ペットボトルロケットの推力を上げる方法
自転車の空気入れで入れられる限界
普通、ペットボトルロケットをより高く飛ばそうとすると、できる限り圧力を高くする方法が考えられる。
人の力でやって1.5Lタイプで水500㎖を入れた場合、普通の自転車の空気入れでは１５～２０回ぐらいが限界。
あんまり、圧力を高くしても、ペットボトルが破裂する危険があるのでお勧めしない。
あと、自転車用の空気入れが消耗します。
僕のは3台目ですけど・・・・
圧力以外に推力を上げる方法
ペットボトルロケットの推力と言えば、圧縮された空気の力。
そして、押し出される水の反作用。
つまり、噴射ノズルの口径が大きければ大量の水を排出して強い反作用が得られる。
「圧力×面積＝ほぼ推力」なので、口径の大きさの二乗が推力に比例する。
ここで高校の物理問題
疑問に思うかもしれない、ペットボトルの中に圧縮された空気のエネルギーが同じなら、多少のノズル口径が違っても、吐き出す総エネルギーが変わらなければ、得られるスピードや高度は変わらないのではないか？
それは、水平移動時の場合は確かにそう。
垂直方向には常に、9.8N/sの重力加速度が掛かっているので、ちんたら加速していては全然スピードが上がらない。
ペットボトルの中のエネルギーを全て排出した時のトップスピードを最大化するためには、最大口径のノズルで一気にエネルギーを開放すべし！
銃でも、大砲でも口径は大きい方が正義
イーロンマスクのBFR（BigF〇ckRocket）も大艦巨砲主義ですしね！
と言うことで、手元にあるノズルで口径を調べてみた。
市販のホース関連パーツの王様『タカギ』
ホームセンターで定番のタカギのノズルの直系はちょうど9㎜のドリルがピッタリはまった。
面積＝63.585㎟
我らの強い味方『ダイソー』
たった100円で買える最強パーツの直系は10㎜のドリルが丁度ぴったりとはまる。
面積＝78.75㎟
ダイソーのノズルの方が約20%推力が高いことが分かった。
ダイソーなかなかやるじゃないか。
ノズル口径を限界まで広げてみる
こうなったら、口径を限界まで広げてみたい。
丁度、１１㎜のキリ先があったのでダイソーのノズルを削ってみる。
何とか、真っすぐ広げることが出来た。
やってみたい人は、結構危ないのでペットボトルに固定させたり、切創防止手袋などを使って慎重にやりましょうね！
これで、口径１１㎜になった。
面積＝94.985㎟
１２㎜に挑戦してみたら失敗
欲をかいて、１２㎜に挑戦
ステップドリルというものを使って、慎重に広げていく。
あかん、失敗。やっぱりゴムパッキンの所が肉薄で壊れた。
口径１１㎜を完成形として耐圧試験をしてみる
ダイソーの標準を１００%とすると、
タカギのノズルを利用した場合８１%
ダイソーを１１㎜にボアアップした場合１２１%の推力変化が予想される。
最後に水道圧を掛けてみて、水漏れやパージ時に破損が起きないかチェックをして完了。
なかなか、試射している時の記事が書けてないけど、どうやってまとめようか思案中。
あと、何度かテストを繰り返してから書く予定。
あとあと、土日に仕事が入って真面目におもちゃで遊んでいる時間が無い！
