Raketenabschussbasis

 

Ausgangssituation

Als Spielzeug gibt es sogenannte Wasser-Luft Raketen, die nach folgendem Prinzip funktionieren:
Eine flaschenähnliche Rakete wird zu einem Teil mit Wasser gefüllt, mit einem durchbohrten Stopfen verschlossen,auf den Kopf gestellt und durch den Stopfen mit Luft vollgepumpt. Dazu ist normalerweise so was wie ein Fahrradventil hilfreich, damit der Druck nicht wieder raus kann. Irgendwann ist der Druck in der Rakete so groß, dass der Stopfen nicht mehr hält. Nun drückt die Luft in der Rakete das Wasser raus und sie steigt aufgrund des Rückstoßprinzips hoch. Bis zu 12m hoch bei dem Spielzeug.  

Weshalb kauf ich das nicht fertig?

Die Standardgründe: Habe zu wenig Geld über, zu wenig unkonventionell oder nicht riskant , viel zu wenig Bastelpotenzial  

  und außerdem:  

  - Der Abflugzeitpunkt soll von mir, nicht vom Zufall bestimmt werden
- Die Rakete könnte höher fliegen, wenn der Korken nicht so früh rausknallen würde
- Die Rakete könnte viel höher fliegen, wenn sie stabiler (mehr Druck), leichter (weniger Masse) und größer (mehr Luftvolumen) wäre  

Meine Version

Bitte unbedingt die Warnung am Ende lesen! Ich kann jetzt schon verraten: Dieses Gerät ist gefährlich!  

  So, nun aber zur Sache:
Seit es PET-Flaschen gibt, mag ich sie nicht. Nennt mich konservativ, aber ich kaufe Wasser immer noch gerne in Glasflaschen. Am liebsten mit Aluminiumdeckel, da man die so schön zu anrühren von Epoxid-Harz oder mischen von Chemikalien benutzen kann.
Nun finden sich aber doch immer mehr von diesen PET-Flaschen im Haus. Ich könnte sie glatt zum Mond schießen. Hm, einen Versuch ist es wert: Sie sind leicht und scheinen recht stabil. Immerhin müssen sie ja den CO2-Druck einer halb vollen Pulle auf der Hutablage eines Fiat Panda im Sommer aushalten (hoffe ich). Mich würde schon interessieren, ob eine Heckscheibe das unbeschadet übersteht, wenn man eine mit etwas Trockeneis gefüllte PET-Flasche versehentlich auf der Hutablage liegen läßt. Oder ob vielleicht die Hutablage löchrig wird und ich wieder eine vom Mopar Online Shop für Ersatzteile ordern muss. Das Experiment würde auf jeden fall einen tiefroten WAF zur Folge haben und daher konzentriere ich mich lieber auf den etwas harmloseren Raketen-Spaß mit viel Erkenntnissgewinn.  

  Irgendwann ist mir mal ein genialer Flaschenverschluss in die Hände geraten:  

Ein durchbohrter Gummizylinder wird zusammengequetscht und dichtet die Flasche. Das war die Ausgangsbasis für meine Raketen. Da ich auch noch Luft durchkriegen muss, brauche ich was stabileres als den Plastikstift , der im Original steckt. Letztendlich habe ich nur die Gummizylinder benutzt.  

  Hier schon mal ein Blick auf das fertige Teil:  

Im Gummi steckt eine mit 2mm durchbohrte Messingschraube M6x60.  

Die Schraube muss von beiden Seiten angebohrt werden, da es keine sooo langen 2mm Bohrer gibt. Wenn man es genau genug macht, treffen sich die Löcher in der Mitte. Wenn nicht, nimmt man die nächste Schraube.  

  Die Länge der Schraube ist durch die Bohrerlänge stark begrenzt. Deshalb wird die Schraube mit einer dickeren (M12) verlängert. Auf die kommt dann auch der Pressluftschlauch. Ich nehme Pressluft, weil ich mit dem Druckminderer den Druck genau einstellen kann. Und ich muss nicht pumpen!  

