Lanceer een waterraket
Eloy Schultz 15/04/2023 10:40 651
Moeilijkheid:   Tijdsduur: 3+ uur
Beschrijving
Natuurlijk is het heel leuk om te lezen over hoe een raket kan opstijgen, maar het is nog veel leuker om zelf een raket te lanceren! In deze proef leggen we je uit hoe je een lanceer platform bouwt waarmee je een waterraket kunt lanceren!
Voor deze proef heb je veel dingen nodig en moet je met gereedschap werken. Vraag daarom aan een volwassene om je hierbij te helpen. Het stappenplan heeft heel veel stappen, dus schrik niet als het de eerste keer niet lukt. Als je vragen hebt kun je altijd contact met ons opnemen!
Benodigdheden
- Minimaal 50 cm aan 15mm koperen waterleiding (deze bijvoorbeeld)
- 1x 15 mm knel knie voor waterleidingen (deze bijvoorbeeld)
- 1x 15 mm knel eindkap voor waterleidingen (deze bijvoorbeeld)
- 2x 19mm zadel (je kunt er 2 uit dit pak halen)
- 2x slangklem 15 mm (deze bijvoorbeeld)
- 1x slangklem 22 mm (deze bijvoorbeeld)
- 1x oude fietsbinnenband met een schrader ventiel en met ventielmoer
- 4x M8 ringen (4 uit dit pak bijvoorbeeld)
- 1x fietsbinnenband no.17 Scwalbe (deze bijvoorbeeld)
- 1x lat van 15 cm lang (je kunt bijvoorbeeld een stukje afzagen van deze lat).
- 1x houten plank op alles op te zetten (deze bijvoorbeeld)
- 4x houtschroeven met lengte 40 mm
- 1x fietspomp met schrader aansluitstuk (deze bijvoorbeeld)
- 8x tiewrap 20cm (deze)
- 2x M4 bout 40 mm
- 2x M4 moer en 2x M4 ring
- 1x plastic fles
- 2 meter dun touw
- isolatietape (deze)
- teflon tape (deze)
- 1x 15 mm knel T-stuk met 1/4 inch schroefdraad (deze)
- 1x manometer 1/4 inch 0-10bar (deze)
Het is handig om een manometer toe te voegen aan het lanceerplatform. Hiermee kun je precies zien hoeveel druk er op de fles staat, en is het makkelijk om te bepalen of er ergens een lek zit. Je kunt er ook voor kiezen om geen manometer toe te voegen, maar in deze uitleg gebruiken wij wél een manometer. Om een manometer toe te voegen heb je nodig:
We gebruiken ook een tweetal onderdelen uit de 3D printer. Vaak hebben ze bij de bibliotheek of bij een universiteit een 3D printer die je kunt gebruiken. Kan je geen 3D printer vinden? Stuur ons een mail want wij willen deze onderdelen wel voor je printen!
- 1x Spruitstuk (klik hier voor het 3D model)
- 1x Lanceer-ring (klik hier voor het 3D model)
Gereedschap
Verder heb je dit gereedschap nodig om het lanceerplatform in elkaar te zetten:
- Pijpensnijder
- (Kolom)boormachine
- 15 of 16 mm houtboor
- 4 mm boor
- 2 waterpomptangen
- Schroevendraaiers
Stappenplan
Let op, het stappenplan voor dit proefje is nog niet compleet. Er missen hier en daar nog een paar fotos. We zijn ermee bezig om deze compleet te maken!- Knip het schrader ventiel uit de binnenband zodat er nog maar weinig rubber aan zit, zoals te zien op de foto hieronder.
- Boor met een kolomboor een gaatje in het midden van de knel eindkap
- Wikkel teflon tape om het ventiel. Zorg ervoor dat de teflon tape een beetje taps toeloopt.
- Haal het ventiel met teflon door het gat in het eindstuk heen. Zet er vervolgens 4 M8 ringen op, en draai de ventielmoer op het ventiel. Doordat de teflon tape schuin afloopt, kun je door de ventielmoer strak te draaien de koppeling drukdicht krijgen.
- Gebruik de pijpensnijder om twee stukken van 5 cm, en een stuk van 35 cm af te snijden.
- Gebruik een waterpomp tang om de eindkap, het T-stuk en de manometer met elkaar te verbinden. In dit filmpje kun je zien hoe je een knelfitting moet vastzetten. Het totaal zou er uit moeten zien zoals hieronder:
- Verbind nu het 2e 5cm buisstuk aan de andere kant van het T-stuk, en verbind het hoekstuk aan de andere kant.
- Verbind nu het 35 cm buisstuk aan de andere kant van het hoekstuk.
- Bouw van hout een opstelling waarmee je de lanceerbuis rechtop kan zetten. Gebruik hiervoor de plank en daklat. Met een 15 of 16mm houtboor kun je een gat maken waar de lanceerbuis doorheen past.
- Zet een klein stukje buis in het 15mm gat, en zet daar spruitstuk op. Vervolgens boor je met een 4mm boortje 2 gaatjes op de plek waar het de gaten in het spruitstuk uitkomen.
- Zet nu de lanceerbuis in de houten opstelling. Zet de lanceerbuis vast met een slangklem boven en onder het stukje daklat. Zet het geheel vast aan de onderplaat met de 19mm zadels.
- Bevestig het spruitstuk aan de daklat met de M4 bouten, moeren en ringen. Zorg ervoor dat er veel draadeinde tussen het spruitstuk en de daklat zit. Het spruitstuk zit dus los en kan omhoog en omlaag bewegen. Haal de 22 mm slangklem en de lanceer-ring over de lanceerbuis en laat deze rusten op het spruitstuk.
