Инженер по имени Куинт Криспин и его тринадцатилетний сын-программист построили машину для метания ножей. Аппарат оснащен легкой 3D-печатной кареткой и лидаром, позволяющим точно рассчитывать дистанцию и закручивать ножи так, чтобы они каждый раз втыкались в цель. Ну, почти всегда.
Все, кто когда-нибудь пробовал метать ножи знают, почему это занятие считается искусством. Заставить нож вращаться так, чтобы он вошел в цель кончиком лезвия — изначально сложная задача, и даже если приноровиться, все вычисления вылетают в трубу, как только меняется дистанция до цели. Один американский инженер по имени Куинт Криспин, автор Youtube-канала Quint BUILDs, построил переносную машину, самостоятельно выполняющую замеры, вычисления и непосредственно метание. Остается только прицелиться. Помогал сынишка Куинта, взявший на себя программирование системы. Задача — успешно метнуть как минимум десять ножей подряд.
Конструкторам предстояло решить несколько проблем. Первая — создание жесткой, прочной, но при этом достаточно легкой для стрельбы с рук конструкции с мощным приводом, способным быстро разгонять ножи до необходимой скорости. Раму ножемета выточили из алюминия и оснастили кареткой, разгоняемой сразу двумя зубчатыми ремнями. Двойной привод понадобился по двум причинам. Во-первых, оборотов шаговых двигателей для такой задачи недостаточно, так что пришлось использовать сервомоторы, но мощности одного двигателя просто не хватало. Во-вторых, два мотора позволили реализовать схему дифференциального привода, позволяющего закручивать ножи на разгонном этапе.
Ради максимальных ускорений подвижную конструкцию постарались облегчить настолько, насколько это возможно. Одно из решений — использование 3D-печатной каретки и зубчиков на шкивах. Эти детали изготовили из фотополимерной смолы на стереолитографическом 3D-принтере. Одну из кареток разнесли вдребезги во время испытаний, не рассчитав крутящий момент, но прелесть аддитивных технологий как раз в том, что запасные части можно быстро напечатать заново. Заодно методом 3D-печати выполнен магазин и некоторые из креплений.
Нож необходимо не только разогнать до необходимой скорости, но и закрутить, а потом вовремя отпустить. Здесь конструкторы опробовали три варианта. Изначально снаряд удерживался на каретке с помощью круглого электромагнита, запитанного через медные направляющие, но это не позволяло надежно закручивать снаряд из-за пробуксовывания. Затем попробовали зубчатое соединение, но оно оказалось слишком ненадежным, и в итоге остановились на третьем варианте: круглый паз на ноже заменили продолговатым прорезом, а магнит заменили соленоидом с двумя выдвижными шипами.
Последний, но не менее важный элемент ножемета — вычислительная система. Аппарат оснащен лидаром, позволяющим как прицеливаться, так и определять точную дистанцию до цели. Затем система рассчитывает требуемую разницу в скорости ременных приводов, придавая ножу необходимое вращение для попадания в цель кончиком лезвия.
Система получилась переносной, но с натяжкой: вес конструкции вместе с массивными аккумуляторами достигает пятнадцати килограмм, а длина превышает один метр — малость многовато для скрытного ношения спецназовцами и ниндзя. Пожалуй, это к лучшему. А вот поставленную задачу выполнить удалось: в одном из испытаний ножемет успешно отработал двадцать метаний подряд.
Как это делается:
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу [email protected]
