水火箭的十年——科技活动纪实

物理赵老师

小小可乐瓶，做成水火箭

科技真神奇 一飞冲上天

2009年参加全国科技工作会议时，我们学习北京上海等地的先进经验，引入了水火箭的项目。

水火箭发射的原理，是利用动量守恒中的反冲现象。加入的水作为推进剂，当高压气体使水流向下高速喷出时，箭体就获得了向上的速度。

　　最初的水火箭是用打气筒加压，手控发射，发射时喷出的水流会点溅湿学生的衣服。虽然取材方便，制作简单，但是发射的过程容易烘托气氛。2011年蒲城县申报全国科技示范县。龙阳镇的农业科普，县中医医院的卫生科普，我校的学生科技活动等迎接国家和省科协的领导检查验收，当时我们展示的项目就有这种简易的水火箭。蒲城中学为申报成功做出了贡献，为此学校获得了省科协五万多元的科技书籍和电脑等的物质奖励。

回顾与评价：水火箭的项目能烘托气氛，但是容易溅湿衣服，也存在不安全隐患。

　　我校水火箭发展的第一个高潮出现在2011——2013年，手控发射创新成了电磁控制发射，打气筒加压改进成了高压气泵加压，发射时按下按钮即可发射，加压时学生在几米之外安排有了保障。

这个阶段设计加装弹射降落伞的科技项目，那一届的高三五班有李腾等几位动手能力设计创新能力很强的学生（班主任是权润花老师，她和王平，王龙，李小松等班主任是支持科技活动的有功之臣）我们集体攻关，设计了自动弹射降落伞，遥控器控制弹射，还有手机控制弹射（给水火箭上放置一部小型手机，接收到信号后把驱动电机振动的驱动电流引出来用来驱动偏心轮电机从而弹射降落伞）学校校庆七十周年庆典时和首届校园艺术节这些项目都有了展示。科技社团还为韩城司马迁中学，临渭区杜桥中学等十余家单位进行展示。

回顾与评价：弹射降落伞的项目达到了很高的水平。不足之处是单只可乐瓶制作的水火箭发射高度有限。

我校水火箭的第二个高峰出现在2015——到2016年，通过对接加大了水火箭的容积，从而使得发射高度有了很大的提高，水火箭发射的高度接近百米，气火箭的实验也成功了，可乐瓶对接的技术难度和精度要求都很高，我们修改了六次以上，一直没有成功。但是师生们持之以恒，永不放弃。失败了找原因，再设计新的方法，直至成功。我们把弹射降落伞的位置由顶端改进为中部，从而使得高度得到保证。第三十届大赛以水火箭项目申报并且获奖的。

回顾与评价：这个阶段高度有了明显的提高，但是弹射降落伞的项目进展缓慢，弹射的灵敏度不高。

水火箭制作过程环节较多，有六道工序，强度不够会开裂，精度不够会漏气。瓶底的粘接和瓶口的粘接技术难度最大。我们做了六七次的尝试都没有成功，不是开裂就是漏气。一个环节把关不严就会导致样品不合格。发射过程有十一道工序，一处出错就会导致发射失败。器材的老化，电线的老化等都会导致发射失败。我们有两次发射失败的教训。要认真总结教训，要仔细认真，规范操作。一丝不苟，几个月的努力才能换来一次发射的成功！

　　2018年以来，学校领导对学生科技活动大力支持，我们在开展水火箭项目的同时，也开展了大量的，广泛的科技创新活动。这期间有三个项目获得陕西省一等奖，两次入围全国大赛的初赛。

水火箭发展的方向与前景预测

1.降落伞自动弹射的创新，设计更多的方法，灵敏度的提升也是一个研究的课题。

2.开展水火箭二级分离的研究，目前的机械式分离灵敏度不高，如果能设计成由传感器控制的机电一体化电路。那就会有质的改变。这个类似于运载火箭的二级分离三级分离。

3.液态燃料作为推进剂的研究。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。参加水火箭科技活动使我们深刻体会到，从理论到实践有很长很长的路要走。而这些是一个理工科学生的必修课！