Introduction: Foguete De Garrafa Pet

Picture of Foguete De Garrafa Pet

Construção: Meu foguete será construído de materiais leves, principalmente plásticos, sem nenhuma parte metálica.

Propulsão: Usarei apenas água e ar comprimido dentro dos limites de segurança para cada garrafa empregada.

Resgate: Meu foguete será equipado com dispositivo de resgate que garantirá sua reutilização e retorno com segurança ao solo.

Peso: Meu foguete não pesará mais do que 1,5kg ao ser lançado.

Estabilidade: Verificarei a estabilidade de meu foguete, determinando seu centro de gravidade (CG) e de pressão (CP) antes do primeiro vôo.

Sistema de lançamento: O dispositivo que eu usar para lançar meus foguetes permitirá que eu faça o disparo a, no mínimo, 3m de distância, e terá uma forma de despressurizar a garrafa com segurança em caso de emergência.

Segurança no lançamento: Não deixarei que ninguém toque a garrafa nem que se aproxime da base de lançamento uma vez iniciado o procedimento de pressurização.

Condições de vôo: Não lançarei meus foguetes com vento forte, perto de edificações, de fios elétricos ou telefônicos, de árvores altas, de onde passem aeronaves em baixa altura, ou sob qualquer outra condição que possa ser perigosa para pessoas ou propriedades.

Fios elétricos: Jamais tentarei resgatar um foguete que tenha ficado preso em fios elétricos ou em outros lugares perigosos.

Direção de lançamento: Não farei nenhum lançamento cuja trajetória leve a algum alvo no solo ou no ar, nem permitirei qualquer tipo de carga explosiva, inflamável ou de substâncias perigosas. Todos os lançamento serão feitos dentro de 30º da vertical.

Testes de pré-lançamento: Quando estiver realizando atividades de pesquisa ou desenvolvendo novo projeto, farei o possível para determinar sua confiabilidade por meio de testes e ensaios estáticos ou em solo. Farei o lançamento de foguetes em teste em completo isolamento de pessoas que não estejam efetivamente participando do ensaio.

Step 1: Principio

Picture of Principio

Um foguete a água é como um foguete espacial, com a diferença de que é em menor escala. Prepare-se para saber o que é Centro de Gravidade, Ângulo de Ataque, Arrasto e Pressão Aerodinâmica, dentre outras coisas!

Antes de mais nada... Se você está lendo isso aqui é porque já sabe um pouco sobre foguetes ou aeromodelos - pelo menos o suficiente para lhe dar confiança para tentar fazer seu próprio projeto.

Muita gente acha que projetar foguetes a água é coisa simples... "É só por umas asinhas na garrafa de guaraná e está pronto!". Na verdade, não é bem assim - especialmente se você quiser fazer bonito e ter um veículo que realmente voe alto e aprumado. A melhor maneira de se conseguir isso é fazer de conta que você é realmente um engenheiro ou engenheira aeroespacial. Isso quer dizer que você deve:

PESQUISAR
Leia tudo que puder sobre foguetismo. Visite cada site que encontrar. Absorva o que puder antes de começar a pensar em montar seu primeiro foguete.

Step 2:

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As garrafas utilizadas para conter refrigerantes gaseificados são as únicas que devem ser usadas. Elas são feitas de PET (Politereftalato de etileno), um poliéster que tem propriedades muito interessantes. É muito resistente, leve, fácil de cortar com faca ou tesoura e torna-se maleável a baixa temperatura (por volta de 60ºC). Elas vêm em vários tamanhos (volumes). Normalmente são capazes de suportar até 100 libras de pressão - embora você deva sempre evitar passar de 80. Algumas garrafas encontradas aqui em Brasília e suas características:

Isopor

Gosto de usar isopor de alta densidade para fazer as aletas. Como sempre, você pode obter esse material de graça: basta olhar para aquelas bandejas de isopor nas quais os supermercados vendem carnes, frutas, etc embrulhadas em filme plástico. Num shopping perto daqui há um restaurante de comida japonesa que serve sushi em bandejas de isopor da cor preta. Eu pedi que eles guardassem algumas usadas para mim em vez de jogarem no lixo. O gerente ficou tão intrigado que me deu uma sacola cheia - de bandejas lavadas!

