Su roketi

Su roketi tepki kütlesi olarak su kullanılan bir model roket türüdür. Basınçlı kap—roketin motoru— olarak genellikle plastik bir meşrubat şişesi kullanılır. Su basınçlı bir gazla genellikle basınçlı hava kullanılarak dışarıya doğru atılır. Su roketi Newton'un üçüncü hareket yasasına iyi bir örnektir.

İşleyişi

Şişe kısmen su ile doldurularak ağzı kapatılır. Ardından, şişe bir bisiklet pompası, hava kompresörü ya da hava tüpünden sağlanan 125 psi kadar basınçtaki basınçlı havayla sıkıştırılır. Bazen bu iş için bir gaz tüpünden sağlanan CO₂ ya da azotta kullanılabilir.
Sıkıştırılarak, potansiyel enerjiyi depolamayı sağlayan gaz ve kütle oranını arttıran su, roketin nozülünden püskürtüldüğünde daha büyük güç sağladığından dolayı bir arada kullanılmaktadır. Bazen performansı arttırmak için suya  farklı yollarla katkı maddeleri katılır. Örneğin: tepki kütlesinin yoğunluğunu arttırarak daha yüksek bir özgül itici kuvvet sağlamak için suya tuz katılabilir. Tepki kütlesinin yoğunluğu azaltılarak itme süresi arttırılabilir. Bunu sağlamak için suya bazen sabun katılarak yoğun bir köpük oluşumu sağlanır. Köpüğün sıkıştırılabilir bir sıvı gibi davrandığı düşünülmekte olup De Laval nozülü ile birlikte kullanıldığında itme kuvveti artmaktadır.
Roketin nozülündeki subap serbest bırakıldıktan sonra su, itici yakıt bitinceye ve roketin içindeki hava basıncı atmosferik basınca düşünceye kadar yüksek hızda dışarıya doğru itilir. Newton'un üçüncü yasasına göre roket üzerinde net bir kuvvet oluşur. Suyun dışarıya doğru itilmesi roketin hava içinde hatırı sayılır bir mesafe kat etmesine neden olabilir.
İrtifa ve uçuş süresi, aerodinamik hususların yanı sıra su hacmi, başlangıç basıncı, roket nozülünün ölçüsü ve boş roketin ağırlığına bağlıdır. Bu faktörler arasındaki ilişki karmaşık olup bu ve diğer faktörleri araştırmak için birçok simulatör yazılmıştır.
Basınçlı kap yapımında genellikle bir ya da birden çok kullanımlı plastik meşrubat şişelerinden başka polikarbonat floresan lamba  kılıfları, plastik borular ve diğer düşük basınca dayanıklı silindirik kaplar da kullanılmaktadır.
Fırlatma basıncı genellikle 75 - 150 psi (500 - 1000 kPa) arasında değişmektedir. Basınç ne kadar büyükse, depolanmış enerji o kadar büyük olur.

Çok şişeli roketler ve çok kademeli roketler

Çok şişeli roketler iki ya daha fazla şişenin birkaç farklı şekilde birleştirilmesiyle oluşturulur;zincirleme haldeki hacmi arttırmak için, şişeler birbirlerinden ayrı kesip parçaları birbirinin üzerinden kaydırarak ya da diplerinden açıp birleştirilmek suretiyle nozüllerinden birleştirilebilir. Hacmin artması ağırlığın artmasına neden olsa da bu durum roketin itme süresinin uygun bir artışıyla telafi edilmektedir. Roketin birleştirilmesindeki herhangi bir hata farklı bölümleri ayırmaya yol açacağından çok şişeli roketler sağlam olmayabilirler. Fırlatmanın sağlıklı olacağından emin olmak ve güvenliği ilgilendirdiği için basınç testleri daha önceden gerçekleştirilir. Roketin yükseğe gitmesini istiyorsanız çok şişeli roketler çok iyi olsa da çok güvenilir olmayıp rotadan sapabilirler. Bu nedenle fırlatma için güvenlik mesafesinin 6 metre olmasına dikkat edilmelidir.
Çok kademeli roketler çok daha karmaşıktır. Aynen uzaya yük göndermek için kullanılan çok kademeli roketler gibi, üst üste iki ya da daha fazla roketi içerecek şekilde tasarlanırlar. Fırlatma zamanlamalarının doğru sırayla ve doğru zamanda gerçekleşme yöntemleri değişik olsa da basınç-manşon yöntemi oldukça yaygındır.

Kanatçıklar

Kanatçıklar bir su roketinde son derece önemlidir. Dengeyi sağlayan kanatçıklar büyük bir olasılıkla fırlatma yüksekliğini de arttırır.

Fırlatma boruları

Bazı su roketlerinde fırlatma rampası olarak fırlatma boruları kullanılır. Roket nozülünün içine sığan fırlatma borusu burnun yukarısına doğru uzanır. Fırlatma borusu yere sabitlenmiş haldedir. Roket yukarıya doğru hızlanırken, fırlatma borusu nozülün çıkışını tıkar ve roket fırlatma borusunu terk edinceye kadar dışarıya çok az su atılır. Bu durum, sıkıştırılmış havadaki potansiyel enerjinin neredeyse tamamıyla kinetik enerjiye olan etkili çevrimi ile roket ve suyun yerçekimsel potansiyel enerjisini sağlar. Roket motorları düşük hızlarda en az tesirli olduklarından dolayı fırlatmanın başlangıç evresinde yüksek verim önemlidir. Bu nedenle bir fırlatma borusu roketin hızını ve irtifasını önemli ölçüde artırır. Fırlatma boruları, uzun fırlatma borularının yerleştirilebileceği, uzun roketlerle kullanıldığında en çok etkilidir.

Dünya rekoru

Su ve hava itişli bir roket tarafından erişilen azami irtifaya ait güncel rekor, U.S. Water Rockets tarafından 14 Haziran 2007 tarihinde düzenlenen yarışmada elde edilen 623 metrelik irtifadır. Bu irtifa iki uçuşun ortalaması alınarak hesaplanmıştır. İlk uçuşta 630 metreye ve ikinci uçuşta 615.7 metreye ulaşılmıştır. Roket yarışma kurallarının verdiği onay gereğince iki uçuşunda da yük olarak bir video kamera taşıdı.
Çok sayıdaki su roketinin eş zamanlı olarak fırlatılmasına ait Guinness Dünya Rekoru Gotta Launch’ın elindedir.  19 Haziran 2009 tarihinde, Delft Teknik Üniversitesi öğrencileri aynı anda 213 roketi hep birlikte fırlatmışlardır.

Buhar roketleri

Buhar roketi (veya sıcak su roketi) itici yakıt olarak buhar kullanan rokettir. Fırlatmadan önce, roketteki su ısıtılır. Roketteki ısınan su dışarıya sızmadığı sürece , basınç artar. Bu basınç suyu kızgın su olarak tutmaya yeterlidir. Suyun kaynama sıcaklığı basınçla arttığı için, su kaynama yerine buhar haline dönüşür. Fırlatma esnasında, basınçlı kap nozül sayesinde boşalır. Ortaya çıkan basınçlı su damlalarının nozül içerisinden geçmesi, su damlalarının kaynamasına ya da 'flaş' şeklinde anında buhar haline geçmesine imkan verir. Buharın yüksek hızı ve nozül içerisinde ilerlemesi bir roket için olağan tepki kuvvetini meydana getirir.
Bu tür roketleri yapma fikri İkinci Dünya Savaşından önce Almanya tarafından fırlatılan jet avcı uçakları için alternatif bir roket motoru kullanım önerisiyle ortaya çıktı.