combustível de salicilato de sódio que eu prefiro é declaradamente mais pegajoso do que os combustíveis feitos com benzoato de potássio ou benzoato de sódio.

Aqui está uma solução, entretanto, regularmente elogiada pelo mestre rocketeiro Steve LaDuke. Faça o polimento do seu ferramental, especialmente o fuso, usando uma lixa muito fina de grão 600 e um bom polidor de metal. Comprei um excelente polidor, Mothers Billet Metal Polish, em minha loja de autopeças local.

Ferramentas de polir foguete com lixa fina e polimento metálico

Primeiro, se eu tiver algum arranhão ou pequena imperfeição no fuso, eu removo usando um pequeno pedaço de lixa para alisar a ferramenta. Lixar no sentido do comprimento no fuso garante que quaisquer riscos remanescentes corram nessa direção, ao invés de em um padrão circunferencial, o que tornaria a remoção do motor mais difícil.

Em seguida, usando uma pequena seção de pano macio, o ferramental, incluindo os compactadores, é polido até que tenha um acabamento liso como espelho. Isso realmente aumenta a facilidade de uso dos compactadores e a capacidade do motor de foguete acabado de ser removido do fuso.

Eu até faço o melhor que posso para polir o interior do buraco dentro da cavidade ("deriva" é outra palavra para "compactador"). Isso ajudará a liberar qualquer combustível que fique entre a parte oca e o fuso durante a prensagem.

Polir a ferramenta dessa maneira é um tempo bem gasto. Isso ajudará a evitar muitos agravos nas próximas etapas de pressionar o motor e removê-lo do fuso quando estiver pronto.

Pressionando um Motor de Foguete Apito

Além de ser pressionado em um tubo mais longo e em um fuso mais longo, um motor de foguete de apito não é muito diferente de um apito normal. Mas eu faço a fusão de motores de foguetes de apito de maneira diferente do que fungo os apitos padrão.

Corte transversal de motor de foguete de apito de fogos de artifício

Perfurando o Fusível

Você notará que a técnica de fusão mostrada no diagrama é diferente da maioria dos fusões de foguete. Existe um método para minha loucura.

A primeira coisa que você notará é que não há bocal de argila nos motores de foguetes de apito. Um foguete de apito precisa ter a parte inferior do tubo do motor totalmente aberta. Portanto, o combustível deve ser inflamado na borda inferior, ou então há uma boa chance de o motor explodir devido à sobrepressurização após a ignição.

Pode ser um desafio instalar um fusível da parte inferior do motor, tocando apenas a borda do grão de combustível, sem bocal para prendê-lo no lugar.

Algumas pessoas colam o fusível na superfície interna do tubo de papel com cola quente. Outros usam fita adesiva para prender o fusível no bastão do foguete. Eu tentei ambos os métodos. Com algum cuidado, eles podem funcionar bem, mas em outras ocasiões, o fusível caiu enquanto estava queimando, antes de ligar o motor.

Então, eu vim com a solução de instalar o fusível como mostrado acima. Antes de pressionar qualquer combustível, faço um orifício de 1/8 de polegada na carcaça do motor, bem na borda externa de onde o grão de combustível começará. Eu uso um pedaço de tarugo de madeira para proteger o interior do tubo de papel durante a operação de perfuração.

Perfuração de orifício de fusível de 1/8 de polegada no tubo do motor de foguete de apito

Marcando os desvios do ferramental para segurança

Em seguida, marco os desvios da ferramenta com fita adesiva para garantir que nunca entrem em contato com o fuso quando pressiono um motor. Eu permito uma margem de segurança de cerca de 1/8 de polegada entre a deriva e o fuso quando estou aplicando a fita.

Marcação de desvios da ferramenta com fita adesiva para liberação segura

Pressionando combustível de foguete no tubo

A deriva oca é usada para pressionar os incrementos de combustível,

até que o combustível esteja acima do fuso.

Todos os incrementos são pressionados para 7500 psi (libras por polegada quadrada) na composição.

No artigo sobre

fazendo apitos

, Ilustrei o método para determinar quanta força de prensa hidráulica usar com uma deriva sólida. A aplicação de 2.200 psi de pressão de acordo com o medidor da minha impressora resulta em 7.500 psi reais na composição com a deriva sólida.

