Bocal (ejetor)

A abertura da base do foguete, por onde a água e o ar sob pressão são expulsos, pode ter o calibre do próprio gargalo da garrafa (cerca de 22 mm de diâmetro interno numa garrafa standard) ou então ser reduzido através de alguma técnica mais ou menos elaborada.

A abertura total (conhecida como full-bore) permite utilizar um lançador com um tubo-guia feito com um tubo padrão de PVC de ½ polegada.

Para aberturas de diâmetro reduzido, a maioria dos construtores utiliza um sistema conhecido como Gardena nozzle baseado num conector de encaixe rápido para mangueira de jardim que é modificado para se adaptar à rosca da garrafa. O diâmetro interno destes conectores é geralmente de 9 mm. 

Essa peça pode ser colada ao foguete de forma permanente ou então ser montada numa rolha para poder ser reutilizada e trocada entre foguetes:

 

 

À esquerda temos a imagem do conector colado à extremidade do foguete. Para conseguir fazer isto, uma vez que as roscas não são compatíveis, é necessário 'destruir' previamente ambas as roscas, utilizando uma lixa grossa ou uma lima. Depois de limpas, procede-se à colagem utilizando uma cola epoxi (vulgo 'Araldite'). Se a colagem for bem feita, esta ligação fica firme e completamente estanque.

À direita vemos o conector montado numa rolha de garrafa. Este sistema é mais complicado de executar, tendo a vantagem de poder ser removido e usado noutro foguete. No entanto, torna-se difícil de manter estanque quando se utilizam pressões mais elevadas, nomeadamente acima de 5 bar. Nestas circunstâncias, costumamos enrolar algumas voltas de fita de teflon no gargalo da garrafa para garantir melhor desempenho.

Ao construir esta conexão convém ter atenção ao peso da mesma, pois, além de contribuir para o peso total do foguete, ela vai provocar também uma alteração do centro de gravidade do mesmo.

 

Uma forma menos complicada de construir um ejetor é usando a própria tampa da garrafa, na qual se faz um furo, devidamente centrado, com 5 ou 6 mm de diâmetro. Como conetor, usamos uma ponteira das utilizadas habitualmente para encher bolas de praia, a qual se pode adaptar diretamente à bomba de ar.

Este ejetor, embora de diâmetro menor do que os apresentados anteriormente, surpreende pelo desempenho, já que permite pressurizar um foguete até valores bastante elevados (~8 bar), e quando o mesmo finalmente se liberta o arranque é espetacular.

Seja qual for o sistema utilizado, é importante que o ejetor fique bem alinhado com a linha central do foguete, para que a propulsão se faça ao longo dessa linha. De outro modo, o foguete não voará direito, antes descreverá curvas sucessivas até se despenhar.

Aumentar a aceleração com o mesmo ejetor

Quando a aceleração do foguete, com um determinado ejetor e uma determinada pressão, for insuficiente, pode-se tentar melhorá-la reduzindo a quantidade de água dentro do foguete, diminuindo assim o peso à descolagem. Isto poderá fazer com que o foguete atinja uma altura comparável.

Por exemplo:  um foguete com 5 L de capacidade, 90 mm de diâmetro, pesando 500 g, utilizando um ejetor de 9 mm de diâmetro, pressurizado a 120 psi e carregado com 1,6 L de água (33%, que é considerada a percentagem ideal) pode atingir 109 m de altura e ter uma aceleração máxima de 8,3 G. O mesmo foguete com apenas 1 L de água (20%) atingirá 106 m de altura e terá uma aceleração máxima de 11,3 G.

Reduzir a aceleração com o mesmo ejetor

Usando sabão líquido para produzir espuma dentro do foguete aumenta a resistência à saída da água, o que reduz a aceleração e prolonga a fase de propulsão do foguete.

Alargar o calibre do ejetor

Um ejetor do tipo Gardena nozzle pode ser alargado para cerca de 10 mm com uma broca. A diferença entre os 9 e os 10 mm representa cerca de 20% de aumento na secção do orifício, resultando assim num aumento significativo da propulsão. Tentar aumentar o diâmetro para além dos 10 mm não é aconselhado já que o conector poderá partir-se quando sujeito a pressões elevadas.

Reduzir o calibre do ejetor

Pode-se também reduzir o calibre do ejetor: pode-se preencher completamente o orifício com cola epoxídica (tipo Araldite) e, quando totalmente seca, perfurar um orifício do calibre desejado. Alternativamente pode-se colar no interior um tubo de diâmetro adequado. Em qualquer dos casos, o orifício resultante terá de ficar perfeitamente alinhado com o centro do ejetor.