Anfänger Projekt Praktikum: Wasserrakete

2 Aufbau
1 Einleitung
In diesem Versuch werden wir uns mit dem Bau einer Wasserrakete beschäftigen. Hierbei
ist es naheliegend zu diesem Zweck PET-Flaschen zu verwenden, welche neben einem
geringen Gewicht zusätzlich sehr stabil gegenüber hohen Drücken sind. Letzteres ist not-
wendig, da die Rakete über einen hohen Luftdruck in der Flasche betrieben wird. Dazu
wird sie beispielsweise über einen Kompressor befüllt. Anschließend kann die Luft über
die Flaschenmündung entweichen und treibt aufgrund der Impulserhaltung die Flasche
an. Da Luft aber eine zu geringe Masse besitzt um der Flasche einen genügend großen
Schub zu verleihen, wird die Flasche zusätzlich zu einem gewissen Anteil mit Wasser
befüllt. Dies erzeugt beim Austreten einen größeren Impuls.
Ziel des Versuchs ist es die Raketentrajektorien genauer zu untersuchen. Dabei können
verschiedene Parameter wie Luftdruck und Wasserbefüllung variiert werden. Diese Mes-
sungen sollen zum Schluss mit einer selbst programmierten numerischen Simulation für
die Flugbahn der Raketen verglichen werden.
2 Aufbau
Zur Realisierung der Wasserrakete (vgl. Abbildung 1) benutzen wir 1,5l-Einwegflaschen.
Im Verlauf der Arbeiten stellte sich heraus, dass diese für Drücke bis 8 bar oder höher
geeignet sind.
Die Düse der Rakete stellt dabei ein Kupplungsstecker für Gartenschläuche von Gar-
dena mit 1“ Gewindedurchmesser dar, welcher auf dem Flaschenhals befestigt wurde.
Die Öffnung des Steckers hat einen Durchmesser von 8 mm. Da zwar der Durchmes-
ser des Flaschenhalses mit dem Gewindedurchmesser des Steckers übereinstimmt, nicht
aber das Gewinde selber, wurde das Gewinde der PET-Flasche in einem Wasserbad er-
hitzt. Dadurch wurde der Kunststoff so weich, dass sich der Stecker aufschrauben ließ.
Anschließend wurde er zur besseren Abdichtung mit dem Klebstoff UHU PU MAX der
Firma Henkel mit der Flasche verklebt.
Somit lässt sich die Rakete in die zum Stecker gehörige Kupplung in der Startvorrichtung
setzen. Die Kupplung befindet sich an einem Ende eines 1/2“ Gartenschlauch, an des-
sen anderen Ende sich ein mit Schlauchschellen befestigtes Schrader-Ventil (Autoventil)
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