Nose Cones

Nose cones, along with fins, are one of the most critical aerodynamic components of a rocket. A simple paper cone taped on top of the rocket is enough to significantly reduce the rocket's coefficient of friction, however more complex shapes may be used to further improve a rocket's performance (and some are surprisingly easy to make). There are three common shapes used for nose cones: conical, ogive and parabolic, as shown in the diagram below.

A common misconception is that the most aerodynamis is the conical shaped nose cone. This probably comes from the fact that frequently space-going vehicles have nose cones this shape (for example the space shuttle's solid rocket boosters). However this shape is only suitable for supersonic flights (above the speed of sound). For water rockets, which only achieve a speed of about 1/4 to 1/3 the speed of sound, a parabolic shape turns out to be the most efficient. Similarly, you often see model rockets (the pyrotechnic type) with parabolic nose cones as well. Several methods exist to construct nose cones of this shape. The simplest and quickest is to use the top of another bottle cut off and taped or glued (or attached some other way) to the top of the rocket. Another technique that is used is guppying. This involves heating the bottom of a pressurised bottle so that it expands into a rounded shape. While this method does give very good results, it takes a lot of practice to get right.

A guppied bottle (picture courtesy Clifford Heath; http://polyplex.org/cjh/rockets/)

However, to be perfectly honest, while aerodynamics are quite important in water rocketry, the difference between a conical nose cone and a parabolic nose cone is not that significant. With this in mind, you often come across people who make conical paper nose cones, for example Robert Youens' Coney design (note however that the very long cone is also an integral part of the overall design in order to make the rocket backslide).

Another common type of nose cone is one made out of foam. Using a nicely shaped end of a 'foam noodle' (those cylindrical shaped foam 'toys' used for floating in pools) can be very effective - they are lightweight, aerodynamic and allow you to use 'bounce' recovery (where the nose cone compresses and absorbs the rocket's energy upon impact). Have a look at Lonnie's page for more information on making one of these nose cones. For some theory about bounce recovery and crush zones, take a look at my crush zone theory page.

Nose separates at apogee (muncung/nose cone terpisah pada puncak ketinggian)

Sila klik pautan di bawah

Pautan

Special thanks to the author.....

Roket h2o (Paracut)

Cepat dan Mudah membina Roket h2o (Paracut)

Objektif
Membina 1 roket h2o yang boleh terbang tegak ke atas dan jatuh semula ke bumi dalam jangka masa yang maksimum/lama

Bahan
1 botol minuman bergas 1.5L
Kulit Fail plastik
Plastik folio
Selotape
Gunting
Benang anchor
Bag plastic sampah nipis (biru)
Binding tape
Penebuk lubang

Kaedah
Ada 2 cara untuk membina badan roket h2o. Badan roket h20 boleh dipasang leher atau tidak dipasang leher. Jika ingin memasang leher kaedahnya seperti dibawah :
Potong bahagian atas dan bawah botol dan bahagian tengah akan digunakan nanti untuk membuat leher pada badan roket h2o



Lekatkan bahagian tengah tersebut dengan menggunakan 'binding tape' kepada satu lagi botol minuman bergas. Bahagian ini akan dijadikan ruang untuk diletakkan payung terjun nanti.





Jika anda tidak mahun memasang leher pada roket h2o anda, gambarnya seperti di bawah:



Potong kulit fail plastik untuk dijadikan sayap bagi roket anda. Potong 4 keping kulit fail plastik mengikut saiz dan bentuk sayap yang anda kehendaki. Kebiasaannya bentuk yang selalu dibuat ialah seperti gambar di bawah....anda boleh mencuba bentuk lain yang anda fikir lebih menarik untuk roket h2o anda.....bahan lain juga boleh digunakan untuk membuat sayap roket h2o anda antaranya 'craftboard', 'mounting board', 'manila card' dan lain-lain yang anda fikirkan sesuai.







Tandakan 4 garisan selari yang lurus pada botol minuman bergas tersebut dengan menggunakan marker. Garisan ini akan digunakan sebagai petunjuk bagi melekatkan sayap pada badan roket h2o anda. Garisan yang anda lukis tersebut hendaklah sama jarak antara satu sama lain bagi membolehkan sayap yang akan anda lekatkan berada dalam keadaan tegak dan selari.












