VRO-Basic Eenvoudig en goedkoop micro-raket dat 50 m tot 200m hoog vliegt.
Handleiding Inhoudstafel Wat heb je nodig?............................................................................................................................ 2 Bouw van de raket........................................................................................................................... 3 Vliegklaar maken ............................................................................................................................ 6 BIJLAGE 1: Veiligheidsregels........................................................................................................ 9 BIJLAGE 2: bouw je eigen lanceerplatform................................................................................. 11 BIJLAGE 3: bouw je controle-eenheid ......................................................................................... 12
1
Wat heb je nodig? De VRO-Basic-kit (verkrijgbaar bij de Vlaamse Raketorganisatie, www.vro.be), met als inhoud: kartonnen buis (romp) neuskegel balsa plankjes klein geleidingsbuisje een klein oogvijsje een eindje vlastouw een stuk plastiek folie Bijkomend materiaal nodig voor de raket: micro-raketmotor (+ ontsteker), klasse A, B of C (verkrijgbaar bij de VRO) parachutebeschermingsmateriaal ("vochtig toiletpapier", minerale wol). schilderskleefband (masking tape) witte houtlijm ev. secondelijm stiften en verf om de raket te decoreren, ev. poriënvuller Benodigd gereedschap: snijsnijmes en snijplank schaar priem of boortje met 1,5 of 2 mm doorsnede ev. wat schuurpapier, middelgrof en fijn. Om je eigen lanceerplatform te bouwen: een "statief" (bijv. een houten kruis met diameter 40cm) een stalen staaf, diameter 3 mm, ongeveer 1m lang (verkrijgbaar bij modelbouwwinkels, winkels met kunstbenodigdheden zoals Schleiper en sommige doe-het-zelf-zaken). aluminium of stalen plaatje, diameter of breedte 15cm een kurk een elastiekje Om je eigen controle-eenheid voor de elektrische ontsteking te bouwen (VRO-kit in ontwikkeling): 5m dubbele elektrische draad drukknop 2 krokodilleklemmetjes batterij aansluiting LED en weerstand van 270 Ohm 9 V batterij
2
Bouw van de raket Stap 1: uitsnijden van de vinnen. Snij uit het balsaplankje 3, 4, 5 of 6 vinnen met elk een oppervlak van minimum 3cm x 4cm. Zorg dat er een rechte zijde is die tegen de raketbuis kan aangekleefd worden en Let er op dat de nerven van het hout van deze kleefzijde vertrekken en zo van de romp zullen weglopen. Nerven parallel met de romp zouden al te snel tot breuk leiden.
minimum oppervlakte voor de vinnen
rand die tegen de buis gelijmd wordt je eigen ontwerp voor de vinnen richting houtvezel
Stap 2: bevestiging van de stabilisatievinnen en het geleidingsbuisje. Merk de plaats waar de vinnen opgekleefd worden, onder aan de romp, evenredig verdeeld om de omtrek.
Lijm één voor één de vinnen, mooi parallel met de vliegrichting (zie figuur hieronder), onderaan op romp (kartonnen buis). Het gemakkelijkst is dat je ze eerst vastzet met een beetje secondelijm en daarna met witte lijm verdergaat. Zonder secondenlijm heb je wat meer geduld nodig en moet je elke vin op één of andere manier vasthouden tot de lijm droogt.
3
Eens de vinnen vastgezet, breng je in de hoeken tussen de romp en het vlak van de vin wat (extra) witte lijm aan en strijk je die glad met je vinger (zie figuur). Kies een droogpositie die uitlopen vermijdt.
gladgestreken witte lijm
Het geleidingsbuisje (kunststof buisje) wordt op dezelfde wijze vastgekleefd, bijvoorbeeld in de hoek die één van de vinnen maakt met de rompbuis. Het geleidingsbuisje dient om het raket langs de lanceerstaaf te geleiden en moet dus ook mooi de lengterichting van de raket volgen. Vul ook hier de naden goed op met lijm om een groter hechtvlak te hebben.
