空気入れでペットボトルロケット発射
いよいよロケット発射
まずは、空気入れを使用する標準的なペットボトルロケットを試してみましょう。
使う空気入れは、ボール用でも、タイヤ用でも構いません。
スタンドタイプの方が一気に空気を入れることができるので、威力と発射距離の増大が期待できます。
1.空気入れを接続
空気入れのバルブと、ゴム栓に差し込んだ空気針と接続して固定します。
大抵の空気入れには、固定する機構が備わっているので、道具は不要です。
このとき、バルブを含めた空気注入部分が、地面に接して「踏ん張る」ことが出来ることを確認しておきましょう。
2.推進剤（水）を注入
ロケットに水を入れます。
水は何でも構いません。
ジュースでもお茶でも飛びますが、もったいないので水道水で行きましょう。
水の量は「ペットボトルの容量の3分の1」です。
1.5lなら500ml、500mlなら約166mlが目安となります。
水の量が少なすぎると、発射に必要な反作用が小さくなり、あまり飛びません。
逆に水が多すぎると、水を押し出す空気が充満できるスペースが不足する上に水が重りになってしまうので、ほとんど飛ばなくなります。
この写真は500mlのペットボトルに、水を400ml入れた場合です。
1mぐらいしか飛ばず、中に水が残ったままになっています。
3.ゴム栓セット
準備が出来たら、ゴム栓をロケットの噴射口にねじ込みます。
このとき、水でゴム栓を濡らすと密着の度合いが増して推力が向上します。
出来る限り力いっぱいねじ込み、発射時の圧力が上がるようにしましょう。
発射台にセットすれば、準備完了です。
発射方法
発射の方法は単純です。
空気入れでロケット空気を送り込み、一定以上に内圧が高まれば、ゴム栓が外れて水と空気が一気に押し出され、ロケットが発射されます。
コツは勢いよく空気を送りこむことです。
ゆっくりやっていると、ゴム栓が徐々に押し出され、圧力が最大になる前に発射されてしまいがちです。
ゴム栓が外れるまでに、なるべくたくさんの空気を送り込めるようにしましょう。
飛距離増大のコツ1：栓をしっかり締める
内部の空気圧が高くなれば、それだけ発射時に噴出される水と空気の威力が高まります。
圧力が最大まで高くなるまで外れないように、ゴム栓はなるべくしっかりとねじ込むようにしましょう。
飛距離増大のコツ2：ペットボトルのサイズ拡大
ペットボトルロケットでも、より多くの水と空気が入る大きなボトルの方が長い距離を飛ばせます。
ボトルのサイズが違っても口の部分の大きさは同じなので、ゴム栓は使い回しが出来ます。
本物のロケットではあまりに大型化しすぎると、逆に重くなりすぎて飛ばせなくなりますが、ペットボトルなら500mlで31.1g、1.5lで48.3gと、内容量が3倍になっても重さは1.5倍程度にしかなりません。
この重さならば、大きいボトルを使った方がより高く飛ばせるということです。
飛距離増大のコツ3：発射口を小さくする
同じ圧力で水を噴射するときでも、噴射口が狭い方が水の勢いは強くなります。
ホースで水を撒くときに、水の出口を狭くすると勢いが強くなるのと同じ理屈です。
ペットボトルの口よりも一回り細い塩ビ管と、5号のゴム栓を用意します。
ゴム栓には空気針を差し込んで固定しておきます。
まずは噴射口として、塩ビ管をペットボトルの口の部分から少しだけ出る程度の長さに切断します。
塩ビ管を口に差し込み、エポキシ系の接着剤で固定します。
絶対に外れないように、接着剤はケチらずに使いましょう。
発射の方法は無改造のロケットと同じです。
こちらも他の実験で使い回しが利くので、ゴム栓は針を刺さない物も用意しておくとよいでしょう。
