Activité de bricolage pour papa le week-end: Comment fabriquer une fusée à eau rapide et facile

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Note de l’éditeur: il s’agit d’un article invité de David Erik Nelson, auteur de Couper, brûler, souder, déchiqueter: des trucs sérieusement geek à faire avec vos enfants.


Bien que les fusées à eau achetées en magasin fussent autrefois une partie presque universelle de l'enfance (au moins dans la banlieue moyenne de l'Amérique, où j'ai grandi), les fusées à eau de bricolage sont presque inconnues aux États-Unis, bien qu'elles soient courantes au Royaume-Uni. La clé de la fusée à eau DIY est la bouteille de soda en plastique omniprésente. (Souvent appelé Bouteilles en PET au Royaume-Uni, ils sont essentiellement en polyester, tout comme votre tailleur-pantalon préféré.) Une bouteille de soda peut facilement supporter 150 livres de pression par pouce carré - beaucoup plus qu'un pneu de voiture ou de vélo, et plus que suffisant pour la lancer en vol .

La conception suivante évite de nombreuses préoccupations concernant les soupapes, les mécanismes de mise à feu, la pressurisation, etc., car l'unité est impossible à surpressuriser, éliminant ainsi le risque d'explosion de fusée. C'est rapide et facile (pas plus de 5 minutes à construire), pratiquement gratuit, amusant à faire et à lancer avec vos enfants (tout en leur enseignant quelques principes de base de la physique), et, en fonction de la qualité de votre pompe à vélo, peut être bouteille de 30 pieds à des vitesses suffisamment sûres pour tirer sur vos amis, ou envoyer une fusée s'élever à cent pieds vers le ciel.


Ce dont vous aurez besoin

Fusée à eau vintage et illustration de tube de lancement.



Figure 1: Une fusée à eau rapide-n-facile et un tube de lancement


Outils

  • une perceuse électrique avec embouts 1/4 'et 3/8'
  • un couteau utilitaire
  • une règle
  • un stylo
  • une pompe à vélo

Provisions


  • un bouchon de liège (Un bouchon de liège usagé convient parfaitement; si vous en achetez neuf, un bouchon de liège droit n ° 9 offre un ajustement serré.)
  • un vieux pneu provient d'un pneu de vélo ou de voiture
  • une ou plusieurs bouteilles d'eau ou de soda de 20 oz
  • une section de tube suffisamment large pour accueillir vos bouteilles (comme un tube d'expédition en carton de 3 pouces, ou une canette d'avoine, de croustilles ou de collation)
  • une cheville fine ou un pieu de jardin
  • ruban adhésif

Outils vintage pour l

Figure 2: Outils et fournitures


Comment construire et lancer votre fusée à eau

Étape 1: Commencez par acquérir une tige de pneu. Les magasins de pneus ont généralement beaucoup de tiges usagées qui traînent, car les anciennes tiges sont jetées lorsque de nouveaux pneus sont installés. Ces magasins sont très souvent occupés par de jeunes pères qui trouveront génial de construire une fusée à eau et qui seront impatients de vous donner autant de tiges que vous en avez besoin. Assurez-vous de leur dire que «les tiges cassées sont OK» - une tige cassée est celle dont l'extrémité bulbeuse a été cassée (vous pouvez voir cette extrémité arrondie sur le dessus de la tige sur la gauche de la figure 3); les tiges cassées fonctionnent très bien. Sinon, dirigez-vous vers un magasin de vélos, où de nombreuses chambres à air de pneus de vélo qui fuient sont probablement à portée de main. Une tige de pneu de voiture est une unité distincte du pneu et les dimensions parfaites pour une fusée à eau de bouteille de soda, tandis que les tiges de pneu de vélo sont intégrées à la chambre à air et devront être coupées. Si vous utilisez une tige de pneu de vélo (illustrée à droite sur la figure 3), coupez tout le caoutchouc environnant.

Vintage une tige de pneu de voiture (à gauche) et une tige de pneu de vélo (à droite) illustration.