Stap 3: bevestiging van neuskegel en de "parachute" De neuskegel wordt met een touw van ongeveer 40-50cm met de romp verbonden. Een tweetal cm onder de bovenrand van de rompbuis maak je twee gaatjes. Daar steek je het touwtje door zodanig dat beide einden langs binnen uit de buis komen. Schuif het touw tot je een kort en een lang eind hebt en knoop het vast. Zorg voor een stevige dubbele knoop maar let op dat je het karton niet uitscheurt (breng de eerste knoop voorzichtig en niet te strak aan, er mag gerust een stukje "open
4
lus" overblijven). Breng aan de buitenzijde wat lijm aan waarmee je tegelijk de gaatjes dicht en het touw vastlijmt.
In de onderzijde van de neuskegel boor je een gaatje en schroef je het oogvijsje. Opgelet! In de onderzijde van de neuskegel kunnen al gaatjes aanwezig zijn, afkomstig van de aanmaak op de draaibank. Als die gaatjes te groot of te klein zijn opdat je het oogvijsje er in kan schroeven, moet je toch een passen gaatje boren. Dit hoeft niet in het midden van de onderzijde, maar let wel op dat het oogvijsje en de knoop achteraf niet verhindert dat de neus in de rompbuis past. Steek het uiteinde van het lange touw een eindje door het oogvijsje en knoop het stevig vast (dubbele knoop). Controleer dat de verbinding goed is! Een strook plastiek doet dienst als parachute. Kleef één uiteinde hiervan aan het touw, nabij de neuskegel, met een stukje kleefband. Zorg dat de kleefband mooi overheen het touw komt en aan beide zijden over voldoende breedte en goed aangedrukt op het plastiek kleeft.
lijm
dubbele knoop
kleefband
Vouw het lint op en stop het samen met het touw in de buis. Zorg dat de neus in de buis past zonder veel te klemmen. Als de neuskegel heel los zit, wind je er wat kleefband rond, zodat het goed past, en de neuskegel goed recht blijft zitten, maar net niet spant.
kleefband
3 5
Stap 4: afwerken. Indien je dit wenst kan je het raket met stift decoreren, verven of lakken (bijvoorbeeld met spuitbussen autolak). Gebruik in elk geval slechts dunne lagen om de gewichtstoename te beperken. Wil je dat de raket zo hoog mogelijk vliegt, dan kan je de boven en onderzijde van de vinnen bijschuren zodat deze een gestroomlijnd profiel krijgen (zie figuur hieronder). Je kan ook de romp, neus en vooral de vinnen eerst strak afwerken met balsaplamuur, poriënvuller en fijn schuurpapier.
Vliegklaar maken Kies een motor. Met A-motorpatronen kan een vlieghoogte tot 50m bereikt worden, met B ruim 100m en met C motoren zo'n 200m kunnen grotere hoogten bereikt worden. Geschikte motoren zijn de types A8-3, B4-4, B6-4, C6-3 en C6-5. Denk er aan: hoe hoger de vlucht hoe verder het raket kan terechtkomen. De voorschriften die door de fabrikant ingesloten worden bij de motoren zijn betreffende het lanceerterrein eerder krap bemeten. Je gaat er best van uit dat je een lanceerterrein nodig hebt met een diameter gelijk aan de vlieghoogte. Steek een motorpatroon langs onderen in het raket. Let er op dat het "nozzle"-gaatje naar onderen wijst. De motor moet goed stevig vastzitten, voor een veilige start én een zekere parachute-uitstoot. Waarschijnlijk moet je enkele laagjes plakband onderaan rond de motor wikkelen om die te doen knellen (zie figuur verderop). De motor blijft best een stukje uitsteken om later gemakkelijk te verwijderen (Heb je toch niet voldoende grip op de motor dan kan je die langs binnenuit er uit duwen met een lange staaf. Je kan dit doen met de lanceerstaaf, maar let dan op deze niet te plooien. Indien het gaat om een nog niet gebruikte motor, vermijd beschadiging van de kleiprop in de bovenzijde van de motor. Gebruik een staaf met een voldoende breed uiteinde of breng eerst een stevige prop plakband aan op het staafuitende). Schuif een prop parachutebeschermer (zgn. hitteschild), ongeveer ter grootte van twee knikkers in de romp. Het bijgeleverde hitteschild is minerale wol zoals gebruikt voor thermische isolatie van zolders. Een goed alternatief is "Vochtig toiletpapier" zoals dat verkocht voor intieme hygiëne (dus geen nat gemaakt gewoon toiletpapier!). Een voordeel is dat het biologisch afbreekbaar is, wat nuttig is wanneer je de prop niet terugvindt na de vlucht (vaak het geval). Nadeel is dat het vochtig is en ook moet zijn en dat je het daarom niet veel vooraf in de raket mag stoppen.
