Безпечна ракета на основі імплозії водню для розвитку дитячої космонавтики і креативності дітей

Реферат: Безпечна ракета на основі імплозії водню для розвитку дитячої космонавтики і креативності дітей складається з установки електролізу, фотоштатива зі щоглою, поліетиленових ємностей, що приводить до технічного вакууму або зниженого тиску, до удару повітряних мас об стінки камери згоряння і виходу їх через сопло зі створенням реактивної тяги і переміщенню ракети. UA 111550 U про видачу патенту: UA 111550 U UA 111550 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Витоки виникнення ракет відносять до часів китайської династії Хань (206 рік до н. е. - 220 н. е.), до відкриття пороху і початку його використання для феєрверків і розваг. Теорією і практикою реактивного руху займалися Засядько Олександр Дмитрович, Кибальчич Микола Іванович, Ціолковський Костянтин Едуардович, Кондратюк Юрій Васильович, Сергій Павлович Корольов, Валентин Петрович Глушко, Гліб Євгенович Лозино-Лозинський і інші. Костянтин Ціолковський висував ідею про використання ракет для космічних польотів і стверджував, що найбільш ефективним паливом для них було б поєднання кисню і водню. Ракету для міжпланетних польотів він спроектував в 1903 році. Перша ракета під керівництвом Сергія Корольова була запущена 17 серпня 1933 року, яка досягла висоти близько 400 метрів. На даний час ракетоносії виводять на опорну орбіту Землі апарати до 23 тонн корисного навантаження [1]. Запропонована корисна модель належить до галузі дитячої космонавтики для розвитку їх інженерної думки і правил безпеки. У запропонованій корисній моделі безпечна ракета на основі імплозії водню для розвитку дитячої космонавтики і креативності дітей використовується водень і атмосферний кисень з імплозією водню, що приводить до технічного вакууму або зниженого тиску, до удару повітряних мас об стінки камери згоряння і виходу їх через сопло зі створенням реактивної тяги і переміщенню апарата. 5 2 3 Земний атмосферний тиск становить 10 Па або 10 тонн на м . При згорянні 1 м водню в -4 3 атмосфері утворюється приблизно 10 м води з утворенням технічного вакууму або зниженого 1 тиску 10 Па з вибухом всередину або імплозією [2] із заповненням порожнечі повітряними масами. З цих міркувань формула для розрахунку висоти h польоту однокамерної ракети без урахування атмосферного опору має вигляд: 2 2 h~2500•D •V/(L•m ), м де D, L - діаметр і довжина камери згоряння, відповідно; V - об'єм водню; m - початкова маса ракети. У той же час, реактивна сила згоряння водню на основі законів збереження імпульсу і енергії або формули Ціолковського дає швидкість: vр=I•ln(1+mр/mк) або 0,5 vр=(26•ρ) •vн/mк=1,6•vн/mк, де І - питомий імпульс (відношення тяги двигуна до секундної витрати маси палива); ρ густина водню; vн - обсяг водню; mр, mк - маса ракети і палива, відповідно. Дійсно, ракета з об'ємом камери 150 мл (13,5 мг) Н 2 набирає швидкість кілька десятків метрів в секунду і злітає на висоту до декількох десятків метрів [3]. Ракета з масою 1 кг з об'ємом камери 400 мл (36 мг) для Н2 набирає швидкість кілька десятків сантиметрів в секунду і злітає на висоту кількох сантиметрів. Ракета з масою 40 грам з об'ємом камери 1400 мл (126 мг) для Н 2 набирає швидкість кілька десятків метрів в секунду і злітає на висоту понад сто метрів. Для правил безпеки перед ракетою встановлюється екран з оргскла або прозорого поліхлорвінілового листа (ПВХ). При обсязі водню понад 0,5 літрів використовують навушники, щоб зменшити звук імплозії. Для камери імплозії ракети можливе використання звичайних пластикових пляшок з-під води або солодких напоїв. Одна і та ж ємність використовується багаторазово. Ракета заправляється воднем не більше, ніж на дві третини від обсягу камери на основі електролізу води за умовами електролізу Олійника [4]. При заповненні камери імплозії більш ніж на дві третини горло або дно камери згоряння через атмосферний тиск вдавлюється всередину камери - камера імплозії руйнується і ракета не придатна для повторних запусків. Ракета установлюється на щоглу фотоштатива, де розміщується нитка розжарення для підпалювання водню та проводи електричного струму. Таким чином, для повного циклу підготовки і запусків ракет для дитячої космонавтики необхідні: - установка електролізу; - фотоштатив зі щоглою; - поліетиленові ємності як камера імплозіі водню від 0,1 до 10 літрів; - прозорий щит з ПВХ товщиною від 0,6 мм; - навушники для захисту від імплозії водню. 