中学物理知识在捆绑式多级水火箭研制中的应用作者：叶嘉程 宣金波 叶家辉来源：《中国科技教育》2016强化玻璃设备年第10期 研究背景
水火箭是一项在中小学生科技比赛中较为普及的活动，但比赛中大多数同学制作的水火箭均为单级水火箭，只有极少数学生采用二级水火箭参赛。在国内，二级水火箭分离技术主要有气囊技术和分离管技术。气囊技术是把气囊放在上级与下级之间，靠压力差分离，这一技术虽然实现了全口径喷射，但是由于上下级要分开充气，不稳定，而且不能承受较高气压，容易在充气时产生危险，也会影响射程。分离管技术则必须考虑气密性问题，分离管的口径只能做得较小，因而水火箭主体无法从下级借力，造成分离时瞬间的喷射力较小而无法达到较高的高度。目前，国内没有较成熟的且能起导向作用的捆绑式水火箭。针对这一现象，为了提高水火箭的射程，我们课题小组决定利用中学物理知识研制捆绑式水火箭。塑料单向阀
蓄电池模拟器研究结果
为了使水火箭获得更高的飞行高度，课题组设计了捆绑式多级水火箭（见图1）。捆绑式多级水火箭分为捆绑助推部分和主体，捆绑部分起到助推作用。
双层杯捆绑式多级水火箭的结构
捆绑式多级水火箭的捆绑部分由1个分离套筒、2组塑料扎带和4个捆绑箭体组成。
粽子机分离套筒是2.5L汽水瓶截去瓶口、瓶底留下的瓶身，用来放置水火箭主体，并在主体与捆绑部分分离时，作为主体继续上升的导向装置。
捆绑箭体由4个二通单级水火箭组成。分离套筒与4个捆绑箭体用AB胶粘牢，并用捆绑扎带将捆绑箭体紧紧连为一体。
捆绑部分分离的工作原理
发射时，4个捆绑箭体的喷口和主体的1个喷口同时喷水，由于5个喷口的直径相同，主体的装水量比单个捆绑箭体的装水量要多得多。此时，根据动量守恒和牛顿第二定律，捆绑箭体的加速度比主体大，通过分离套筒给主体施加一个向上的力，捆绑箭体就起到助
推的作用。当捆绑箭体内的水喷完后失去向上的动力，主体因装水量大仍在喷水而继续上升，此时主体就会与捆绑箭体发生分离。
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