6
Gebruik bijv. het stompe einde van een potlood voor een goede afdichting, zonder te hard aan te drukken. Vouw het "parachutelint" enkel keren dubbel en rol het op (van het uiteinde naar het touw toe), draai het touw er één of tweemaal rond en steek het geheel in de romp.
parachutelint
hitteschild
kleefband
Zorg dat het “parachutelint” niet klemt in de romp, maar rol het ook niet te strak opdat het gemakkelijk ontrolt. Je kan bij warm of vochtig weer het “parachutelint” met talk inwrijven tegen kleven. Vermijd ook dat het touw vastklemt bij het monteren van de neuskegel.
Lees voor je overgaat tot lancering de veiligheidsregels ter zake in BIJLAGE 1. Kies een geschikt lanceerterrein. Monteer het lanceerplatform (hoe je er zelf één bouwt vind je in BIJLAGE 2). Controleer of de lanceerstaaf stevig vast zit. Zorg dat het platform stabiel op de grond staat. Schuif het raket over de lanceerstaaf en plaats de bescherming onmiddellijk terug op het uiteinde van de lanceerstaaf. Contoleer of het raket gemakkelijk naar boven glijdt. Zorg dat de onderrand van het raket niet op de metalen plaat rust. Dit doe je bijv. door vooraf een elastiekje enkele keer rond de staaf te wikkel op een vijftal cm van de plaat (zie figuur hieronder). Met de topbescherming op de lanceerstaaf gemonteerd en de lanceercontrole-eenheid (zie BIJLAGE 3) uitgeschakeld, leg je de elektrische verbindingsdraden uit. Je kan vooraf de draad aan het platform bevestigen om te vermijden dat je per ongeluk via de draden aan de ontsteker trekt. De montage van de ontstekers in de motor en het aanbrengen van de klemmetjes verschilt volgens het type en wordt beschreven in documentatie die bij de ontstekers hoort. Opgelet behandel de ontstekers zeer voorzichtig. De ontstekers zijn zo goed als ongevaarlijk maar zeer teer. Voor een vlotte ontsteking moeten de klemmetjes goed elektrisch contact maken met de ontsteker. De elektrische stroom benodigd voor de ontsteking loopt op tot enkele ampère, dus elke (contact)weerstaand kan er voor zorgen dat het elektrisch vermogen verloren gaat en de ontsteking faalt. Hoe de klemmetjes dus zuiver en breng ze zorgvuldig aan. Het is natuurlijk ook belangrijk kortsluitingen te vermijden (bijv. klemmetjes tegen elkaar, contact met lanceerstaaf of metalen plaat, verwrongen ontsteker...). Het lampje of led geeft dan immers aan dat de kring gesloten is, maar de stroom vloeit niet door de ontsteker en er is geen ontsteking. Zie in dat geval ook de veiligheidsregels bij een gefaalde ontsteking (veiligheidssleutel of batterij verwijderen, een minuut wachten...).