Adesivos

Colas

O grande segredo de montar foguetes é a escolha da cola certa para cada tipo de necessidade. A principal é aquela que tem a ver com a colagem das garrafas, especialmente das garrafas que serão pressurizadas. A pressão no interior da garrafa é capaz de deformar, temporariamente, o material. Qualquer tipo de cola rígida, portanto, está descartada. Isso inclui as do tipo Epóxi (elas servem para outros fins). Também não podemos usar as colas do tipo solvente, que agem derretendo os materiais colados. Isso enfraquece demais as paredes da garrafa, quando não as perfuram logo de vez. A solução então é usar colas de borracha vulcanizadas a frio. Elas têm flexibilidade e não atacam o PET. São os adesivos de poliuretano com isocianato (só conheço um: o SIKABOND T1 da Sika). O problema com essas colas é que demoram para curar. Tipicamente, uma noite para secar e uma semana para terminar de curar! Cuidado: se o adesivo entrar em contato com a pele, não use água para limpar (a água apressa a cura). Use álcool e toalha de papel seca.

A cola quente, que vem em bastonetes e que é aplicada com uma pistola elétrica, também é muito útil. Tem flexibilidade mas, a não ser que você encontre uma do tipo "baixa temperatura", não pode ser usada nos compartimentos que serão pressurizados. A secagem e a cura acontecem em minutos.

Os adesivos de Epóxi são os melhores, em termos de poder de adesão. A característica marcante é que você tem que misturar duas substâncias: a resina e o catalisador. Você só tem que encontrar o tipo certo, de secagem rápida (10 minutos para secar e 2 horas para a cura total). Um problema com eles é que depois de curados ficam rígidos. Uma garrafa sob pressão, por exemplo, se expande e rompe a cola. Use esse tipo para garantir adesão total em outras partes do foguete.

Mais dois adesivos não devem faltar em sua oficina: a cola de PVC e a super cola de cianoacrilato. A primeira é para soldar sua base de lançamento e a segunda, bem, é para colar o que as demais não conseguem colar...

Fitas adesivas

As fitas adesivas são muito usadas na construção de foguetes a água. Tenha sempre um bom estoque à mão. Elas são usadas, principalmente, na fuselagem, para fixar emendas e reforçar a garrafa que será pressurizada; nas aletas, tanto para revestir quanto para fixá-las no foguete. Cada uma dessas operações exige a fita certa.

A fita cristal é como a fita durex, só que bem mais larga. É transparente e lisa. Boa para revestir as aletas e cobrir as junções das seções das garrafas que compõem a fuselagem.

A fita tartan possui fibras de nylon ao longo de seu comprimento. Extremamente resistente, é a melhor que existe para reforçar garrafas pressurizadas. Basta dar duas ou três voltas e não tem jeito de rasgar - é como se estivesse laminado. Ela não é muito fácil de achar, mas vale a pena procurar.

Já a silver tape é bem conhecida. Ela serve praticamente para qualquer serviço. É otima para fixar aletas na fuselagem e para unir as cordas ao velame dos pára-quedas. É um pouco cara, mas você pode achá-la à venda em rolos pequenos. Use um pouco de cada vez - não vai precisar de muito para resolver qualquer problema.

Ferramentas

A caixa de ferramentas ideal é aquela que tem tudo o que você precisa. E isso depende, é claro, das coisas que você faz e de como elas são feitas. Com o tempo, você vai juntando as ferramentas mais apropriadas às suas técnicas. Independentemente disso, para começar, eu sugiro um conjunto mínimo:

O ferro de solda deve ser do tipo mais simples possível, pois será usado para cortar e furar as garrafas (se você tentar furar o PET, verá que serão criadas muitas rebarbas). A tesoura e a faca dispensam comentários e a serra é para cortar canos de PVC (para fazer bases de lançamento) e garrafas bem junto ao gargalo.

