ペットボトルロケットの発射台作るのめんどくさいなぁ・・・
金具とかちょっと無理やり感あるし
ちょうどいい材料集めるのめんどうだし
キットは高いなぁ・・・
ペットボトルロケット本体は作ったものの、正確に打ち上げるにはやっぱり発射台は必要不可欠！
でも、
ってな感じになっていないですか？
正直、発射台には特に正解がないので、どんなふうに作ってもいいのですが、逆に悩んでしまいますよね。
この記事では、私が作った発射台を、設計図もふくめて紹介してしまいます。
3Dプリンターさえあれば、どなでも簡単に作れてしまいますので、私も作ったよーって方がいましたら、ぜひコメントなどいただけると嬉しいです。
やっぱり工作はどうしても苦手という方や、もう後がないのですぐ用意したい！って方はやっぱりキットの購入ｗオススメします。
また、ペットボトルロケット本体のほうの作り方はこちらで紹介しているので、合わせて読んでいただけると嬉しいです。
はじめに
発射台の必要性
ペットボトルロケットは、とくに発射台がなくても飛ばす事はできます。
ただ、発射台を作るメリットは大きいのでなにかしら用意することをオススメします。
・発射角度を設定できる
ペットボトルロケットの飛距離を出すために重要な要素として、発射角度があります。
手持ちで飛ばす場合、いくらでも調整ができる反面、人間がやることなので安定して同じ角度で発射することは困難になってきます。
発射角度の実験を行うのであれば、誤差となって測定結果に乗っかってしまうため、正確に角度を合わせることができる発射台を用意するべきかと思います。
・発射時の衝撃を受け止め、安定的に飛ばせる
ペットボトルロケットは、噴出するエネルギーの反作用にて飛んでいきます。
最高時速50km/h程度はでるロケットなので、発射時にはそれなりの衝撃があります。
手持ちで飛ばそうとすると、この衝撃を人が受け流してしまうことになり、飛行するためのエネルギーが失われてしまう事になります。
発射角度と同様、 誤差となって測定結果に乗っかってしまうため、 安定した発射台が必要になります。
・発射時の水をあびないで済む
ペットボトルロケットは発射時に、圧縮空気と共に、水を噴射します。
つまり手持ちで発射させる場合、その水がスターターとなっている人物に係ることになります。
夏場なら気持ちいいかもしれないですが、何度も浴びることを考えるとしんどいです。
これを防ぐには、発射台から少し離れてトリガーが引けるように、トリガー機能を追加する必要があります。
・かっこいい
実は一番の理由になるかもしれないですが、発射台があるほうがダンゼンかっこいいです！
発射台とカウントダウンで大いに盛り上がります。
子ども受けまちがいなし！
発射台に必要な要素
発射台に要求される要素を解説していきます。
・角度調整機能
発射角度をつける機能です。
ヒンジを作ってねじ止めするとか、二枚の板の間に角度をつけた部材を挟むとか、脚の長さを可変させるなど、様々な方法があると思います。
ちなみにこの記事で紹介する私が作成したものは、脚を交換することで長さを変え、角度を変更することができます。
ただ、少し手抜きをして、45度と、60度の分しか用意しませんでした。
・トリガー機構
発射機構のトリガーを、離れたところから引けるように手を入れます。
具体的には、自転車用のブレーキワイヤーを使って、距離をかせいで、ハンドル部分でワイヤーを引くことで実現しています。
イメージし辛いので、後述の実際の工作過程を見てもらえると良いかと思います。
・重さ
ペットボトルロケットは、発射直前には水も入れた状態となるのでそれなりの重量になります。
発射台の形状にもよりますが、あまり軽量な発射台だと角度をつけた際にペットボトルロケットの重量を支えられず不安定になってしまいます。
冒頭で紹介したキットのものはすごく軽そうに見えるけど
大丈夫なのカナ…
イタチハック提案!ペットボトルロケット発射台の作り方
完成写真
概要
コンセプトは、シンプル、簡単であること。
ただし主要パーツを3Dプリンターで作成しているので、作成するには3Dプリンターが必要です。
それ以外は、2×4材を必要な長さに切断するだけで、発射台としては完成。
そこに、必要に応じてトリガー機構を付け加える形で、最終形態となります。
材料
必要な材料をまとめておきます。
| ブロック | 材料 | 個数 | 費用 | 調達先 | メモ |
|---|---|---|---|---|---|
| 本体 | 2×4材 | 1 | 500円 | ホームセンター | 木材の定番中の定番です。 どこのホームセンターでも入手可能 作成する発射台の大きさに合わせて長さを選択してください。 |
| 本体 | アルミ丸パイプ (Φ5mm) | 2 | 300円 | ホームセンター | ※オプション ロケットの発射をサポートするガイド部になります。なくてもOKですが、あったほうがかっこいいです(笑) |
| 本体 | フィラメント | 1 | XX円 | Amazon等 | 3Dプリンターのフィラメントです。 私はPLAで出力しました。 極力堅い材料とするのをお勧めします。 |