Figure 3: Une tige de pneu de voiture (à gauche) et une tige de pneu de vélo (à droite); la majeure partie de la chambre à air a été coupée de la potence du vélo.

Étape 2: Pour construire votre bouchon de lancement, coupez le bouchon en deux, puis percez un trou au milieu pour accueillir la tige du pneu. Le liège est un peu plus délicat à travailler que les autres bois, car il a tendance à se déchirer. Exécution rapide de la perceuse, commencez par percer un trou de 1/4 po. Si vous utilisez une tige de pneu de vélo (qui est un peu étroite), cela devrait être bien (même si vous devrez probablement aléser généreusement le trou, ou même cogner jusqu'à l'embout 19/64. Pour une tige de pneu de voiture , passez à l'embout 3/8 'pour élargir le trou. Dans les deux cas, le bouchon offrira un ajustement très serré (important pour pressuriser la bouteille). Testez pour voir quelle extrémité de votre bouchon s'adapte le mieux à la bouteille que vous avez, et mesurez 1/8 'de cette extrémité du bouchon. Marquez ce' point sûr '(que je vous expliquerai plus tard).

Étape 3: Insérez l'extrémité filetée de la tige du pneu dans l'extrémité «point sûr» du bouchon et poussez-la à travers. La torsion au fur et à mesure vous aidera à l'intégrer dans le bouchon. Tous les fils de laiton doivent être poussés entièrement à travers le liège, comme illustré à la figure 4. (Vous pouvez utiliser un couteau utilitaire pour couper le liège s'il finit par être un peu trop long.)

Illustration de prise de lancement vintage.

Figure 4: La fiche de lancement terminée (notez la ligne marquant le «point sûr»)

Étape 4: Mettez votre prise de lancement de côté et construisez le tube de lancement. Coupez une longueur de 7 ″ du tube de diffusion, et du ruban adhésif le pieu de jardin à son côté. (Pour un tube de lancement plus permanent, envisagez d'utiliser un morceau de PVC de 3 po de diamètre et de fixer le piquet avec une paire de colliers de serrage n ° 44.)

Étape 5: Vous êtes prêt à lancer! Rendez-vous dehors avec vos bouteilles, votre tube de lancement, votre prise de lancement, votre pompe à vélo et une cruche d'eau. Collez le piquet du tube de lancement dans le sol de sorte que le tube soit à un angle d'environ 45 degrés, avec suffisamment d'espace libre en bas pour que vous puissiez attacher la pompe à vélo.

Étape 6: Remplissez la bouteille au 1/3 d'eau, puis collez le bouchon de lancement dans l'embouchure de la bouteille, de sorte que l'extrémité filetée de la tige de valve dépasse. Insérez la fiche uniquement jusqu'au «point sûr» que vous avez marqué à l'étape 2.

Étape 7: Faites glisser la fusée dans le tube de lancement, connectez la pompe à la tige de soupape (Figure 5) et commencez à pomper vigoureusement. Après une dizaine de pompes (selon la qualité de votre pompe) le bouchon pop et la fusée va pulvériser à travers la cour, dégageant au moins 20 ′.

Vintage une illustration de fusée à eau.

Figure 5: Prêt à démarrer!

Les fusées à eau lancées avec le bouchon inséré au «point sûr» et alimentées par des pompes à vélo à pompage manuel normales sont assez sûres et adaptées à un style mortier duel de fusée à eau: les combattants travaillent en équipes - un tireur et un chargeur - espacées d'au moins 15 ′ à 20 ′. Armés d'un stock de bouteilles vides et d'eau, les deux équipes se font exploser jusqu'à ce qu'elles s'ennuient ou aient faim. C’est plus amusant qu’un combat avec des armes à feu et moins dangereux qu’un combat à la roquette.

