Introduction aux Rockets - Feux d'artifice Rockets Explained
Ned Gorski
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Ceci est un feu d'artifice Big Honkin Rocket
Ceci est votre public sur Fireworks Rockets!
De toute évidence, dans cette introduction aux tirs de roquettes, nous ne discuterons pas des fusées militaires, qui ont une longue et riche histoire. De même nous discuterons des fusées destinées à l'exploration spatiale, que nous allons laisser à la NASA.
Mais en laissant de côté ceux qui, il y a une grande variété de fuséologie que les gens peuvent et n'explorer à des fins purement récréatives. Ces fusées comprennent des maquettes de fusées, fusées amateurs, fusées haute puissance et des fusées de feux d'artifice. Le but de cet article est de discuter des fusées de feux d'artifice. Toutefois, afin de distinguer les fusées de feux d'artifice des autres types, nous allons mentionner brièvement et définir chacun d'entre eux.
Les classifications et les descriptions de fuséonautiques suivantes proviennent de Wikipedia:- Modèle fuséologie: « Une fusée modèle est une petite fusée capable d'être lancée par personne, à (modèle habituellement à environ 100-500 m (300-1500 pieds) pour 30 g (1 oz).) Généralement basse altitude et récupéré par une variété de moyens « .
modèle Rocket
- « Astromodélisme. Parfois connu sous le nom fuséologie expérimental amateur ou fuséologie expérimental est un passe-temps dans lequel les participants d'expérimenter avec des carburants et de faire leurs propres moteurs de fusée, le lancement d'une grande variété de types et de tailles de roquettes. Rocketeers amateurs ont été responsables de la recherche importante en hybride moteurs de fusée et ont construit et piloté une variété de solides, liquides, et les moteurs de propulsion hybrides « .
Lancement d'une fusée amateur
- « Fuséologie haute puissance est un passe-temps similaire au modèle fuséologie, la principale différence étant que la gamme d'impulsion plus moteurs (à savoir plus puissants) sont utilisés. La National Fire Protection Association (NFPA) définition d'une fusée haute puissance est celui qui a un poids total de plus de 1500 grammes et contient un ou plusieurs moteurs contenant plus de 62,5 grammes de gaz propulseur ou de plus de 160 Newton-secondes « .
Une fusée haute puissance prêt pour lancement
- Feux d'artifice Rockets
Dans son livre 1947 Pyrotechnie de George Weingart utilise le terme « Rockets Sky » pour désigner les fusées de feux d'artifice.
Un article de Wikipédia. « Une fusée éclairante est un type de feu d'artifice qui utilise un moteur à propergol solide (carburant) pour augmenter rapidement dans le ciel au sommet de son ascension, il est habituel pour une variété d'effets (étoiles, Frange, crépitants, etc. .) à émettre. Skyrockets utilisent diverses techniques de stabilisation pour assurer le vol suit un cours prévisible, souvent un long bâton attaché au côté du moteur, mais aussi notamment spin-stabilisation ou ailettes « . Quelques fusées de feux d'artifice, qui emploient des combustibles à haute puissance tels que sifflet, stroboscope, ou des carburants hybrides, brouillent la distinction entre les feux d'artifice et d'autres types fuséologie de loisirs fuséologie. En général, cependant, la présence d'effets pyrotechniques destinés pour le divertissement est la caractéristique distinctive des fusées de feux d'artifice.
Lancement d'une grande fusée de feux d'artifice par Dan Thames,
2 pouces Whistle moteur, 10 pouces à billes Shell-tête
Rockets Feux d'artifice en profondeur
A l'exception du projet sur les moteurs de fusée maison de type Estes®, mentionné ci-dessus, l'objectif de cet article et à Skylighter est sur les fusées de feux d'artifice. La description des fusées de feux d'artifice sera développé dans cette section.
Le but de fusées de feux d'artifice est le divertissement. Le moteur de fusée est souvent conçu pour offrir un divertissement effet visuel et / ou sonore, comme une longue queue ou scintillante d'étincelles ou un sifflet ascendant fort.