| トリガー | 自転車用ブレーキワイヤー 後輪用150cm | 1 | 110円 | ダイソー | その名の通り自転車のブレーキのワイヤーです。 |
| トリガー | 散水ノズル | 1 | 110円 | ダイソー | ホースにとりつける水まき用のシャワー部です。バラしてハンドルとして使います。 |
制作方法
制作内容をほぼそのまま掲載します。
大まかには、本体の作成と、トリガー部の追加の2パートに分けて解説します。
本体
メインパーツ
メインパーツは3Dプリンターで作成します。
以下の機能をもたせる感じで設計しています。
穴が縦に長いのは、1500mlのペットボトルと、500mlのペットボトルで発射機構の取付位置を変える為です。発射ガイド用の取付穴も500mlの場合は内側の穴を使います。
中央と、下部の大きな長方形は2×4材を通すサイズに設計しています。
下部の方は若干ストロークが不足気味で強度が弱かったので、余裕のある方はもう少し長くとるか壁を厚くしたほうが良いかもしれません。
印刷する際は、ツリーサポートを指定して印刷しました。
こういったCloseに近い部分ではサポートを外すのに苦労するのですが、ツリーサポートであれば内部で結合しないので、簡単に外すことができます。
ベースフレーム
2×4材を指定の長さで二本に切りだします。
長さは作成する発射台の角度に合わせて決定します。
また打ち上げるペットボトルロケットの重さに負けないように、重量計算を行い基本となる長さを決定してください。
2×4材を切り出す場合、私はいろいろ試行錯誤していたので自宅で丸鋸を使って切断しましたが、丸鋸がない場合は、あらかじめ長さ計算をしておき、ホームセンターで材料を購入する際、切断サービスを利用して切断してもらうのが便利です。
ちょっと工具の紹介
丸鋸、サンダーは、ブラックアンドデッカーのマルチツールを使って加工しています。
マルチツールは、その名のとおりビットを交換することで、一台何役にもなる神アイテムです。
合体・分離・変形は漢のロマン！
大型丸ノコは、昔はAmazonでセット販売されていたのですが、最近は在庫復活していないようです。ものすごい古い記事ですが紹介しておきます。
組みたて
・発射機構のジョイント部の取付け
メインパーツ中央の楕円形の部分に、 発射機構のジョイント部を挟み込む形で締めて止めてください。
・ベースフレームの取付け
切り出した2本の2×4材を、メインパーツの長方形の穴に差し込むだけでOKです。
最近流行のディ〇ウォールみたいな？
・発射ガイドの取付け
Φ5mmのアルミパイプを指定の箇所へ差し込みます。
これで、完成です！
シンプルだろ？
ベースフレームを抜けば、シンプルなメインパーツと、2×4材に戻るので、持ち運ぶ際や、片づけておく際にもスペースを節約することができます。
トリガー部の追加
ワイヤー取付部
発射機構のトリガーを稼働させるためのワイヤー取付部を作成します。
こちらも3Dプリンターを使って設計・制作しました。
印刷ができましたら、発射機構のジョイント部に取り付けます。
ワイヤーの取付け
自転車用のワイヤーをメインパーツの通し穴から通す。
ワイヤーの金具部分がひっかかるように注意する。
ワイヤーの先端をワイヤー取付部の窪み部分にひっかけ、しっかりと押し込む。
ワイヤーをひっぱってみて、 発射機構のジョイント部が正常に引けることを確認しておいてください。
ハンドル部の加工
散水ノズルを加工して、ワイヤーを引くためのハンドルを作成します。
・散水ノズルをバラし不要なパーツを取り除く
散水ノズル中央のネジを外すと、簡単にバラバラになります。
この内、心棒の部分については不要(ワイヤーを通すのに邪魔)なので、取り除きます。
・ワッシャー(ナット)等を仕込む
ワイヤーを通すのですが、そのままだとノズルの奥を貫通してしまうので、被服部分を止めてワイヤーだけが突出するように、ワッシャーもしくは、ナットを仕込んでおきます。
・ワイヤーを接続する
散水ノズルの最前面パネルから、レバーの部分までワイヤーを通します。
ワイヤーを通したらバラす際に外したネジを戻して、元通りに組みなおします。
・ワイヤーをかしめて止める
あまりにも堅いので私は万力を使ってかしめました。
これでトリガーも完成。
散水ノズルのレバーを引くと、 発射機構のジョイント部が動くようになったかと思います。
まとめ
いろいろ書いたのですが、「とりあえず作ってみよう」でやれちゃうところがペットボトルロケットのいいところ。
夏休みも残り2週間！
自由研究まだーってお子さんのパパさん！
ペットボトルロケット飛ばしてみませんか？！
自由研究おわりっ！
パパありがとー
ふっ
これくらい父ちゃんにとっては朝メシ前なのサ
結局パパが一番楽しんだだけだったよーな？
さすが、ぬかりなしなコメント・・・
以上、まったね。
おまけ
3DプリントパーツのSTLデータを公開しておきます。
100均で購入するホース関連のパーツは、いくらか異なる仕様のものがあるので、当方の購入したものと異なるパーツを使う場合は、設計変更が必要になりますが、参考までにどうぞ。
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