Construire une meilleure fusée

Étant donné que la force motrice de la fusée dépend de la pression de l'eau qui jaillit à l'arrière, vous pouvez améliorer le temps de vol et la distance de deux manières: augmenter la pression dans la bouteille ou rendre l'élan de transfert d'eau plus efficace.

Commencez par expérimenter en enfonçant le bouchon plus loin dans la bouteille et en utilisant différents angles de lancement. Un bouchon plus profond nécessite plus de pression pour éclater, vous pouvez donc vous attendre à des vols plus longs. Le facteur limitant ici est votre pompe; n'importe quelle ancienne pompe pourra lancer une fusée dont le bouchon n'est inséré qu'au «point sûr», mais à mesure que vous enfoncez le bouchon plus profondément, vous aurez besoin de plus de pression.

Si vous utilisez une pompe à vélo très bon marché, la contre-pression peut submerger les joints de la pompe avant le lancement de la fusée. Si de l'eau jaillit de la pompe et sur vos poignets, il est prudent de supposer que vous ne verrez pas de décollage avec cette configuration. Si vous rencontrez un tel échec de lancement, saisissez la valve de la pompe et le bouchon de lancement. Ensuite, sans vous pencher sur le tube de lancement (vous ne voulez pas attraper même une fusée à eau de faible puissance dans le visage), tendez la main et attrapez le bout de la bouteille en la secouant du bouchon. L'eau pulvérisera partout.

Comme on pouvait s'y attendre, si une meilleure pompe à main donne de meilleurs lancements, alors un compresseur électrique (illustré à la figure 6) sera assez impressionnant - des vols plus hauts et plus longs; temps de pressurisation plus courts; moins d'effort; et plus de bruit. Cela dit, Ne tirez pas de fusée sur votre ami si vous utilisez un compresseur d’air! Quelqu'un pourrait perdre un œil ou une dent.

Illustration de compresseur d

Figure 6: Un compresseur d'air électrique

Vous pouvez également essayer de rendre l'eau plus efficace masse de travail pour accélérer votre fusée. En termes de volume, il s’agit de «moins, c’est plus»; bien qu'avoir trop peu d'eau signifie une poussée décevante, trop d'eau rend la fusée trop lourde pour supporter le poids de son propre carburant. Un propulseur plus dense, en revanche, vous donnera une plus grande poussée (car il transférera plus d'élan) sans augmenter le «temps de combustion» (le temps qu'il faut pour évacuer le carburant lourd, qui alourdit votre fusée). Vous pouvez rendre l'eau plus dense en ajoutant du savon à vaisselle ou du sel.

Bien sûr, vous pouvez également améliorer les fusées elles-mêmes, comme le montre la figure 7. Le moyen le plus évident est de passer à une bouteille de soda de plus grande taille. Quelle que soit la taille de la bouteille, cependant, si vous souhaitez maximiser la hauteur, vous pouvez ajouter un cône de nez simple et une queue stabilisatrice (le cône de nez est coupé du haut d'une bouteille identique et collé en place). Gardez à l'esprit que l'ajout d'une queue peut nécessiter l'utilisation d'une vis extension de tige de soupape pour connecter la prise de démarrage à la pompe. Les magasins de fournitures automobiles vendent ces extensions pour moins de 10 $; ils peuvent être utiles si vous avez besoin de vérifier la pression sur une roue avec une jante fantaisie, ou si vous voulez compléter votre roue de secours sans la déboulonner de son compartiment de rangement.

Vintage une paire de fusées améliorées avec des cônes de nez et des queues (à gauche). Vintage coupé sur la queue de la petite fusée (à droite).

Figure 7: Une paire de fusées améliorées avec des cônes de nez et des queues (à gauche), et un plan détaillé montrant les coupures sur la queue de la petite fusée (à droite).

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A propos de l'auteur: David Erik Nelson est un écrivain indépendant et l'auteur de Couper, brûler, souder, déchiqueter: des trucs sérieusement geek à faire avec vos enfants. En savoir plus sur le livre et télécharger deux autres projets gratuits sur le Blog de Snip Burn Solder.