De plus, souvent le moteur de fusée est équipé d'un « cap », ce qui crée un feu d'artifice traditionnel - par exemple, un rapport fort, un éclat de coquille d'étoiles, ou un affichage d'autres types d'inserts de feux d'artifice - à la fin de vol motorisé de la fusée.
Anatomie d'une fusée de feux d'artifice
Coupe transversale d'une fusée d'artifice typique
Le diagramme ci-dessus montre les éléments d'une fusée de feu d'artifice typique. Le sommet de la fusée est sur la droite, et le fond de la fusée est sur la gauche.
Cette fusée comporte trois volets principaux.
Le moteur-fusée se compose du tube de papier (cas), qui comporte une buse d'argile construit dans le fond de celui-ci pour diriger l'échappement de la fusée. Il est emballé avec du carburant pour fournir une poussée ( « carburant poussée ») et un retard ( « carburant de retard ») après que le combustible de poussée est épuisé. La partie supérieure du tube est partiellement fermée par une cloison d'argile qui a un trou intégré « passfire » il.
Le second composant est le bâton de fusée, qui est fixé sur le côté du moteur-fusée et se prolonge vers la gauche. Le bâton de fusée permet une stabilisation à la fusée au décollage et en vol.
Enfin, fixé au sommet du moteur de fusée est l'en-tête contenant des étoiles et des rafales. Le titre est responsable de l'affichage des feux d'artifice vu dans le ciel comme la fusée atteint le sommet de son ascension.
Les fonctions de ces différents composants seront expliqués plus en détail ci-dessous.
La taille importe
fusées de feux d'artifice varient en taille de la plus petite des fusées de bouteille à travers la fusée monstre montré sur la photo ci-dessus.
Bien que cela puisse ne pas sembler si à première vue, il y a une très grande différence entre, disons, un 3/8 pouces ID « magnum » fusée bouteille et un 1/2-inch moteur de fusée ID. Le calcul des aires des deux dimensions en coupe transversale des tubes à moteur, ainsi que les volumes totaux des tubes, le fait est que le moteur 1/2 pouces est comprise entre 2 et 2,5 fois plus grande (en volume) en tant que 3/8 pouces moteur d'identification. Cela est facile à voir dans la photo suivante.
Feux d'artifice maison Rockets
Les grandes skyrockets vous pouvez acheter dans votre magasin de feux d'artifice locaux ont généralement 1/2 pouces ID moteurs. A 1/2-inch moteur poudre noire peut transporter une position comprise entre 1 et 2 onces dans l'air. C'est le même poids que sphérique ou cylindrique, taille festival-ball, coquille feux d'artifice aériens.
Les fusées faites à la main ci-dessus sont très belles, fusées réelles. Pourtant, ils sont suffisamment petits pour être adapté à un vol dans presque tous les domaines où des roquettes à partir du magasin de feux d'artifice en toute sécurité pourraient être affichés.
Déplacement jusqu'à 3/4 pouces moteurs d'identification de ceux ID 1/2-pouces donne encore 2 à 3 fois augmentent de volume du moteur. Ainsi, diamètre intérieur seul n'est pas un bon indicateur de la façon dont un moteur de fusée est beaucoup plus qu'un autre.
Demi-pouce, des fusées à poudre noire sont un excellent endroit pour commencer, et moi, personnellement, profiter du diable de les rendre à ce jour. Ils sont assez petits pour qu'ils puissent être rapidement et ne pas utiliser d'énormes quantités de matériaux. Mais ils sont assez grands pour être vraiment impressionnant. Ils prévoient que noir poudre fusée « whoosh » comme ils lancent, et ils sont en mesure de réaliser une belle charge d'étoiles ou d'autres garnitures dans l'air.
Ces fusées permettent de nombreuses possibilités d'acquérir une expérience tout en profitant de l'expérimentation, la recherche et le développement, et bon vieux plaisir fireworking. Vous pouvez soulever en-têtes de la taille des feux d'artifice à la consommation reloadable / obus d'artillerie loin dans l'air avec ces beaux moteurs de fusée. Comme ils ne nécessitent pas l'utilisation des frais de levée de poudre noire fort, ils sont beaucoup plus silencieux que des obus de mortier tirés-. Et, par opposition à une simple bombe aérienne lancée mortier, la tête de fusée est précédée par la belle-moteur-fusée affichage « queue » sur le chemin vers le ciel.