Mas, como a deriva oca tem o orifício, menos força terá de ser aplicada a ela para atingir a mesma pressão no combustível.

Fim da deriva do foguete-apito oco

Com um pouco de matemática, eu determinei que a área da superfície da extremidade dessa deriva oca é cerca de 80% da área da superfície de uma deriva da extremidade sólida. Por esse motivo, ao usar o drift oco, aplicarei apenas cerca de 80% da força com a minha prensa que aplicaria ao usar o drift sólido.

Portanto, para os incrementos que são pressionados ao redor do fuso com o drift oco, pressionarei até uma leitura manométrica de 1.750 psi na minha prensa hidráulica.

A primeira coisa que faço ao prensar um motor é remover um pequeno copo de papel com o combustível do reservatório de combustível. Em seguida, fecho a banheira com força e a coloco longe de onde estou trabalhando. Dessa forma, apenas o copo pequeno de combustível fica exposto caso algo dê errado.

Pronto para carregar combustível de apito no tubo do motor de foguete

Com o suporte preso com segurança ao redor do tubo de papel e com a extremidade perfurada pelo fusível do tubo montada no fuso, introduzo 7 gramas (1/4 onças) do combustível do apito, usando um funil.

Pesando Combustível de Foguete

Em seguida, consolido esse incremento de combustível com a prensa em duas etapas, primeiro pressionando até apenas 1000 psi no medidor.

Eu removo a haste e uso a ponta redonda e lisa do meu furador para limpar qualquer combustível que esteja preso lá fora de seu buraco. Então, eu insiro o drift de volta no tubo e pressiono o resto do caminho até 1.750 psi no medidor.

Limpando o combustível do apito para fora da deriva oca

Se eu pressionar todo o caminho até a pressão total no drift oco em uma única etapa, o combustível irá subir entre o drift e o tubo, e entre o fuso e o drift, em seu orifício. Isso pode bloquear o desvio no motor, o que torna difícil removê-lo depois que o incremento é pressionado. Pressionar o incremento em dois estágios e limpar o desvio entre essas duas prensagens geralmente elimina a síndrome do desvio emperrado.

Quando pressiono um motor muito grande, como um modelo ID de 1,5 polegadas, pressiono cada incremento em 3 ou 4 estágios para atingir a pressão total e evitar que os desvios travem.

Pressionando um motor de foguete apito em uma prensa hidráulica

Quatro incrementos de 7 gramas do combustível, pressionados dessa maneira com o drift oco, trazem o combustível até um pouco acima do fuso, usando meu combustível e ferramentas. Isso pode variar um pouco de lote para lote de combustível ou com ferramentas diferentes.

Depois que o combustível está acima do fuso, mudo para o drift sólido. Agora pressiono os mesmos incrementos de tamanho de 7 gramas em uma passagem até a leitura total de 2.200 psi em meu medidor.

Para o foguete mostrado no vídeo inicial deste artigo, pressiono o combustível a uma polegada acima do eixo. Isso requer três incrementos de 7 gramas com o drift sólido, para um total de 49 gramas de combustível neste motor.

Limpo o motor com um incremento de 7 gramas de

mistura de argila da antepara

.

Ajustando o Tempo Total de Voo do Foguete Apito

A parte do voo do foguete após a fase inicial de alto empuxo e antes do rumo explodir é chamada de seção de atraso do voo.

O combustível ao redor da circunferência do fuso, e acima dele na mesma distância, cerca de 1/4 de polegada, queima muito rapidamente no período de empuxo altamente pressurizado da queima do motor do foguete.

Seções de combustível de impulso e combustível de atraso do motor de foguete de assobio

Então, a porção sólida do combustível acima desse combustível de impulso queima mais lentamente em um ambiente menos pressurizado. É por isso que o som do apito muda tão drasticamente após a queima do impulso inicial.

Portanto, neste motor de foguete, eu tinha 1/4 de polegada de combustível de empuxo acima do fuso e cerca de 3/4 de polegada de combustível de retardo acima disso. Se eu diminuir esse combustível de atraso, a porção de atraso do vôo será menor. Se eu alongar a coluna de combustível de atraso no motor, essa porção de atraso do vôo seria maior.

