Пневмогидравлическая ракета , водяная ракета — ракета , использующая в качестве рабочего тела воду (или другую жидкость), вытесняемую из корпуса ракеты через сопло давлением сжатого воздуха или иного газа. Получили распространение, в основном, в качестве игрушек. Используются также для демонстрации принципов реактивного движения.

Динамика пневмогидравлической ракеты

Сжатый воздух при истечении из сопла ракеты способен создавать тягу без жидкости-посредника. Однако масса воздуха в корпусе ракеты ограничена. Более выгодным представляется использование в качестве рабочего тела жидкости. Ввиду того, что через сопло пневмогидравлической ракеты истекает жидкость, оно выполняется не в форме сопла Лаваля , а имеет плавно очерченную сужающуюся форму.

Максимальную скорость истечения жидкости из сопла пневмогидравлической ракеты можно определить исходя из закона Бернулли :

${\displaystyle {\frac {\rho v^{2}}{2}}=\Delta p}$ ,

где

${\displaystyle \rho }$ - плотность жидкости;

${\displaystyle v}$ - скорость истечения жидкости;

${\displaystyle \Delta p}$ - избыточное давление газа в ракете.

Сопло пневмогидравлической ракеты чаще всего представляет собой сужающийся профилированный насадок с малым отрывом струи. Фактический объемный расход жидкости через сопло составит:

${\displaystyle Q=\mu S_{0}{\sqrt {\frac {2\Delta p}{\rho }}}}$

${\displaystyle \mu =0,6..0,8}$ - коэффициент расхода

${\displaystyle S_{0}}$ - площадь узкой части сопла

Массовый расход жидкости составит:

${\displaystyle G=Q\rho =\mu S_{0}{\sqrt {2\rho \Delta p}}}$

Сила тяги составит:

${\displaystyle F=Gv=2\mu S_{0}\Delta p}$

Время действия пневмогидравлического двигателя, при условии что жидкость будет израсходована раньше, чем сжатый газ составит:

${\displaystyle T={\frac {m}{G}}}$

${\displaystyle m}$ - масса жидкости на старте ракеты

Литература

• Беляев Н. М. Расчет пневмогидравлических систем ракет : [ рус. ] : учебное пособие. — М. : Машиностроение, 1983. — 219 с.

Ссылки

• от 13 марта 2016 на Wayback Machine (англ.)

Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование . Проверьте соответствие информации приведённым источникам и удалите или исправьте информацию, являющуюся оригинальным исследованием. В случае необходимости подтвердите информацию авторитетными источниками . В противном случае статья может быть выставлена на удаление. ( 8 июля 2014 )

Для улучшения этой статьи желательно : Проверить достоверность указанной в статье информации. На странице обсуждения должны быть пояснения. После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.