Come funziona Gigi

Apr 21

Come funziona Gigi

Gigi, il cane volante!

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Inutile negarlo, la vera star dello spettacolo e’ lui, me ne son reso conto fin dalla sua prima apparizione quando mi accorsi che la gente ricordava il suo nome ignorando il mio, ma come dar loro torto, non capita tutti i giorni di vedere un pupazzo volare a 20 metri di altezza superando i 100 km/h di velocita’, ma cosa c’è dietro a Gigi, o meglio, dentro Gigi? Quale è il meccanismo che gli permette di volare?

Una bottiglia di plastica!

Ebbene si, per volare Gigi utilizza la stessa tecnologia che ha pemesso all’uomo di andare sulla luna, cioe’ contiene un razzo, per la precisione un razzo ad acqua. All’interno di questo simpatico pelouche, celato agli sguardi piu’ indiscreti, c’e’ una bottiglia di plastica, per l’esattezza si tratta di una bottiglia di coca-cola da 1 litro. L’attuale versione del cane volante e’ frutto di mesi di ricerca e centinaia di tentativi e prove, molte delle quali si sono rivelate fallimentari, ma andiamo con ordine e cerchiamo di fare chiarezza.

Cosa è un razzo ad acqua?
Fondamentalmente si tratta di una bottiglia contenente acqua e aria compressa, quando viene “stappata” le leggi della fisica hanno il sopravvento e spingono la bottiglia e tutto cio’ che è attaccato alla stessa in direzione opposta rispetto all’apertura sul collo ”

Il terzo principio della dinamica di Newton afferma che:

Per ogni forza che un corpo A esercita su di un altro corpo B, ne esiste istantaneamente un’altra uguale in modulo e direzione, ma opposta in verso, causata dal corpo B che agisce sul corpo A.

Tralasciando per un attimo la teoria, veniamo alla pratica, costruire un razzo ad acqua e’ semplice, basta una bottiglia di plastica per bevande gassate, un tappo di sughero, gomma o silicone, la valvola di una camera d’aria per biciclette, della colla epossidica, dell’acqua e una fonte di aria compressa.

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In figura vedete come montare la valvola (1) nel tappo (2) dopo averlo forato. Lasciate un po’ di gomma attorno alla valvola cosi’ sara’ piu’ facile fissarla al tappo usando della colla epossidica

 

Quando la colla sara’ asciugata bastera’ aggiungere acqua fin circa a meta’ bottiglia, tapparla e aggiungere aria con una pompa, a circa 3-4 bar di pressione la bottiglia si stappera’ e iniziera’ il suo viaggio.

ATTENZIONE!!!

Una bottiglia senza nessuna appendice aereodinamica ha una traiettoria instabile, il modo piu’ sicuro per lanciarla e’ l’utilizzo di una rampa di lancio adeguata.

Raggiunge velocita’ che possono essere pericolose, non lanciate la bottiglia verso cose o persone e considerate che da qualche parte dovra’ pure ricadere.

TUTTE le bottiglie hanno un limite di rottura, quando si raggiunge una determinata pressione, che cambia da bottiglia a bottiglia, la bottiglia ESPLODE! Io utilizzo bottiglie di coca-cola, dai test che ho fatto esplodono tra gli 8 e i 12 bar, quindi per un utilizzo sicuro non spingetevi oltre i 4 bar.

Una bottiglia graffiata reggera’ meno pressione prima di esplodere, evitate di usare bottiglie rovinate.

Per fare una rampa di lancio che permetta lanci sicuri basta una tavola, un tubo di plastica piu’ largo della bottiglia che si intende usare in cui si fara’ un apertura per permettere alla gomma dell’aria di uscire verso la pompa, e delle staffette a L che si useranno per unire tubo e tavola.

rampaIl modello di razzo ad acqua appena descritto e’ sicuramente divertente, ma ha una limitazione non indifferente, non è possibile decidere quando partirà.

Con un po’ di pratica è possibile capire quando partirà con una tolleranza di 1 bar, ma per ottenere l’effetto che volevo avevo bisogno di trovare un modo per bloccare la bottiglia al suo posto fino al momento del lancio.

Cercando in rete ho trovato varie soluzioni al problema, la più utilizzata dai razzomodellisti italiani è quella basata sul sistema di sgancio chiamato “Garden system” perchè utilizzano gli attacchi rapidi che solitamente si usano nei sistemi di irrigazione del giardino come quelli nell’illustrazione qui sotto.

Il motivo fondamentale che mi ha portato a scartare questo sistema e’ che l’attacco maschio va fissato alla bottiglia, pesa rallentandola ed e’ in plastica dura, insomma non è la cosa che vorrei mi cedesse in testa dopo qualche decina di metri di volo libero.

Dopo altre ricerche mi sono imbattuto in quello che era definito “sistema di sgancio ad alta pressione tedesco”, il nome e’ dovuto al fatto che regge pressioni estreme e che è stato presentato su un forum tedesco. Estremamente semplice, affidabile e sicuro, non serve aggiungere nulla alla bottiglia poiche’ utilizza l’anello della bottiglia per agganciarla con delle fascette da idraulico. Visto che spiegare a parole l’anatomia di questo sistema di sgancio non è semplice vi metto l’illustrazione qua sotto.

razzoadacquaIl fulcro del meccanismo sono delle fascette da elettricista (1) che si agganciano all’anello della bottiglia. Nello schema ho riportato solo due fascette, nella realtà ne uso 10 disposte a raggera attorno al tubo centrale (2). Per fissare le fascette da elettricista al tubo ho usato una fascetta stringitubo metallica (4)

La rampa di lancio è composta da un tubo idraulico in ferro da 3/4 di pollice (2) su cui ho creato una guarnizione usando del nastro isolante (3). La guarnizione è importantissima, se non e’ posizionata al posto giusto inizierà a perdere acqua anche con pressioni basse, con l’utilizzo si modificherà e andrà modificata in modo che non perda, la parte positiva e’ che dopo una cinquantina di lanci si stabilizza e potrete utilizzarla a lungo senza nessun intervento di manutenzione.

Nel disegno manca un particolare, cioè un tubo da 40 mm. di diametro, lungo circa 4 cm, che scorre lungo tubo (2) e che quando arriva all’altezza delle fascette (1) le blocca attorno alla bottiglia. Per sganciare la bottiglia basterà abbassare il tubo scorrevole in modo da liberare le fascette,  ho legato il tubo scorrevole ad una cordicella, mi basta tirare quella per far partire Gigi.

Spero di essere stato sufficientemente chiaro, per chi volesse approfondire l’argomento lascio alcuni link qua sotto, buona navigazione e buon divertimento.

Razzi ad acqua Su questo sito troverete un sacco di materiale in italiano

Air Command Sito di un gruppo di appasionati australiani, in lingua inglese, com modelli avanzati.

Forum italiano sui razzi ad acqua Sembra ormai poco attivo, ma potete trovare centinaia di messaggi che trattano praticamente tutto, se l’inglese non vi garba è un buon posto in cui trovare info in italiano.

Razzi ad acqua su youtube Se siete stufi di leggere e volete guardarvi qualche video partite da qui.