ペットボトルロケットの原理、仕組み、水の量、100均材料、噴射口、発射台、よく飛ぶ簡単最強作り方

2023年7月31日2023年10月9日ペットボトルロケット

こんにちは、ぶっちょ（@marumaru_buccho)です。
この記事を書いているのは、7月後半。いかがお過ごしでしょうか？

こどもたちは、夏休み突入ですね。
夏休み、こどもたちにいい思いでをつっくてあげたいですよね。

夏休みと言えば、水遊び・・になりますが、
以前にも100均の材料で試作した初代ペットボトルロケットを中心に記事を書いていますが、近くに大きな運動場や河川敷があるなら、せっかくなら、おもいっきり飛ばしたいですよね。

今回は、

を、この方法で120mを記録した、現役エンジニアの私がご説明したいと思います。

ぜひご購入の助けになればと思います。

お約束ですが、
100m越えは確実なので、かならず広い場所を選んで飛ばしてください。
ペットボトルロケットは発射の際に勢いよく飛ぶので、人にあたると大けがするかもしれません。必ず大人のかたと一緒に行うことを強く推奨します。

ペットボトルロケットの原理、仕組み

ペットボトルロケットは、空気を入れることで、ペットボトルの中の水が、おしちぢめられた中の空気の力で後ろにいきおいよくおされ、同時に、ペットボトルを前におし返す力がはたらくため、前に飛びます。
本物のロケットも、同じ原理で飛んでいます。

100均材料でまずは作成

おもちゃごときに費用は出せない、季節ものなので使用しない時には、なるべくコンパクトになるようにしたかったので100均の材料ではじめは作成しました。

で～す～が、やっていくうちに、

ペッボトルロケット側の噴射口にあたる部分の接着剤がペットボトル内の圧力に負けて、勝手にロケットが発射されたり
発射までに微調整するのに時間がかかったりして
最終的には、キットを購入しました。

以前の100均材料のペットボトルロケットの記事は、こちらからどうぞ

1.5Lでキットを組みたて

前段でも説明したように、最終的にキットを購入しましたが、
以前は、500mlのペットボトルでしたが、それだとよくとんで60m程度です。

今回は、1.5Lのペットボトルで作成していきます。
1.5Lにすることで、100m越えはできました。

組み立て時の工夫

ダミータンクとエンジンタンクの接続

よく飛ぶペットボトルロケットをつくるコツは、すでに組み立て段階から始まっています。
キットの取り扱い説明書の注意事項に加え、以下のことに注意してください。
まずは、部品説明

上段左から、エンジンタンク、ダミータンク、スカート、ノーズコーン、下段の羽になります。
ダミータンク、スカートは、取り扱い説明書通りの長さに作成してください。

まっすぐにダミータンクとエンジンタンクが取り付けがされていれば、まっすぐに転がります。
しかし、まっすぐに転がらない場合、まがってとりつけされていますので、修正をしてください。

ダミータンクと、エンジンタンクがまっぐに接続されているなら、ノーズコーンもとりつけ、同じようにひたらな床でそっところがします。
まっすぐにころがるでしょうか・・・

スカートに羽をとりつける

取り扱い説明書だと両面テープとビニールテープのみですが、ビニールテープと両面テープのみだと、ロケットの発射の際の水や、墜落の際の衝撃に弱く、すぐに取れてしまいます。
そこで、羽の補強にステープラーを使います。

このステープラーは、一般的な10枚のステープラーではなく、40枚ほどの紙をたばねることができます。
ですので、ペットボトル2枚ぐらいであれば、ステープラーの針もかんたんに貫通でき、羽を取り付けることができます。ちなに、普通のステープラーの針では、ペットボトル2枚を貫通はできません。
このステープラーでの羽止め（補強）があるおかげで、羽がとれにくくなりました。