Buatkan satu kon dengan menggunakan plastik kulit folio @ menggunakan botol minuman bergas yang dipotong pada bahagian tengahnya. Letakkan sedikit tanah liat pada bahagian hujung kon tersebut. Ini akan menambahkan jisim kon tersebut dan memberikan roket/kon lebih inertia. Dengan menggunakan gunting, potong/samakan bahagian bawah kon supaya betul-betul bulat. Diameter bahagian bawah kon sepatutnya lebih lebar sedikit berbanding diameter botol yang dijadikan badan roket h2o.











Ramai pelajar menghadapi masalah muncung/kon roket h2o akan terlekat pada badan roket h2o dan tidak terpisah pada puncak ketinggian. Keadaan ini boleh diatasi dengan cara melekatkan tab pada bahagian badan roket h2o di mana muncung/kon akan diletakkan. Fungsi tab ialah untuk menghalang muncung/kon daripada terlekat pada badan roket h2o semasa dilancarkan nanti.Pastikan tab yang anda pasang tersebut selari dengan sayap roket h2o anda.







Cara untuk membuat paracut
Paracut disediakan dengan menggunakan beg plastic sampah yang nipis.
Caranya ialah bentangkan beg plastic sampah yang telah dipotong pada bahagian tepinya. Kemudian lipat kepada 4 bahagian.Kemudian lipatkan beg plastic sampah tersebut menjadi segi tiga dan pastikan bahagian yang terbuka terletak dibahagian bawah. Lipatkan segitiga itu menjadi segitiga yang lebih kecil dan akhirnya ukur jejari paracut yang dikehendaki dan tandakan dengan marker. Seterusnya bahagian yang ditanda dipotong dengan menggunakan gunting.















Ukuran panjang tali payung yang sesuai digunakan adalah 1.25 – 1.5 X diameter paracut yang anda buat. Berapa banyak tali sepatutnya dipasang pada payung terjun adalah bergantung kepada anda. Kebiasaanya 16 – 32 tali di pasang pada setiap payung terjun. Sebelum anda mengikat tali pada payung terjun yang anda buat terlebih dahulu lekatkan selotape sebagai penahan daripada koyak pada tempat di mana tali akan diletakkan. Tebukkan selotape tersebut dengan menggunakan penebuk dan ikatkan tali payung di tempat itu sehinggalah semuanya telah dipasangkan tali.



Sekarang roket h2o anda telah sedia untuk dilancarkan. Pastikan anda tidak lupa untuk mengikat payung yang anda buat dengan badan roket h2o anda.
Cara lipatan payung terjun juga perlu diketahui oleh anda. Gambar di bawah menunjukkan cara lipatan yang biasa digunakan sebelum payung terjun tersebut dimasukkan ke dalam leher dan muncung/kon. Anda boleh cuba dengan pelbagai lipatan yang lain jika lipatan yang ditunjukkan di atas tidak sesuai untuk roket h2o anda.



Gambar roket h2o yang terapung-apung diudara.....



Selamat mencuba
Hati-hati semasa pelancaran roket h2o dan semoga bergembira….!

Perhatian : Sila Tuliskan nama anda jika anda ingin bertanyakan soalan, Selepas ini..Soalan tanpa nama yang bertanya , tidak akan dilayan harap maklum..…....

9 Perkara utama yang perlu diketahui

1) Meningkatkan jarak sasaran roket h2o
a)Maksimumkan isipadu air dan tekanan yang dikenakan kepada roket h2o
b)Tingkatkan kestabilan roket h2o dengan cara merendahkan Pusat tekanan (COP-center of pressure),mesti berada di bawah Pusat jisim (COM-center of mass)
c)Kurangkan seretan udara dengan cara membina roket h2o yang lurus/tegak dan sayap mesti selari di antara satu sama lain.

2) Jika roket h2o anda kelihatan cantik. Adakah ia akan terbang tinggi @ jauh?
Anda mesti faham prinsip-prinsip fizik sebelum membina roket h2o anda. Prinsip daya (tolakan, gravity dll), seretan dan kestabilan – sangat penting untuk membina roket h2o yang baik.

3) Penggunaan muncung yang berat untuk membolehkan payung terjun terbuka
Ada banyak cara lain yang boleh dicuba untuk membolehkan payung terjun terbuka semasa roket h2o berada pada puncak ketinggian- Penggunaan timer(spring loading), getah, ‘air speed sensitive flap’ dan lain-lain boleh dicuba penggunaanya.

