Как сделать из шарика парашют
Обновлено: 03.07.2024
Простую модель парашюта сделать несложно. Достаточно взять квадратный лист бумаги, который будет служить куполом парашюта. В центре купола проколем небольшое отверстие для устойчивости при спуске. К отогнутым уголкам купола парашюта привяжем четыре стропы ниток, а к концам их – лёгкий груз, например, маленькую шайбочку или другую подобную деталь. Такой парашют нужно пускать с какой-либо возвышенности. Но можно сделать модель парашюта с самопуском. То есть не обязательно будет искать возвышенность – парашют можно будет запустить прямо с земли.
Мастерим модель парашюта с самопуском
Лист бумаги размером 50х50 сантиметров сложим: сначала под прямым углом в 4 раза, а затем наискосок в тридцать два слоя. Вершину образовавшегося треугольника обрежем примерно на 2 миллиметра. Отрежем и острый противоположный угол. После этого лист бумаги снова развернём – он получился с отверстием в центре и с зубчатыми краями.
Заготовку для купола сложим гармошкой. Затем нарежем восемь прочных нитей, длиной по шестьдесят сантиметров каждая. Сложим вместе и посредине привяжем к проволочному колечку диаметром около семи миллиметров.
На листе фанеры сделаем отверстие, в которое проденем колечко. С обратной стороны его закрепим спичкой. Купола разложим на фанере, в отверстие его проденем стропы, вложив их, на равном расстоянии друг от друга в каждый четвёртый сгиб и прижав какими-нибудь грузиками. Потом поочерёдно будем поднимать каждую стропу, смазывая её клеем и укладывая на место, — то есть, приклеивая к куполу.
Свободные концы приклеенных строп свяжем узлом. Из проволоки согнём крючок самопуска и привяжем к нему резиновую нить или ленточку длиной около двенадцати сантиметров. Вырежем пластинку мягкой жести (а ещё лучше – расплющим молотком в пластинку кусочек свинца). На неё уложим с одной стороны связанные концы строп, а с другой – крючок с резиной. (Конец крючка выходит наружу.) Все это закрепим, согнув несколько раз полоску жести или свинца и сжав её плоскогубцами – модель готова.
Чтобы запустить её, сложенный купол парашюта, возьмём левой рукой за вершину, а правой зацепим крючок самопуска за кольцо строп и растянем резину примерно вдвое. С лёгким толчком выпустим вверх купол и сейчас же отпустим резину. Модель парашюта взлетит вверх, там купол раскроется и начнёт плавно опускаться.
Летающий воздушный шарик хорошо подойдет к любому праздничному событию. Обычно, покупные летающие шары наполняют легким летучим газом типа гелия. Дома же получить такой газ без специального оборудования практически невозможно. Но гелий не единственный газ который можно использовать для таких целей. В домашних условия без лишнего труда можно получить водород, который так же подойдет.
Но тут стоить учесть, что водород крайне взрывоопасен, поэтому нежелательно делать больше одного шарика. И вообще, весь эксперимент нужно проводить вне доман и на открытом воздухе.
Понадобится
- - алюминиевая фольга,
- - средство для чистки труб (Титан, Крот) - Осторожно! Щелочь!
- - пластиковая бутылка,
- - ведро с водой,
- - резиновый шарик,
- - воронка,
- - вода,
- - и т.д.
Делаем летающий шар своими руками
При проведении эксперимента обязательно используйте резиновые перчатки и специальные очки для защиты глаз!
Первым делом скатываем кухонную фольгу в небольшие полоски и режем на небольшие кусочки. И собираем в небольшой пластиковый стаканчик.
У нас получилось 7 грамм, можно брать больше фольги, реакция будет проходить быстрее и будет больше водорода.
Также берем средство для чистки труб (ТИТАН или КРОТ) в гранулах, 19 грамм нам вполне хватит. Будьте аккуратны это едкое вещество, одевайте резиновые перчатки. При попадании на руки обильно промойте водой.