ちなみに、羽をとりつけたあと、取り付けカ所の裏側で、ステープラーの針がおりまがっていない場合もあるので、かならず針が折曲がっているか確認して、折曲がっていないばあい、ペンチで圧着しておきましょう。

羽をとりつけたスカートをとりつけ

ノーズコーン、ダミータンク、エンジンタンクの３つを接続した本体に、羽を取り付けたスカートをとりつけます。

本体とスカートの位置は、取り扱い説明書には特に記載はないですが、できるなら、写真の位置のように噴射口が、スカートより出るようにしてください。

通常は、①レバーを引くと、➁リモコンリングが下がり、➂発射口も下がるのですが
なんどか発射をしていると、レバーを引いても発射がしないことがあります。
空気入れでペットボトルに満タンに空気を入れているので、そのままの状態で発射台をいじると、予期しないタイミングで発射されたりするので、一度、エアーバルブをゆるめ、ボトル内の空気を抜くか、リモコンリングを親指と人差し指ではさみ、マニュアルで下側にさげるか必要になります。

その為、リモコンリングを挟み込める指の隙間が必要になりますので、写真の位置のように噴射口が、スカートより出るようにしてください。

この時点で、ノーズコーン、ダミータンク、エンジンタンク、スカートが接続されて、ロケットになっていますが、ロケットの重心が取れる位置に、ひもをしっかりとりつけ、少し広い場所で、自分を中心に振り回してください。

しっかりぶれすに飛んでいますか？

とんでいれば、実際にとばしたさいにも、まっすぐに飛ぶと考えられます。

ぶれるように飛んでいる場合、どこかできちんとできていない場合があります。再度組立てポイントにしたがいチェックしましょう。

発射台工夫

ロケットは完成しましたが、上記でも書きましたが、実際に何度か飛ばしていると、レバーを引いてもリモコンリング、発射口が下がらない場合があります。

通常は、リモコンリングがさがると、発射口もさがります。なんどか発射をやってうちに、水や砂利やごみが入って動きがわるくなっています。

こうなると、なかなか調整するのに時間がかかります。私は、小さい醤油さしに、台所洗剤をいれて、写真の位置に、洗剤を散布して、なんどか発射口を強制的に上下にさせてください。
なんどかやっていると、動きが軽くなり場合があります。

水の量とポンピング回数

つづいて、水の量ですが、400mlが一番よく飛びます。なので現場に行くまえに実際に400mlの水をいれて、タンクにマーキングをしておきましょう。

ポンピング（空気入れの押す回数）回数は、取扱説明書では、30回と書かれていますが、実際のところ23回ぐらいまでしかポンピングができません。
同じ回数以上をめどにしましょう。

発射角度

65度がよく飛びます。このキットには発射台と発射口本体受けにある△マークをあわせると、発射角が65度になります。

2台目用、修理用予備部品

このキットには、1セット分の羽、ノーズコーンは同梱されていますが、壊れた場合とか、2台目作成の予備部品ほしいですよね。

ノーズコーンは、ゴムなので、壊れることは少ない思いますが、羽はプラ板でできていますので、壊れる可能性もあります。

100均で販売しているオーブンで収縮するプラ板は、折り曲げに弱いため使用はできません。セリアのポリスチレンプレートプラ板0.5㎜をお薦めします。
このプラ板、折り曲げても割れません。きちんと180°曲がります。
なので、羽の作成には向いています。

キットを飛ばした結果

Googlaマップから、測定してみました。

この結果から、120mは飛んでいることが分かりました。
なかなかの飛距離です。
このくらいとべば、こども大喜びでしょう・・・

まとめ

いかがでしたでしょうか？キットを購入して、そのまま組み立ててもある程度はとびますが、少しの工夫でかなり飛ぶようになります。

この方法は、試行錯誤した結果になります。

なんどもお約束になりますが、ペットボトルロケットは勢いよく発射しますので、かならず大人の方と一緒に遊んでください。
では、楽しい夏休みをお過ごしください。