水火箭为什么能飞起来

Question

如题所述

Answer 1

水火箭是一种利用水和压缩空气的反作用力来推动的模型火箭，它可以飞得很高，而且制作起来很简单，只需要一些废弃的饮料瓶、橡皮塞、气泵等材料就可以了。

水火箭的工作原理主要是基于牛顿第三定律，也就是作用力和反作用力定律。这个定律告诉我们，当一个物体对另一个物体施加一个力时，另一个物体也会对这个物体施加一个大小相等、方向相反的力。这两个力互为作用力和反作用力，它们同时存在，而且不会相互抵消。用橡皮塞紧的瓶子，形成一个密闭的空间，把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大。

当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出，水火箭和火箭最大的不同，在于其推进的媒介由高温空气变成水而已，在发射水火箭前会灌入空气达一定压力，由于高压会自然向低压流去，故在喷嘴被打开时，空气自然向喷嘴流去，但由于水挡在前方，故水会被空气推出火箭，而火箭也借此获得向前的速度。

技术趣点

国内较为流行的自行车内胎及气口做瓶塞的方法，但由于这种方法无法良好控制发射时间，因此是无法完美实现多推的，用滑轮和线向下拉动发射器套环，实现了对发射时间的良好控制，一般来说，单级多推水火箭涉及推进器和箭体的推力差问题。由于是靠重力自然实现的被动分离，因此推进器的推力一定大于箭体推力，以保证水火箭升空时二者推力和最大且为一体。

当推进器推力耗尽时，由于重力作用自然脱落。主箭体则继续飞行，这种火箭的优势是，不涉及复杂的多级分离技术，同时拥有较大的推力，制作较为简单。而要注意的是，箭体喷口直径要小于推进器喷口直径以实现推力差，一般箭体使用降落伞回收技术。