Olhando para o

vídeo

No início deste artigo, uma polegada de combustível total acima do fuso produziu aquele vôo específico e atrasou antes que o título explodisse. Fiquei muito feliz com o vôo daquele foguete. Eu poderia ter alongado a coluna de combustível de retardo em mais 1/4 de polegada para ver se isso produzia um vôo mais agradável no próximo foguete.

Outras modificações interessantes podem ser feitas no grão de combustível de retardo. Uma vez que o combustível foi pressionado acima do eixo,

titânio esférico

pode ser adicionado aos incrementos de combustível que são pressionados com o drift sólido. O combustível retardado é pesado em um copo de papel. Eu adiciono 10% do peso desse combustível em titânio. Em seguida, o copo é girado para misturar os componentes.

A mistura de titânio para combustível é pressionada um incremento de cada vez, da mesma forma como descrito acima. O metal produzirá um rastro de faísca prateada à medida que o combustível retardador queima. Se o metal duro for adicionado a todo o combustível (abaixo do topo do fuso), ele irá rasgar o fuso muito rapidamente. Uma vez que também pode representar uma ameaça de faísca, eu apenas o adiciono ao combustível de retardo.

Se eu planejo fazer um buraco de passagem de fogo, geralmente faço o buraco no meio da antepara de argila até o combustível. Mas não quero perfurar nenhum combustível que contenha titânio; então, vou limitar qualquer combustível de titânio com 1/8 de polegada de combustível puro (sem titânio nele). A perfuração com torção manual é mais segura.

Os efeitos que você pode criar usando o combustível de retardo são limitados apenas pela sua imaginação. Por exemplo, em seu artigo "

Como fazer foguetes de fogos de artifício com caudas verdes e vermelhas

, "Dave Stoddard descreve os combustíveis de retardo usados ​​para mudar a cor da cauda do foguete para uma chama verde ou vermelha conforme ele voa para cima.

Removendo o suporte do tubo do tubo e o motor do eixo

Depois que o combustível e a argila foram pressionados no tubo, é hora de remover o motor do fuso. Isso é mais fácil se o suporte for removido do motor primeiro, o que afrouxa o motor no fuso apenas um pouco.

Primeiro, eu afrouxo e removo as braçadeiras de metal do suporte e, em seguida, deslizo o suporte de PVC para fora do motor.

Então o motor é

torcido

fora do fuso. Colocar a base do fuso em uma morsa ou segurá-la rigidamente na prensa de foguete pode facilitar isso. Usando as duas mãos para girá-lo, o motor é cuidadosamente removido da ferramenta.

Não use braçadeiras ou alicates no próprio motor

, ou você corre o risco de quebrar o grão de combustível, o que fará com que o foguete exploda em vez de voar.

Suporte removido do tubo, motor de apito removido do eixo

Perfurando Furo de Passfire em Antepara de Argila

Se vou colocar um rumo no foguete, precisarei de um buraco de passagem de fogo na antepara de argila para transferir o fogo do último combustível do foguete para o rumo.

Eu crio este buraco passfire por

torcendo cuidadosamente a mão

uma broca no centro da antepara apenas através da argila no combustível rosa. (Lembre-se de que o último 1/8 de polegada de combustível que foi prensado não deve conter titânio, mesmo que o titânio tenha sido adicionado ao resto do combustível de retardo.)

Aviso: Nunca use uma furadeira para criar o buraco da passagem de fogo.

O atrito e o calor causados ​​por essa perfuração rápida podem causar a ignição do motor. Use apenas a torção manual na broca para criar o orifício.

Descobri que começar o buraco com uma broca afiada de 1/8 de polegada, torcida à mão através da argila até que penetre no combustível, funciona bem. Em seguida, expandirei o buraco com uma broca de 1/4 de polegada de diâmetro para alargar e criar o buraco final da passagem de fogo.

Hand-Twist Perfurando um Buraco de Passfire através de Argila Antepara

Cabeçalhos de foguete simples

Vários tipos de cabeçalhos simples agora podem ser empregados neste foguete de apito.