Enfin, après la rubrique affiche, il n'y a pas des retombées lourdes retomber au sol.
Feux d'artifice traditionnels Taille Rocket Nomenclature
moteurs de fusée ID demi-pouce sont traditionnellement appelés moteurs 4 onces. roquettes? quart de livre Qu'est-ce que ça veut dire? Eh bien, la réponse est, pas grand-chose.
C'est une histoire relativement longue et complexe que Barry Bush rapporte en détail dans le chapitre feu d'artifice de Pyrotechnie par Alexander Hardt. Au cours des dernières plusieurs centaines d'années, une évolution a eu lieu dans la nomenclature utilisée pour décrire des fusées. Cela a donné lieu à 1/2 pouces fusées d'identification étant appelées fusées « 4 onces » aux États-Unis. Une terminologie similaire est utilisée pour décrire d'autres tailles de roquettes (voir tableau ci-dessous).
Ces désignations ont rien à voir avec le poids réel des moteurs de fusée, leur capacité de transport de charge utile, ou leur poussée. Ils sont tout simplement arbitraires, les désignations vides de sens qui peut être difficile de se rappeler parfois, et qui a vraiment porter que sur les fusées à poudre noire. En conséquence, de nombreux rocketeers font simplement référence à leurs fusées par l'ID du moteur de nos jours.
Dimensions et désignations Rocket Motor
Vous pouvez le voir sur la table que la longueur du tube est d'environ 10 fois ID de tube. Cela peut varier un peu d'un fabricant à l'autre, cependant.
Sur la petite extrémité, il y a ID ј pouces et 3 / ID 8 pouces tubes « fusée de bouteille » et de l'outillage disponible aussi bien, et nous pourrions appeler ces moteurs « 1-once » et « 2 onces ».
Turbo-Pyro 3/8 pouces-ID "Bottle Rocket Magnum"
Sur l'autre extrémité, certains rocketeers, avec l'espace nécessaire pour voler, faire de plus gros fusées de feux d'artifice aussi, les qualifiant parfois comme moteurs « 30 livres » ou « 60 livres ».
30 et 60 livres d'artifice Rockets
Photo de Tom Calderwood
Types de combustibles utilisés dans les feux d'artifice Rockets
Le carburant traditionnel pour les fusées de feux d'artifice est la poudre noire, et il est encore largement utilisé. La poudre noire produit que le son caractéristique « rétrécissant », et sa longue queue d'étincelles de charbon de bois que la plupart des amateurs de feux d'artifice associent avec des fusées de feux d'artifice.
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Mais peut-être le plus grand progrès dans fuséologie feu d'artifice au cours des 50 dernières années a été le développement de différents combustibles autres que le carburant traditionnel de la poudre noire.
« Carburant Whistle » est utilisé dans les fusées en sifflant, et en liaison avec d'autres types de carburant comme un rappel puissant.
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« Strobe » carburant, utilisé avec un booster carburant sifflet, produit un des plus frappants visuel, et surtout sonore, les effets de toute fusée de feu d'artifice. Une queue brillamment clignotant est accompagné forte « popping. » On dirait presque un hélicoptère entrant.
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Rockets avec des queues brillamment colorées peuvent être faites en utilisant des combustibles produisant des couleurs. Ces fusées utilisent souvent le carburant sifflet comme un rappel.
« combustibles hybrides » puissants peuvent être préparés par mélange de carburant-granulé de poudre noire avec du carburant sifflet granulé, et en pressant ce mélange de carburant dans des tubes à moteur.
D'autres combustibles comme le zinc-soufre, et « sucre » ou « bonbons » carburant - pour ne citer que deux - ont également été mis au point. Ainsi, vous pouvez voir que commencer avec juste le moteur de fusée, il y a beaucoup de place pour la créativité et l'expérimentation avec des fusées de feux d'artifice.