1 UA 111550 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Можливе створення багатоступеневих ракет. У цьому випадку висота підйому значно збільшиться. При постійному горінні водню в камері встановлюється знижений тиск, через що рух апарата відбувається в бік зниженого тиску, що можна використовувати як спосіб руху транспорту від машин до суден в різних середовищах. Шум імплозії значно знижується. Галузь застосування Ракета для розвитку дитячої космонавтики і креативності дітей від стадії підготовки і до запусків, використовується як 1) проста безпечна ракета без викидів вуглекислого газу та інших забруднюючих речовин; 2) технічна розробка способу руху транспорту від машин до суден на основі імплозії водню в різних середовищах [3]; 3) засіб пересування на планетах Сонячної системи, які мають атмосферу, як Венера, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун з можливістю створення повітряних міст. Економічне і екологічне обґрунтування Вартість запуску ракети - це насамперед вартість палива ракети. Для п'яти тисяч запусків ракети потрібно кілька кубів водню. Виходячи з умов електролізу [4] - це дорівнює кільком гривням на кілька тисяч запусків ракети. З такою собівартістю ракети ніякі сучасні ракети і ракетоносії не можуть зрівнятися. Виходом згоряння палива ракети є вода. Новизна У запропонованій корисній моделі використовується атмосферний тиск, імплозія водню, технічний вакуум і реактивний струмінь. Таким чином, новизна полягає: - у збільшенні безпеки запуску ракети, бо початковий вибух спрямований усередину або імплозія, на відміну від сучасних ракет, де згоряння палива відбувається з виділенням енергії та розширенням продуктів згоряння, безпека - є головна умова для дитячої космонавтики; - як стартовий стіл використовується фотоштатив зі щоглою, де розміщується нитка розжарення для підпалювання водню; - для правил безпеки використовується прозорий щит з оргскла або ПВХ товщиною від 0,6 мм, встановлений перед стартовим столом; - геометрія камери імплозії водню така, що приводить до результуючого руху апарата в область зниженого тиску або в сторону удару повітряних мас; - заправка воднем ракети здійснюється за допомогою електролізу; - багаторазовість використання ракети; - вартість кількох тисяч запусків дорівнює кільком гривням; - розвиток дитячої космонавтики, креативності дітей і навчання правил безпеки. Джерела інформації: 1. Матеріал з Вікіпедії - Корисне навантаження космічного ракетоносія 2. Матеріал з Вікіпедії - Implosion (механічний процес) 3. Запуски ракети на имплозии водорода для детской космонавтики -http://alligater.org/load/91-0-33 4. Заява на патент "Умови електролізу Олійника на основі Законів Фарадея і Ома для 3 отримання Н2 за вартістю менше 5 центів за 1 м " -http://alligater.org/news/2016-04-28-569. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Безпечна ракета на основі імплозії водню для розвитку дитячої космонавтики і креативності дітей, що складається з установки електролізу, фотоштатива зі щоглою, поліетиленових ємностей, що приводить до технічного вакууму або зниженого тиску, до удару повітряних мас об стінки камери згоряння і виходу їх через сопло зі створенням реактивної тяги і переміщенню ракети. 2. Безпечна ракета за п. 1, яка відрізняється тим, що як стартовий стіл використовують фотоштатив зі щоглою, де розміщується нитка розжарення для підпалювання водню у поліетиленовій ємності. 3. Безпечна ракета за п. 1, яка відрізняється тим, що для правил безпеки додатково обладнана прозорим щитом з оргскла або ПВХ товщиною від 0,6 мм, що встановлений перед стартовим столом. 4. Безпечна ракета за п. 1, яка відрізняється тим, що заправку воднем поліетиленових ємностей здійснюють за допомогою електролізу. 2 UA 111550 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3