Die dicke Schraube ist natürlich auch durchbohrt (5mm), oben mit M6 Innengewinde versehen und unten rundgedreht. Der Kopf ist abgesägt. Da ich keine Drehmaschine habe, hab ich die kopflose Schraube in meine Bohrmaschine gespannt und erst mit der Flex, dann mit der Feile unten das Gewinde weggeschrubbelt und einen prima Schlauchanschluss gefertigt. Anschließend hab ich den durchs einspannen vermackelten oberen Teil der Schraube abgesägt.  

  Als Lager dienen zwei M4 Schrauben, die seitlich in eine M12 Mutter eingelassen sind. Das Foto habe ich nach vielen vielen Starts gemacht. Man kann deutlich sehen, dass die Schrauben von Zeit zu Zeit nachgezogen werden müssen.  

  Wie stark die Gummis gequetscht werden, lässt sich durch verdrehen der M6 Schraube einstellen. Wenn die Flasche allein losfliegt, ist es zu wenig gewesen, wenn die PET-Flasche Halsgewindebruch bekommt, war es zu viel und man muss wieder eine Flasche von diesem angeblich ungesunden Zeug trinken (so gesehen bedauer ich ein klein wenig, dass es Bier nicht in 1l oder 1,5l PET-Flaschen gibt).  

Der Hals ist aber extrem stabil, so dass es eigentlich nur bei vorgeschädigten Flaschen zu Bruch kommt. Diese Vorschädigung entsteht im wesentlichen durch den Fall aus großer Höhe auf festen Untergrund. Und das kommt bei Wasserraketen ja schon mal vor...  

  Um kräftig an der Schraube zu ziehen habe ich einen Hebel aus PVC gesägt, an dem die Startschnur hängt.  

 

 

 

  Jetzt kann's losgehen. Zuerst mal Wasser tanken (etwa 1/3 voll) und die Flasche auf den Gummipfropfen setzen.  

 

  Hebel umlegen - Die Flasche sitzt bombenfest.  

Wie man sieht, drückt das obere Gummi hauptsächlich im Bereich des Tragerings - da ist die Flasche ziemlich stabil. Der Anpressdruck muss halt so hoch sein, dass die Flasche nicht von allein loszischt. Bei 8 bar Druck und einer Flaschenöffnung von 20mm zerren rund 25Kg an der Pulle. Oberhalb des Tragerings weitet sich die Flasche schon ein wenig. Mag sein, dass durch diese leicht konische Form der Gummipfropfen so fest sitzt.

Um beim ziehen der Startschnur nicht alles umzureißen, habe ich einen Betonstein benutzt. Ein Winkelblech sorgt dafür, dass Abstand zur Flasche gewahrt wird. Um den Abschusswinkel einzustellen dient eine Spielzeugschaufel, die unter die hintere Querstrebe geschoben wird.  

 

  Der Schlauch führt zu einer fest angeschlossenen Druckluft-Ausblaspistole  

Jetzt drückt man an der Ausblaspistole ab, bis in der Flasche keine Blasen mehr aufsteigen - Die Flasche ist gefüllt. Vorher stellt man am Druckminderer des Kompressors ein, wie mutig man ist.  

  Wie sich herausgestellt hat, sind die PET-Mehrweg-Flaschen ziemlich stabil. Mir ist bei 8bar noch keine geplatzt. Deshalb könnte ich mir den Druckminderer sparen...  

  Vom Start habe ich kein Bild, weil er einfach zu kurz ist. Erst ist die Flasche da. Dann zieht man an der Schnur. Zack, ist die Flasche weg und der Rasen nass.  

  Das folgende Bild zeigt die Flasche im Flug mit 3xTele. Wie man sieht, ist es sehr schwer, die Flasche noch zu sehen. Es ist der kleine schwarze Punkt, etwa in der Mitte des Bildes. Die Flasche ist auch echt 'ne ganze Weile unterwegs (so bis zu 10 Sekunden).  

