水火箭 V.S. 空氣火箭

水火箭，相信很多人都玩過，它只需要使用廢棄的寶特瓶還有一些便宜容易取得的材料就能完成；在美國，有一種空氣火箭(Compressed Air Rocket)，一樣可以自行製作；我們就來比較兩者的異同。



Simple version 水火箭:

原理
利用「作用力&反作用力」原理，先對火箭內部加壓，接著瞬間釋放內部的壓力，內部的氣體跟水噴射出來的衝力就反過來成為火箭的推進力；此外，在火箭內部加水，是根據「動量守恆」定律，讓火箭瞬間的動量(質量與速度的乘積)變化量更明顯，加大火箭的推進力。最後，尾翼的作用在維持飛行的穩定。


製作
事實上要用到的材料，不但廉價，並且都很容易取得，以下引用一段影片:



(影片來源: http://www.youtube.com/watch?v=GOLTdmyYFnc)






關於發射器的部分，除了可以像影片中所說，運用活塞製作，也可以去購買現成的發射台；此外 ，這只是其中的一種水火箭，另外還有兩段式外加降落傘的；現在就創造你專屬的水火箭吧！



advanced version 空氣火箭(Compressed Air Rocket):

原理
雖然和水火箭一樣是利用瞬間釋放壓力來驅動火箭，但卻不盡相同。

(圖片來源: http://blog.makezine.com/archive/2009/03/compressed_air_rocket.html)

上圖是它的概念圖，利用左邊的加壓器(如:腳踏車輪胎pump...)把空氣打到中間的加壓室對它加壓(內部壓力可從pump所附壓力計讀得)，加壓室左邊的入口閥門，設計成空氣只能進不能出；接著壓下右邊的發射紐，使加壓室與火箭之間的閥門開啟，釋放所有空氣，內外壓力差產生的衝力就會將火箭噴射出去。


製作
使用的材料都不是太難取得，不過比起水火箭稍微複雜一點點。以下請參考一段影片:



(影片來源: http://www.youtube.com/watch?v=eNFfK5uo6D0)

值得一提的是，影片中，加壓室使用的材料為PVC，其最大壓力在75psi~150psi之間；若選用其他的材料，須注意該材質可承受的壓力範圍，否則超過負荷會爆炸，切記！



比較
水火箭和空氣火箭的不同，在於水火箭的加壓室就是火箭本身，而空氣火箭則是兩者分開的；並且，水火箭的材質通常使用寶特瓶，可承受的壓力較小，但用水的衝力彌補了這一點；空氣火箭則完全是利用空氣的壓力差來當動力，壓力室所使用的材質可承受壓力通常也較大。



最後，附上一個關於水火箭的實驗 ─幾根水火箭可以送你上天堂?



(影片來源: http://www.youtube.com/watch?v=MooUyK3Z42Q&feature=related)