Далее берем пластиковую бутылку наполнив ее на одну треть водой, и опускаем в ведро с холодной водой. Для удобства берем воронку и высыпаем в бутылку наши алюминиевые крошки и средство для чистки труб, после чего быстренько надеваем шарик на горлышко бутылки, чтоб не выпустить водород. Лучше горлышко бутылки изолировать изолентой.
Начинается реакция, шарик полностью надуется примерно через 15-20 мин, пластиковая бутылка греется и чтоб она не сплавилась от перегрева окунает ее в ведро с холодной водой.
В результате реакции алюминия, гидроксид натрия и воды образуется Тетрагидроксоалюминат натрия и водород, который надувает наш шарик.
Когда шар накачался, сдавливаем бутылку чтоб часть водорода с бутылки ушла в шар, закручиваем хвостик покрепче и снимаем изоленту, после чего снимаем шар с горлышка.
Промываем хвостик водой, если наш шарик надулся не до конца, можно его немного додуть как обычный шарик.
Заключение
По окончанию опыта хочется добавить, что такой шарик спустится на землю примерно через 6-12 часов полета. Для увеличения этого времени можно использовать специальный гель, который прыскают в специализированных магазинах по продаже таких шаров.
Будьте осторожны: для изготовления шарика используется средство для чистки труб (Титан, Крот) - это едкая щелочь, будьте предельно внимательны!
Также надутый шарик не подносите близко к огню. Иначе водород в шарике бахнет громким хлопком.
Смотрите видео
Запуск метеозонда в небо — есть старинная забава ученых и энтузиастов, со времен инцидента в Розуэлле (штат Нью-Мексико). Метеорологи запускают зонды для наблюдения за процессами в верхних слоях атмосферы. Кто-то запускает зонды в торнадо, чтобы узнать его структуру. Энтузиасты же, в основном, делают это для красивой картинки нашей родной планеты с высоты полета Фрэнсиса Гэри Пауэрса.
Надо сказать, мы решили сделать из запуска хорошее шоу, и организовали прямой видеолинк с зонда на большой телевизор. Куча школьников смогли наблюдать за собой сверху, с высоты полета быстро удаляющегося воздушного аппарата. Было очень круто! Разумеется, на борту была и обычная action-камера, которая запечатлела красоты почти-космоса. Наконец, мы отсняли наш марш бросок на 200 км за упавшим зондом. Обо всем этом читайте/смотрите под катом.
С чего все начиналось
Почти год назад наш хакспейс посетил Александр Изгагин, глава местного планетария, и предложил вместе запустить метеозонд. Принес кучу уже купленного оборудования, включая два баллона. Осталось только собрать все вместе, определиться с полезной нагрузкой, добыть гелий, и запустить аппарат в небо.
Но, к сожалению, пока мы неторопливо готовились к запуску, незаметно подкрались холода и снег. Так что мероприятие было решено перенести на весну 2015-го. К тому же, весной есть еще и замечательный праздник — день космонавтики. Именно к этой дате мы и запланировали торжественный запуск. Осталось только закончить начатое!
Из чего состоит метеозонд
- баллон с гелием;
- парашют;
- полезная нагрузка.
Баллон и обвязка
Метеозонды поднимаются в воздух за счет архимедовой силы, выталкивающей шар с легким газом в верхние разряженные слои атмосферы. В качестве легкого газа обычно используют водород или гелий. Первый дает большую тягу, но в смеси с воздухом очень взрывоопасен (помним Гинденбург). Второй является инертным газом, посему не горит, но и тягу дает меньшую. Раз уж мы собрались запускать зонд среди кучи детей, выбор пал на гелий.
Парашют
Есть две распространенные схемы крепления парашюта. В первой, фал от нагрузки до шара непрерывен, а парашют с балансировочным кольцом как бы ответвляется от фала, и свободно болтается. Во второй, фал делится на два отрезка, первый из которых цепляется за центр балансировочного кольца, а второй за верхушку парашюта. Мы выбрали второй вариант.