Ich habe Versuche mit Fallschirmen gemacht. Dazu habe ich einen gelben Sack zurechtgeschnitten und mit 4 Zwirnsfäden und Gewebeklebeband oben an der Flasche befestigt. Ein kleiner Kegel aus Karton bildet eine Spitze auf der Flasche. Der zusammengelegte Fallschirm liegt nun in der Mulde oben in der Flasche und wird von der Kappe verdeckt. Die Kappe ist an einer Seite mit Gewebeklebeband als Scharnier befestigt. Beim Start drückt der Fahrtwind die Kappe fest an. Am Scheitelpunkt greift die Luft unter die Kappe. Diese klappt auf und der Fallschirm flattert raus, so dass die Pulle langsam zu Boden schwebt. Das ganze funktioniert ziemlich gut, nur muss es absolut windstill sein, sonst findet man die Flasche nie wieder. Vielleicht hätte ich vorher ein Foto machen sollen.  

  Während der Flugversuche habe ich ziemlich viel Durst haben müssen. Und auch auf einiges Pfand verzichtet...

ACHTUNG - WARNUNG - ACHTUNG
Die Flasche kommt auf jeden Fall wieder runter. Und dann ist sie ziemlich schnell. Es muss also sichergestellt sein, dass sich keine Lebewesen im Landegebiet aufhalten und dort auch nichts zerbrechliches rumsteht. Die Flasche kann zu gefährliche Verletzungen führen. Also am Besten gar nicht erst starten, und auch kein Wasser rein tun. Ich rate dringend davon ab, etwas zu tun, das Mensch, Tier oder Ding in irgendeiner Form gefährden könnte, Spaß macht oder illegal ist!

Warum ich das sage? Nun, spaßige Sachen würde ich lieber selber machen und außerdem habe ich schlechte Erfahrungen gemacht: Ich hab mich nicht dran gehalten und hatte einen empfindlichen Gegenstand im Zielgebiet rumstehen, nämlich mein Haus. Meine letzte Flasche hat mir einen Dachziegel in Firstnähe geknackt. Den musste ein Dachdecker auswechseln, da ich mich da nicht hin traue. Das gab derb viele Minuspunkte und ich habe jetzt im Garten Flugverbot.

i;rgendwann mal ausprobiert und für spektakulär empfunden. Verbeutle Autodächer oder Angst vor vom Himmel f;allenden Fackeln hatten wir irgendwie erst hinterher. Rückblickend kommt mir bei den Raketenstarts nun immer Deshalb werde ich auch gar nicht mehr von den Versuchen mit Leitwerk und von meinen Planungen mit Fernsteuerempfänger und Micro-Servos erzählen. Die Flasche an die Leine legen hab ich zwar probiert, es ist aber mühsam, eine Flasche an einer Angelschnur durch fünf Baumkronen zu ziehen. Auch waagerechte Flugversuche sind nicht so toll gewesen, weil zu viel Wasser in der Flasche bleibt und die Luft einfach nutzlos rauszischt.  

 
 

Ein Tipp zum Testen der Druckfestigkeit

Falls jemand mal rausfinden muss, wie viel so eine Flasche eigentlich verträgt, und die notwendigen Geräte dazu besitzt, sollte er oder sie folgendes beachten:
Die Flasche muss zum Drucktest randvoll mit Wasser sein. Am Besten auch der Zuleitungsschlauch. Wasser ist fast nicht komprimierbar. Platzt die Flasche, so fliegen keine Fetzen kilometerweit durch die Gegend, da der Druck fast sofort weg ist. Wäre die Flasche voll komprimierter Luft, würde ein Platzen einer Explosion gleichkommen, was durchaus ins Auge gehen könnte. Ich würde es trotzdem lieber in meinem Schacht aus Betonringen ausprobieren und dabei nicht in der Nähe rumstehen

So habe ich es Anfangs auch gemacht und bin halt bis 8bar gekommen...