Há um espaço vazio de 1 polegada de comprimento no tubo do motor acima da antepara de argila perfurada. Em primeiro lugar, gosto de inserir algumas peças de fósforo preto, tanto do quickmatch quanto

fusível rápido

, no orifício perfurado do passfire da antepara. Cortei esses pedaços de fósforo com cerca de 5 centímetros de comprimento para que cheguem ao fundo do buraco da passagem de fogo e se estendam apenas até o final do tubo do motor.

Inserindo Blackmatch no Buraco da Passfire do Foguete Apito

Esses fios de blackmatch garantem uma transferência de fogo positiva do último combustível do foguete para o cabeçote.

Para um borrifo de estrelas no final do voo do foguete, uma pequena quantidade de pólvora negra pode ser colocada no recesso do tubo, seguida por algumas das estrelas.

Para uma queda

cometa glitter

, parte da pólvora negra seguida por um único cometa de 3/4 de polegada pode ser usada para preencher a extremidade do motor.

Para um pequeno relatório no final do voo do foguete, a extremidade do tubo pode ser preenchida com pólvora negra solta ou combustível de apito solto. Uma pitada de titânio grosso pode ser adicionada a qualquer um desses pós para produzir faíscas de prata quando o coletor dispara.

Motor de foguete de fim de apito preenchido com combustível de apito solto

Com qualquer um desses tipos de cabeçalhos, o motor é então tampado com um disco de extremidade de 1 polegada, colado.

Se um cabeçalho de relatório foi feito, eu gosto de reforçar a seção do tubo de relatório e a tampa da extremidade com alguma fita adesiva, finalizada com um pouco de fita adesiva de folha de alumínio removível e colada. Esse reforço realmente ajuda um relatório que está indo para "estourar".

Para o título de uma estrela ou cometa, basta colar um disco de papel para finalizar a extremidade do motor.

Finalizando o rumo do relatório do foguete com fitas de cintagem e de alumínio

Instalando Rocket Stick

A última etapa para terminar este foguete é instalar o stick. Estou usando um pau de choupo quadrado que eu

rasgado na minha mesa serra

. Ele mede 5/16 polegadas quadradas por 36 polegadas de comprimento. Eu chanfro a ponta do bastão, colo com cola quente direto no motor e termino o anexo com duas faixas de fita adesiva. Certifico-me de que a vareta não cobre o orifício do fusível.

Anexando a vara estabilizadora ao motor de foguete de apito

Um pedaço de 6 polegadas de fusível Visco agora pode ser inserido no orifício do fusível, e o foguete está pronto para ser colocado em um tubo de lançamento e voar.

Visco-fusível apito foguete carregado no tubo de lançamento

Selando o motor do foguete para armazenamento

Se vou guardar o foguete pronto por um tempo, gosto de selar a parte inferior do motor e o orifício do fusível com um pouco de fita adesiva de folha de alumínio. Isso evita que o combustível do foguete higroscópico absorva a umidade atmosférica durante o armazenamento e protege o motor de chamas ou faíscas até o tempo de vôo.

Vedação da parte inferior do motor do foguete e do orifício do fusível com fita de folha de alumínio

Antes do voo, a fita é

completamente

removido da parte inferior do motor, e o fusível Visco é instalado através do orifício do fusível.

Motores sem paus podem ser armazenados em sacos plásticos lacrados junto com um saco de dessecante para garantir que eles não absorvam umidade.

Conclusão

Bem, aí está - um dos foguetes mais interessantes e poderosos que você pode fazer.

Na próxima vez, mostrarei uma boa variação desse motor básico, o foguete estroboscópico, e algumas maneiras diferentes de criar a direção de um foguete.

Até então,

Ned

Materiais necessáriosBraçadeiras de banda, MetalBlackmatchBulkhead Clay MixDisk, 1 "(DK1000) Brocas, 1/8" e 1/4 "Prensa de foguete hidráulica Fita de moldagem para polonês de metalPaper CupPVC, 1" ID, 4,75 "longRagRocket Stick, 5/16" quadrado, 36 " LongWhistle Rocket Tooling (TL1311) Rocket Tube, 3/4 "ID, 1/8" Wall (TU1065) Lixa, 600-gritScale Strapping TapeTitanium, SphericalWhistle Mix (KT1110)