Vue d'ensemble des feux d'artifice de construction Rocket Méthodes
outillage Rocket, constitué d'une broche et pilonneuses (ou « dérive ») est utilisé pour former la tuyère de fusée et former la charge de combustible à âme creuse à l'intérieur du tube de fusée.
Deux ensembles de 1/2-Inch Rocket Moteur à poudre noire Outillage
Coupe transversale d'un Cored à poudre noire Moteur
Dans un moteur de fusée à poudre noire traditionnellement la buse d'argile dure est formée par condensation de l'argile en poudre dans la partie inférieure du tube. Cela se fait à l'aide de l'outillage, un maillet et un poste de damage robuste pour une base. La broche constitue le trou central de la buse.
Le carburant dans une fusée pyrotechnique doit également être compacté en une masse solide (appelée « grain ») afin d'assurer que la combustion du produit du carburant de manière contrôlée. Ce processus est appelé « consolidation ». Dans le cas de notre fusée poudre noire, la consolidation de carburant est également réalisée à l'aide de l'outillage, maillet et éperonnage poste. Le combustible, faite de nitrate de potassium, de charbon et de soufre, est enfoncé dans le tube de papier au-dessus de la buse en une série de petits incréments « » pour assurer l'uniformité.
Une cloison en terre cuite avec un trou passfire est enfoncé au-dessus du grain de carburant fini, et enfin, un en-tête est ajouté à l'extrémité supérieure de la fusée.
Le moteur dans le diagramme ci-dessus serait classé comme « black-poudre alimentée, une buse et, de brûleur de base » moteur.
Un moteur « fin brûleur » serait faite de manière très similaire, mais avec une broche très court qui pénètre uniquement à travers la buse damée. Le grain de carburant d'un moteur à poudre noire extrémité de brûleur n'a pas d'âme en montant dans le centre de son grain de carburant.
Une courte broche pour moteurs à brûleurs final (avec fusible inséré dedans)
Contre Motors une buse et sans buse
Méthodes de consolidation Rocket Fuel
Comme mentionné ci-dessus, la construction automobile traditionnel poudre noire emploie battage à main avec un maillet et un poste de garnissage solide.
Outils pour les moteurs de fusée à la main Ramming
Mais les carburants plus sensibles comme sifflet ou composition stroboscopique ne doivent pas être soumis au choc associé à damage. En outre, il est parfois souhaitable d'atteindre des densités plus élevées de compactage. Dans ces cas, des presses mécaniques ou hydrauliques sont utilisés pour presser incréments du carburant dans les tubes de papier.
Une mise à jour 1-Ton Arbor Presse à emboutir Motors Rocket
Un feu d'artifice hydraulique maison de presse
Les moyens de Stabiliser un Rocket
Au moment du lancement et pendant son vol, une fusée doit être stabilisée pour maintenir la tête dans la direction souhaitée, habituellement droit vers le haut. Il y a trois façons différentes pour stabiliser une fusée:
- Coller la stabilisation, comme le montrent les photos ci-dessus des moteurs-fusées avec des bâtons qui leur sont rattachés.
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Types de tête de Rocket
Et enfin, après que le moteur de fusée lève la fusée vers le ciel et a fait son travail, un cap qui a été installé sur le haut peut afficher du moteur. Cela peut être aussi simple que d'un rapport, ou aussi complexe que la coquille de balle de 10 pouces sur la grande fusée indiqué précédemment dans cet article.
Une étoile simple, ou petit groupe d'entre eux, peuvent être collées au-dessus du moteur de fusée, et ils signifient quand est terminé premier vol motorisé de la fusée.
A titre « d'enveloppe de sac » peut être construit de quelques tours de papier kraft sur la fin du moteur, rempli avec une charge d'éclatement noir en poudre et une poignée d'étoiles.
Ou, une coquille de coquille de balle aérienne complexe ou cylindre peut imaginer être installé sur le moteur de fusée pour créer un affichage complexe de feux d'artifice aériens au sommet du vol de la fusée.
La combinaison de toutes ces variables donnera la description complète d'une fusée particulière, qui comprendra:
- La taille de la fusée: ID moteur-tube.