- Knip een stuk van 15 cm van de no.17 fietsband af. Deze fietsband is erg fijn, want deze past precies in een flessenhals! Leg dit stuk fietsband voor nu even aan de kant.
- Wikkel isolatietape om de lanceerbuis. Ook hier is het idee dat de tape taps toeloopt. Hoeveel isolatie tape je precies nodig hebt is lastig van te voren te zeggen, dus dit mag je zelf weten! Als het te weinig of te veel blijkt te zijn, kun je altijd terug naar deze stap om de hoeveelheid tape aan te passen. Zorg er wel voor dat je genoeg ruimte overlaat zodat het spruitstuk nog steeds vrij omhoog en omlaag kan bewegen.
- Schuif nu het stuk no.17 fietsband over de lanceerbuis en over de tape. Zet vervolgens een fles ondersteboven op het rubber. Als de fles niet vast komt te zitten en helemaal tot aan het spruitstuk valt, haal dan de binnenband weer van de lanceerbuis af en voeg meer tape toe. Als de fles goed vast komt te zitten halverwege de binnenband, dan zit je goed!
- Zorg ervoor dat het spruitstuk op maximale hoogte staat door de M4 bouten bijna helemaal los te schroeven. Pak een tiewrap en leg deze met de kop over de rand op de flessenhals. Het kan zijn dat je de tiewrap wat moet bijknippen zodat deze op het spruitstuk past. Vervolgens plak je de tiewrap aan het spruitstuk met wat isolatietape.
- Herhaal de vorige stap nog 5 keer, zodat er 6 tiewraps rondom de lanceerbuis zitten.
- Draai nu de 22mm slangklem aan zodat deze de tiewraps strak tegen het spruitstuk aan trekt. Het is van belang dat de tiewraps goed vast zitten aan het spruitstuk. Als je een tiewrap met de hand los kan trekken, zat de slangklem niet strak genoeg!
- Haal nu de lanceer-ring naar boven zodat deze over de koppen van de tiewraps heen valt. Zolang de lanceer-ring over de tiewraps heen zit, zit de fles vast aan de lanceerbuis.
- Bind een stuk touw van 2 meter aan de lanceer-ring door de gaatjes. Vervolgens haal je het stuk touw onder de daklat door, zodat de lanceer-ring naar beneden valt als je aan het touw trekt.
- Zet de lanceer-ring over de koppen van de tiewraps heen en sluit een fietspomp aan op het schrader ventiel. Probeer de fles op te pompen. Als dat niet lukt is er ergens een lek. Gebruik zeepwater om het lek op te sporen.
- Als er lucht lekt bij het ventiel, draai dan de ventielmoer strakker. Dit kun je het beste doen met een kleine combinatietang.
- Als er lucht lekt bij de fles, dan draai je de M4 moeren/bouten strakker. Hierdoor bewegen het spruitstuk, de tiewraps en de fles over de lanceerbuis naar beneden. Omdat de isolatie tape en binneband taps toelopen, maak je op deze manier de fles lucht dicht.
- Als er lucht lekt bij een van de knelkoppelingen, draai je de bout van de knelkoppeling strakker vast. Als deze koppeling dan nog steeds lekt, is het misschien verstandig om de knelring te vervangen.
- Als er geen lucht lekt, dan zal de druk op de fles toenemen en zal de wijzer op de manometer laten zien hoeveel druk er op de fles staat. Pomp de fles op tot 1 bar, ga op een afstandje staan en trek aan het touw. De lanceer-ring valt naar beneden, de tiewraps bewegen naar buiten en de fles zal de lucht in vliegen. Gefeliciteerd! Jouw waterraket lanceerplatform is klaar om raketten de lucht in te schieten!
- Vul een fles voor 1/3e met water.
- Kiep het lanceerplatform om zodat de lanceerbuis horizontaal is en schuif de fles over de fietsband, zodat de koppen van de tiewraps over de rand van de fleshals vallen.
- Schuif de lanceer-ring over de tiewraps heen.
- Zet het lanceerplatform weer recht. Sluit een fietspomp op het schrader ventiel aan en pomp de fles op tot 2 bar (2 bar = 15 meter hoge vlucht).
- Ga op een afstandje staan en tel hardop af van 5 naar 0. Bij de 0 geef je een korte ruk aan het touw!
- Zoek voor de lancering een open plek op. Kijk goed uit voor mensen, gebouwen, autos en bomen! Je kunt van te voren niet weten waar je raket gaat landen. Als er veel wind staat is het misschien beter om de raket op een ander moment te lanceren.
- Je kunt de fles gerust oppompen tot 4 bar. Ga niet hoger dan dat, want vanaf 7 bar kan de fles uitelkaar spatten door de hoge druk.
- Het kan zijn dat de raket niet lanceert nadat je aan het touwtje hebt getrokken. Pak in dat geval een bezemsteel en tik van een afstand tegen de raket aan. De raket zal dan losschieten en lanceren. Als dit vaker gebeurt, kun je het beste de M4 boutjes iets losser draaien.
- Ga nooit met je gezicht boven de raket staan. Als de raket perongeluk lanceert kun je gewond raken!
- Schiet de raket altijd naar boven en schiet nooit op mensen of dieren.
- Ruim altijd de flessen op na het lanceren.
Lancering
Om een raket te lanceren neem je de volgende stappen:Nog een paar tips...
Meer weten?
Vind jij dit interessant? Kijk dan naar een van onze andere proefjes of ga zelf op onderzoek uit. Ook zijn er veel middelbare school vakken/studies die aansluiten bij dit onderwerp, kijk bijvoorbeeld eens naar natuurkunde of lucht en ruimtevaart.