ペットボトルロケット

ペットボトルロケット英語:water rocket)は、炭酸飲料などの入っていたペットボトルにノーズコーンや羽を装着し、と圧縮空気を入れて、一気にを開放させることにより、噴出する水と空気の反作用によって飛行するロケット模型である。水ロケットあるいはウォーターロケットともいう。

ペットボトルロケット、発射の瞬間

このロケット模型は、火薬などの規制が厳しい日本において、手軽にモデルロケットの実験が行えることが最大の特徴である。他のロケット推進エンジンとは異なり、圧縮空気の圧力で水を噴射して飛ぶ、このわずか200g程度のロケットは、作用・反作用力学的な学習を行う上で、安全かつ非常に面白い教材として好まれている。

また、火薬を使わず火災の心配がないこと、環境汚染の心配がないことなどから、山岳地帯の電線敷設の際に、尾根から尾根への架線作業に利用されている。架線作業は中部電力が「ウォーターロケット延線工法」と呼んで最初に使った[1] と言われており、400m近く飛ぶペットボトル2本を連結し、容量を増加した大型のペットボトルロケットも使っている。

初期の頃は、圧縮空気の圧力に耐え得る弁の製作がやや難しかったものの、近年では、市販の耐圧弁や発射装置が発売され、小学校低学年でも製作・打ち上げを行うことができる。勿論、高速で飛行するため、きちんと工作しないと、空気抵抗の関係でまっすぐ飛ばないこともあり、また入れる水の量と圧縮空気を入れるためにポンプを押す回数、の向きを把握して、追い風・向かい風に沿って飛ばす技能的な面もあるため、競技としての打ち上げも、日本各地で開催されている。

安全対策編集

ペットボトルロケットは手軽ではあるものの、200m以上飛ぶ物も少なくないため、周辺の安全確保が行いやすい、人のいない広場で打ち上げる必要がある。

また、日本の空港の周辺では、航空法により打ち上げが禁止されたり、周辺でなくとも250m(航空路では150m)を超えて打ち上げる場合には必ず飛行通報書の提出が必要になる。

自転車空気入れでは破裂するほどの空気圧を与えることは難しいが、発泡入浴剤を中に入れると紹介している本[2] などもあり、稀にペットボトルの傷等から破裂する可能性もある。そのため、ペットボトルは高い圧力がかけられるために、炭酸飲料の物を使用する。緑茶飲料ミネラルウォーターなど非炭酸系飲料のものでは、構造や強度が異なるため、危険な場合がある。

航空法編集

日本国内の航空法ではペットボトルロケットに関する規定は無いが、一般的な飛翔体として取り扱われる。飛翔体を打ち上げる空域によっては、打ち上げることが禁止される場合、または、打ち上げる場合に事前に国土交通大臣への届出が必要な場合がある。

歴史編集

古くからアメリカ合衆国では、日本の小学校に相当するジュニアスクールや、同じく中学校に相当するジュニアハイスクールの児童生徒、果ては大学生や大人に至るまで、火薬を固めた固形燃料を使用した、モデルロケットを飛ばす授業を受けたり、また趣味で飛ばす者は多い。

しかし日本では、高速ガスを噴出しながら燃焼する固形燃料は、小型のものは花火と同じ扱いであるものの、大型となるものは都道府県知事へ届出が必要になるといった様々な義務がある。また、山林や人口密集地が多く、モデルロケットはなかなか普及しなかった。こうして日本では長い間、学校カリキュラムにおいて、小型ロケットに関係する実験は行いづらい事情があったが、1990年代に家庭の廃品として出るペットボトルに圧縮空気を溜めて打ち上げる、これらペットボトルロケットが知られるようになると、学校カリキュラムに次第に取り入れられていった。

脚注編集

  1. ^ 配電部「第13回全社配電技術オリンピック「新技術紹介」 (PDF) 」 『技術開発ニュース』第88号、中部電力、2001年1月、 28頁。 - 同工法の紹介記事が掲載されている。
  2. ^ 岩藤英司『大人のワクワク実験 アウトドア編』小学館、2011年。

参考文献編集

  • 造事務所編『完全図解ペットボトルロケット講座 : 作り方・飛ばし方』双葉社、1996年。ISBN 4-575-28568-4
  • 林熙崇、飯田洋治「12. どこまでいくか水ロケット」『いきいき物理わくわく実験 2』愛知・岐阜・三重物理サークル編著、日本評論社、2002年(原著1999年)、改訂版、161-172頁。ISBN 4-535-78338-1

関連項目編集

外部リンク編集