Wyrzutnie do modeli rakiet – na co warto zwrócić uwagę przy jej projektowaniu oraz ustawieniu
Start rakiety modelarskiej w znacznej mierze (poza silnikiem pełniącym kluczową rolę) jest zależny od wyrzutni, która stanowi podstawę nadającą określony kierunek lotu. Rolą wyrzutni jest również, zapewnienie właściwej stabilizacji. Jest to istotne głównie w momencie, kiedy prędkość ruchu nie jest duża oraz występuje wyczuwalny wiatr, który mógłby zakłócić kierunek wystrzału – a co za tym idzie stanowić zagrożenie dla otoczenia.
Jakie siły działają na rakietę startującą z wyrzutni?
Poza standardowymi siłami, które działają na rakietę uwolnionej z wyrzutni (siła nośna, siła oporu, siła ciężkości oraz siła ciągu) dochodzi jeszcze siła tarcia. Owa siła powstaje w wyniku stykania się rakiety z wyrzutnią np. poprzez prowadnicę. Siła tarcia ma znaczenie w początkowej fazie ruchu, czyli przy małej prędkości. Dlatego ciąg silnika musi być odpowiednio większy, żeby zrównoważyć aż trzy siły.
Jak długa powinna być wyrzutnia?
Zasadą jaką powinniśmy się kierować mówi, że im mniejszy jest stopień stabilności rakiety, im mniejsza prędkość oraz im większa masa startowa, tym dłuższe wyrzutnie powinno się stosować. Analogicznie – w przypadku stabilnych rakiet z dużym przyśpieszeniem, wyrzutnie mogą być krótsze.
Jak ustawić wyrzutnię w przypadku odczuwalnego wiatru?
Istotność problemu występuje wtedy, kiedy wiatr wieje z prędkością przekraczającą 8 m/s. W takim wypadku należy ustawić wyrzutnię względem wiatru. Przyjrzyjcie się poniższemu rysunkowi, który przedstawia dodatkową składową poziomą prędkość i siłę oporu bocznego na kierunek ruchu rakiety:
Dokładny kąt ustawienia rakiety względem wiatru jest zależny od wielu czynników wynikających z konstrukcji konkretnej rakiety. Na dobra sprawę ciężko go obliczyć wg. ogólnego wzoru. Trzeba po prostu nabrać doświadczenia, startując wiele razy i w różnych warunkach atmosferycznych. Wtedy będziemy w stanie określić, w którym kierunku przemieści się rakieta względem wiatru oraz w zależności od ustawienia wyrzutni. Przy testach należy zachować bezpieczną odległość przestrzeni, która nas otacza. Najlepsza będzie przestrzeń o średnicy odpowiadającej wysokości możliwej do osiągnięcia przez naszą rakietę.