ASPECTO GERAL

É importante que você entenda como a coisa toda funciona, em linhas gerais, para depois trabalhar em cada detalhe. Veja:

De baixo para cima, temos primeiro a base ou plataforma. Ela serve para dar estabilidade ao conjunto.

Em seguida temos o módulo de alimentação. Ele contém a válvula de pneu, por onde o ar comprimido entra no circuito.

O módulo de disparo contém a trava que segura a garrafa e um mecanismo de gatilho que a deixa livre, causando o lançamento. O ar comprimido passa através desse módulo em direção à garrafa.

O último componente do conjunto é a bomba de ar, de encher pneu, de qualquer tipo de acionamento (de mão, de pé, elétrica, etc).

Pelas características dos módulos, uma boa opção de material é o tubo de PVC rígido. Ele é fácil de cortar, colar, furar e é barato. Esse é o material que uso nos projetos. Note que o módulo de alimentação é, basicamente, feito de uma conexão "Tê".

Material

2 garrafas de 2000 ml. Uma deve ter o diâmetro ligeiramente maior que a outra, o suficiente para que haja um encaixe sem folga. Eu usei uma garrafa de Pepsi e outra de Tropicaliente.

1 garrafa de 600 ml para servir de nariz. Eu usei uma da Antártica (elas são todas iguais).

25 cm de "Espaguete". Isso é aquele brinquedo que tem a forma de um longo cilindro de espuma de plástico e que as crianças usam para boiar na piscina.

1 bandejinha de isopor de alta densidade. Daquelas em que são vendidos alguns produtos do supermercado (carnes, frutas etc.).

1 tampinha tipo "PopTop". Daquelas que vêm em amaciantes. As que vêm no Gatorade são largas demais. Aliás, isso é opcional. Ponha a tampinha que quiser.

Procedimento

1) Comece cortando a bandejinha de isopor para fazer 3 aletas. Você vai ter muita folga, pois as medidas são 85x60x30 mm. Identifique o bordo de ataque e o bordo de fuga. Lixe o bordo de ataque de tal forma que ele fique com uma seção levemente circular. Lixe o bordo de fuga em um ângulo mais fechado, para que ele vá afinando aos poucos. Nesse ponto você pode laminar as aletas. Basta cobrí-las com fita de empacotar transparente. 2) Agora pegue a garrafa de maior diâmetro e corte-a logo acima da base, deixando-a com uns 27 cm de comprimento. Encaixe a de menor diâmetro dentro dela, com uma sobreposição de uns 5 cm e passe fita adesiva na junção. Espere. Não passe a fita ainda. As garrafas estão alinhadas? Ok. Pode colar. 3) Corte a garrafa de 600 ml logo abaixo do cone superior. Encaixe o pedaço de "Espaguete" na parte mais larga e passe fita "silver tape" para fixar. Esta parte vai sofrer grandes impactos e essa fita cede mas não descola. Na parte oposta, use um estilete para carvar um cone na espuma. Essa é a parte que vai encaixar na garrafa de cima do propulsor. Deixe espaço também para o gargalo. 4) Você pode, depois de se certificar de que o conjunto do nariz se encaixa perfeitamente na garrafa de cima do propulsor, usar cola epóxi para colar uma tampa comum no interior do "Espaguete". Assim fica fácil trocar de narizes (ou de fuselagens). 5) Aproveite que o nariz pode ser facilmente intercambiado e instale as aletas. Para isso, divida a circunferência da garrafa por três e alinhe as aletas no lugar. Parabéns! Seu foguete está pronto para voar!

Comments

Tkiller509 (author)2014-08-22

Legal!

dalmeida8 (author)2014-07-01

Poderia disponibilizar as instruções para a base de lançamento.

Cool!

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