ペットボトルロケット製作について

閲覧ありがとうございます。

今度、物理の実験でペットボトルロケットを製作することになりました。

機体は２Lペットボトル
先端に重りをつけ、発砲スチロールを削り、取り付け、
翼はアクリル板を使いたいと思います。

そこで質問なんですが、ロケットが安定して飛ぶには

どのくらいの大きさの翼ｔを何枚つければいいのか？
機体のどのあたりに取りつければいいのか？

アドバイスお願いします。


また、厳密に考えれば、これだけの情報では回答できないという方は、安定した飛行と翼にはどういった物理的要素が必要なのかアドバイスお願いします。

No.2 回答者： ikoan7632 回答日時： 2009/05/23 11:51

翼は横風が吹いた時に、機尾を風下に 機首を風上に向けて

飛行を安定させる（風下側に流させない）ために取り付けます。
なので、てこの原理で 飛行機の尾翼と同じく 重心からなるべく離した方が有利です。
つまりは なるべく機尾の側につけた方がいいわけです。

また、物体は重心を中心にして回転するため、
横風が吹いた時に受ける力の中心（空圧中心）が、重心より機尾側にないとけいません。
逆なら風下に向かって飛行するため、途中で風向きがコロコロ変われば、不安定な飛行になります。
翼の面積が小さすぎると 十分に風を受けてくれませんが、
大きくしすぎると 機尾側の重量が増えるため、飛行が不安定になり、注意が必要です。

横風がどの方向から吹くかはわからないので、全方位から均等に力を受けるよう、翼は等間隔に取り付けるべきです。
２枚では１方向からの風しか受けられないので、最低３枚は必要です。
翼の位置をどのように決めるのかは判りませんが、目視であれば４枚がやりやすいと思います。

ただ、あえて言わせていただけるなら、
飛ばすことそのものではなく、あくまで実験が目的なので、
複数作れるのなら（１機だけでも同級生と示し合わせて）
翼の形状を色々変えたり、
翼の枚数を０枚、３枚、４枚、５枚……と変えてみて、
飛び方を比較してみるのも面白いかもしれません。

No.1 回答者： kyo-mogu 回答日時： 2009/05/22 17:25

　市販のペットボトルロケットでは３枚付いています。

でも実験でしたら、何枚が有効なのかいくつか作って飛ばした方が実験になるのでは？
　一番安定するのはバランスですから、羽が曲がっていたりすれば、安定しませんし。
　後は実際に飛んでいるロケットを見ることですね。固体燃料ロケットあたりが参考になると思いますよ。