4) Penggunaan pelekat(selotape) yang sesuai untuk melekatkan bahagia-bahagian roket.
Ada pelekat yang kuat tapi ia akan menambahkan berat yang tidak diperlukan oleh roket h2o-mengurangkan prestasi roket h2o. Satu pusingan pelekat pada bahagian botol (pelekat wayar elektrik) meningkatkan berat 3 -10 gram, mengurangkan masa penerbangan 1-3 saat.

5) Adakah Semua bahan/bahagian roket h2o mesti kalis air?
Tidak semestinya kalis air tetapi yang lebih penting bahan tersebut mesti ringan dan kuat/kukuh. Roket h2o yang stabil akan terbang tegak dan air akan dikeluarkan melalui muncung botol/‘nozzle’ jauh daripada badan roket h2o.

6) Isipadu air tidak mempengaruhi prestasi roket h2o.
Jika itu tanggapan anda, anda melakukan kesilapan yang paling besar, Isipadu air sangat mempengaruhi ketinggian dan jarak sasaran roket h2o. Air merupakan pencetus pecutan/’thrust’ tetapi ia juga meningkatkan berat roket h2o. Penggunaan isipadu air yang bersesuaian/optimum perlu ditentukan melalui eksperimen untuk mendapatkan keseimbangan antara ‘thrust dan berat roket h2o supaya roket h2o yang dibina dapat terbang semaksimum yang boleh. Setiap botol yang berlainan jenis memerlukan isipadu air yang berlainan. Isipadu air juga bergantung kepada berat dan daya seretan roket h2o anda.

7) Berapa banyak Sayap?
Berapa banyak sayap dan Jenis bahan yang digunakan untuk membuat sayap dan di mana ia diletakkan pada badan roket h2o akan mempengaruhi prestasi roket h2o anda. Untuk sesuatu roket h2o mencapai ketinggian/jarak maksimum bergantung kepada banyak faktor dan yang paling penting adalah kestabilan roket h2o anda. Bagi meningkatkan kestabilan roket h2o anda perkara-perkara berikut harus diambil kira:
a) Kedudukan sayap mesti tegak dan tidak berubah sejurus dilancarkan dan berupaya melawan arus angin yang kuat semasa penerbangan.
b) Kedudukan sayap mesti berada di belakang pusat gravity roket h2o anda. Semakin jauh daripada pusat gravity lebih stabil roket h2o anda.

8) Adakah paracut yang besar lebih baik digunakan semasa pertandingan?
Ya, kerana lebih lama masa yang akan diambil sebelum mendarat di bumi. Walaubagaimanapun ada banyak masalah yang akan dihadapi jika menggunakan paracut yang besar antaranya masa untuk paracut terbuka adalah lambat, tempat untuk meletakkan paracut dibahagian atas botol perlu besar meningkatkan berat roket h2o anda dan lain-lain. Anda perlu membuat percubaan untuk menentukan saiz paracut yang benar-benar sesuai dengan roket h2o anda.

9) Penambahan berat pada muncung roket h2o akan meningkatkan kestabilan roket h2o anda
Anda juga harus ingat semakin berat roket h2o semakin dekat jarak sasaran yang akan dilaluinya/semakin rendah jarak tegak. Oleh itu berat yang sesuai perlu diletakkan dibahagian muncung roket h2o untuk menstabilkan roket anda. Berapa berat muncung yang perlu digunakan adalah bergantung kepada jarak sasaran yang anda ingin capai.

Selamat mencuba…..semoga sukses…..hidup roket h2o…

Muncung (nose cone)

Muncung roket h2o boleh dibuat dengan menggunakan botol minuman bergas yang lain. Apa sahaja jenis botol minuman bergas boleh dijadikan muncung bagi roket h2o. Ambil satu botol minuman bergas terpakai yang sesuai tandakan disekelilingnya satu garisan untuk pemotongan nanti.


Potongkan bahagian yang anda tanda tadi dengan menggunakan pisau. Bahagian yang berbentuk tirus akan digunakan sebagai muncung.



Masukkan sedikit plastesin ke dalam muncung yang dibuat. Tujuannya adalah untuk dijadikan sebagai pemberat bagi membolehkan roket h2o anda nanti terbang lurus.



Lekatkan muncung yang anda buat tadi pada badan roket h2o yang dah dilekatkan sayap.

Selamat mencuba....