[发明专利]一种利用空气阻力分离的二级水火箭

说明书

技术领域

本发明涉及水火箭，具体是一种利用空气阻力实现以弱力控制强力的外力控制型二级水火箭。

背景技术

水火箭是利用常见的塑料瓶（如可乐瓶）为材料，以牛顿第三定律（作用力与反作用力）为原理，以空气压力和水作为动力的环保火箭模拟飞行器。

水火箭发射是一种模拟火箭发射过程的课外科技活动，其活动过程刺激但也很安全，是寓教于乐、科技含量高、深受广大青少年喜爱的综合实践性较高的科普活动。

现有的二级水火箭是利用相邻两级箭体间的分离器及内部水气的释放装置进行二级分离。中国专利CN2573037Y公开了一种二级水火箭，它包括尾喷嘴、一级箭体、分离器和二级箭体，一级箭体是两端带有小直径管螺纹接头的长筒状体，尾喷嘴通过一侧的内螺纹拧在一级箭体的一个管螺纹接头上，分离器通过一端的内螺纹拧在一级箭体的另一个管螺纹接头上，另一端插入二级水火箭体底部的插口中。这种水火箭在安全性和可控性上面有明显缺陷，且对一级箭体的动力利用不够充分，从而影响发射高度。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种结构简单、成本低廉，且能利用空气阻力巧妙实现稳定分离的新型二级水火箭。

实现本发明目的的技术方案是：

一种利用空气阻力分离的新型二级水火箭，包括一级箭体、二级箭体、降落伞和发射架，与现有技术不同的是：一级箭体与二级箭体之间通过分离控制器连接，在一级箭体底部设有分离控制翼，分离控制翼通过钢丝绳与分离控制器上的吊码固接，发射架上增设了锁扣开关、气压表和定向导轨。

所述分离控制器包括吊码、连接扣环、弹簧、弹簧定向柱、扎带、气门芯、橡皮塞和连接紧固支撑环，吊码与连接扣环连接，弹簧与弹簧定向柱套接，弹簧定向柱与连接紧固支撑环上的凹槽配接，气门芯穿过橡皮塞与一级箭体连接，扎带穿过连接紧固支撑环与二级箭体扣接。

所述分离控制翼为一对省力杠杆，其一端与固定在一级箭体上的钢丝圈扣接，并绕其转动。

所述锁扣开关包括角铁、橡胶塞和锁扣，锁扣通过窗钩与角铁扣接，在橡胶塞中设有通管，一级箭体的瓶口与橡胶塞连接。

所述气压表为现有技术。

所述定向导轨为现有技术

本水火箭的工作原理是：采用外力控制触发分离的方式，巧妙地利用了第一级水火箭加速上升过程中作用在分离控制翼上的空气阻力来控制分离。当第一级水火箭上升到一定高度减速到一定程度时，第二级水火箭才在弹簧弹力和瓶内大气压强的作用下脱离一级火箭，从而实现二级分离，进行第二次加速，以此突破发射高度（发射高度可达100米左右），更逼真的模拟火箭发射过程。二级连接处采用了单向阀，实现了气体由下往上的单向导通，从而使两级水火箭间气压差较小，确保了第二级的动力，同时也方便充气。

本发明的优点是：

（1）采用外力控制触发分离的方式，巧妙地利用了第一级水火箭加速上升过程中作用在分离控制翼上的空气阻力来控制分离，充分利用了一级箭体的推力，且两级箭体间气压差很小。

（2）多项措施提高可控性和安全性：采用锁扣开关控制水火箭的发射，延长充气管，安装了气压表、定向导轨和降落伞等，大大提高了水火箭的可控性和安全性；

（3）结构简单，操作方便，且安全环保，性能稳定。

附图说明

图1为本发明二级水火箭的整体结构示意图；

图2为本发明分离控制器的结构示意图；

图3为分离控制器中连接扣环的俯视图；

图4为分离控制器中连接紧固支撑环的俯视图；

图5为本发明锁扣开关的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，一种利用空气阻力分离的二级水火箭，由一级箭体6、二级箭体2、设置在二级箭体2上的二级整流罩1、一级伞仓4、设置在一级箭体6下部的分离控制翼17及连接一级箭体6和二级箭体2的分离控制器5组成，一级箭体6和二级箭体2均由两个耐压汽水瓶通过连通管3连接而成，分离控制翼17为一对省力杠杆，杠杆通过钢丝绳18与分离控制器5上的吊码20连接，分离控制翼17的一端与固定在一级箭体6上的钢丝圈19扣接，并绕其转动，在二级整流罩1和一级伞仓4内分别设有降落伞。