7
Neem de bescherming van het uiteinde van de lanceerstaaf af en stel je op met de controle-eenheid, op vijf meter afstand (voldoende voor een A, B of C-motor). Je bent nu klaar om de lanceerprocedure in te zetten zoals omschreven in de veiligheidsregels.
elastiek
ontsteker
8
BIJLAGE 1: Veiligheidsregels Elke lancering gebeurt onder begeleiding en onder verantwoordelijkheid van een volwassene. Onderstaande veiligheidsregels zijn gesteund op de “NAR Safety Code”, van de Amerikaanse “National Association of Rocketry” 1. Materialen: gebruik voor modelraketten alleen lichtgewicht materialen zoals papier, hout en kunststof, geschikt voor het gebruikte vermogen en de prestaties van het raket. Gebruik nooit metaal voor de neus, de romp, vinnen of vleugels van het raket. 2. Motoren: gebruik alleen in de winkel verkrijgbare modelraketmotortjes en gebruik ze alleen op de wijze voorgeschreven door de fabrikant. Wijzig niets aan het motortje, onderdelen of ingrediënten ervan. 3. Landing: gebruik altijd een voorziening (bijv. parachute, lint, aangepast rakettype…) opdat het raket veilig terug naar beneden komt zodat het opnieuw kan gebruikt worden. Gebruik alleen zoveel parachutebeschermingsmateriaal als nodig. 4. Gewicht en stuwkracht: maak geen raketten met een startklaar gewicht van meer dan 1500 gram of een totale stuwkracht van meer dan 320 newton-seconden. Het raket mag niet meer wegen dan bepaald door de voorschriften van de fabrikant van de motor. Gebruik bij bouwpakketten alleen de voorgeschreven motoren. 5. Stabiliteit: Controleer altijd de stabiliteit van een raket vóór de eerste vlucht, behalve indien een model gelanceerd wordt waarvan de stabiliteit bewezen is. 6. Lading: behalve insecten, laat het raket nooit als lading levende dieren of brandbare, ontplofbare of schadelijke stoffen bevatten. 7. Lanceerplaats: lanceer het raket alleen buiten, op een vrije ruimte, zonder grote bomen, elektriciteitsleidingen, gebouwen of droge struiken of gras. De lanceerruimte moet aangepast zijn aan de gebruikte motor. Volg de voorschriften van de fabrikant. 8. Lanceerplatform: Lanceer alleen van een stabiele lanceerinrichting dat het raket stevig geleidt tot het voldoende snelheid heeft voor een veilige vlucht. Om oogletsel te vermijden plaats je het lanceerplatform steeds zo dat de top van de lanceerstaaf boven ooghoogte komt of plaats een dop boven op de staaf wanneer je in de buurt ervan komt. Plaats de dop erop of neem de staaf van het lanceerplatform wanneer het niet in gebruik is. Berg de lanceerstaaf nooit rechtop weg. Het lanceerplatform moet een “straalopvanger” (metalen plaat) hebben om te verhinderen dat de motorsteekvlam rechtstreeks op de grond komt. Verwijder altijd alle droog gras of planten of andere gemakkelijk brandbare materialen uit de buurt van het lanceerplatform. 9. Ontstekingssysteem: gebruik voor het lanceren een op afstand bediende elektrische ontsteking. Dit bevat een lanceerschakelaar die terug op “uit” springt wanneer er niet op gedrukt wordt. De NAR veiligheidscode schrijft in serie hiermee een verwijderbare veiligheidsbrug (bijvoorbeeld een sleutelschakelaar). Een alternatief is telkens de batterij te verwijderen. Iedereen blijft tenminste op 5 meter afstand van het raket wanneer de totale stuwkracht 30 newton-seconden bedraagt, of 9 meter wanneer de te ontsteken stuwkracht groter is. Gebruik alleen elektrische ontstekers zoals aanbevolen door de fabrikant van de motor(en), die de motor(en) ontsteken binnen de seconde na het indrukken van de lanceerschakelaar. 10. Lanceerveiligheid: Zorg ervoor dat de mensen in de buurt van de lanceerplaats op de hoogte zijn van de nabije lancering en het opstijgen van het raket kunnen zien, vooraleer te beginnen met de vijf seconden aftelling. Lanceer nooit een raket als wapen. Ingeval de ontsteking mislukt, zorg ervoor dat niemand het raket benadert vooraleer de veiligheidsbrug is verwijderd of de batterij is losgekoppeld. Wacht een minuut na een falende ontsteking vooraleer toe te laten dat iemand het lanceerplatform benadert.
9
11. Lanceeromstandigheden: lanceer alleen bij windsnelheden lager dan 30 km/h. Lanceer nooit een raket zodat het in wolken terechtkomt, nabij vliegtuigen in de lucht, of op een manier die gevaarlijk is voor mensen of eigendom. 12. Testen voorafgaand aan de lancering: Bij onderzoeksactiviteiten met nog niet beproefde raketontwerpen of methodes, doe wanneer mogelijk voorafgaande testen. Doe de lancering van onbeproefde modellen in afzondering van mensen die niet rechtstreeks bij de lancering betrokken zijn. 13. Lanceerhoek: Richt de lanceerinstallatie steeds binnen de 30° van de verticale. Gebruik nooit modelraketmotoren om iets horizontaal voort te stuwen. 14. Gevaren bij het terughalen van het raket: probeer nooit een raket terug te halen dat in elektriciteitsleidingen of een andere gevaarlijke plaats is terechtgekomen.
10
BIJLAGE 2: bouw je eigen lanceerplatform Je kan een eenvoudig lanceerplatform maken bestaande uit een voet met een basis van minstens 40cm (bv. een houten kruis) en een de stalen of messing staaf van 1m lang en 3 mm diameter (waar het geleidingsbuisje van het raket gemakkelijk over glijdt). Bevestig de staaf loodrecht en in het midden van de voet. Je kan bijvoorbeeld in de voet een gaatje boren waar de lanceerstaaf knellend in past (De staaf kan bijv. tegelijk de twee latten van het houten kruis aan elkaar verbinden). De lanceerstaaf moet stevig vastzitten, als je het geheel opheft aan de staaf moet alles blijven hangen. Is dit niet het geval, wikkel dan een beetje kleefband om de staaf zodat deze niet meer loskomt uit het gat in de voet. Steek altijd onmiddellijk een lanceerstaafuiteindebescherming (bv. kurk) op het vrije uiteinde. Om oogletsel te vermijden hou je die er altijd op, behalve op het moment van lanceren zelf natuurlijk. Onderaan laat je de staaf door een metalen plaatje lopen (een zgn. "straalopvanger" of "deflection plate"). Dit om de voet en de grond te beschermen tegen de steekvlam van de motor. Wikkel een elastiekje een paar keer om de staaf op enkele cm van de metalen plaat om de onderrand van het raket te ondersteunen opdat de ontsteker geen contact maakt met de metalen plaat.
11
BIJLAGE 3: bouw je controle-eenheid Hieronder vindt je het elektrisch schema van een lanceercontrole-eenheid (een kit met alle onderdelen is in voorbereiding, check onze website www.vro.be). De sleutelschakelaar en het testslampje of led+weerstand zijn optioneel. Gebruik je geen sleutelschakelaar dan moet de batterij eenvoudig los te koppelen zijn (zie ook veiligheidsvoorschriften achteraan). Gebruik je een sleutelschakelaar, dan mag deze alleen verwijderbaar zijn in de uit-stand. Zo weet je dat als je de sleutel bij hebt of deze aan de lanceerstaaf hangt (aan de kurk), er niet per ongeluk contact kan gemaakt worden. Dit geldt natuurlijk alleen op voorwaarde dat de reservesleutel veilig
sleutelschakelaar lampje max. 1/4A of led + weerstand
voeding 6 tot 12V
krokodilklemmetjes
lanceerknop 5 meter draad
ontsteker
weggeborgen is.
Het lampje of de led dienen louter als continuïteitstest, om aan te tonen dat de onsteker nog heel is en goed aangesloten. Vanzelfsprekend moet de stroom zo klein blijven dat de ontsteker niet opwarmt.
Yvon Masyn, 19 september 2006
12