Балансировочное кольцо нарисовали в SketchUp, и распечатали PLA пластиком на 3D-принтере. Парашют вырезали из куска брезента 1х1м. Пришили к нему восемь строп, и проделали в центре отверстие. Все края, разумеется, обработали. Вот так выглядит сложенный парашют и кольцо:
Идея работы такой схемы проста. Пока аппарат взлетает, парашют находится в натянутом состоянии, и служит частью фала. Как только шар лопается, парашют теряет натяжение и начинает расправляться.
Приборный отсек
Опираясь на мировой опыт и наши хотелки, мы решили разместить в летающем кубе следующее оборудование:
1) GPS GSM трекер отечественной фирмы X-Keeper. GPS-трекер — это устройство, которое каждые N минут отправляет через GSM сеть GPS координаты своего местоположения. В этом конкретном устройстве стояли симки двух наших крупнейших операторов. Чтобы трекер помог, ясень пень, спускаемый аппарат должен упасть в зоне действия сети одного из операторов.
2) Светозвуковой маяк с автономным питанием. Спустя несколько часов после старта это устройство начинает тревожно выть и мигать яркими светодиодами. Это должно было немного упростить поиск, особенно в темное время. По сути, простая платка на энергоэффективном микроконтроллере MSP430.
3) HD камере SJ4000 на боку модуля было суждено снимать красоты нашей планеты с заоблачной высоты.
4) Камера в полу модуля и радиопередатчик 500мВт 1.2ГГц предназначались для онлайн-трансляции при взлете.
5) Блок сбора показаний датчиков — этакий логгер — мы установили для измерения высоты полета, температуры, влажности. Кроме этого, на борт аппарата приклеили небольшую солнечную батарею, которую также подключили к логгеру.
6) LiPO аккумулятор емкостью 2200 мАч и напряжением 3S (11.1В) — для питания всего этого безобразия.
7) Особый груз — 12 юбилейных монет с изображением Юрия Гагарина, и горстку всяких важных вещей, включая детскую игрушку и ириску.
Более подробно про оборудование зонда напишем в следующей статье, а пока вот такая схема того, что с чем связано.
Сам модуль собрали из теплоизоляционного материала толщиной 30 мм. Экструдированный пенополистирол, который продается в каждом строительном магазине. Короб тщательно склеили Uhu Por клеем и обернули армированным скотчем. Получилась вот такая коробка:
Вес метеозонда, включая сам шар, фал, парашют и приборный отсек составил около 2 кг. Учитывая, что шар мы планировали наполнить 5 кубами гелия, зонд должен был взлететь с приличной скоростью 5 м/с.
Передатчик для камеры:
HD камера SJ4000:
Светозвуковой маяк собран на скорую руку:
Нижняя онлайн-камера была помещена в напечатанный на 3D-принтере корпус. Бронестекло не стали ставить, дабы не провоцировать появление росы.
Наземное оборудование
Для обеспечения трансляции видео с борта зонда использовали вот такой приемник и направленную антенну к нему. Кстати, благодаря этой антенне удалось снимать видео с расстояния в несколько километров.
Баллон гелия приобрели у местного поставщика технических газов. В подобной же конторе, добыли и редуктор для баллона. Надо сказать, без редуктора накачать шар будет непросто. При откручивании вентиля на баллоне газ попрет очень бодро, и можно будет легко порвать шар. Все наблюдатели при этом зальются веселым гномьим смехом.
Разрешение на запуск
Конечно, можно попробовать запустить метеозонд где-нибудь за городом без всякого на то разрешения. Но стоит только задуматься о том, что может натворить этот зонд в напряженном воздушном пространстве над современными городами, сразу становится не по себе. Чтобы сделать все правильно, мы заранее обеспокоились получением разрешения от компетентных служб. Началось все не очень. Полиция, ФСБ, МЧС, администрация — все открещивались от нашей просьбы, и перенаправляли друг на друга.
За 1 час до старта
Итак, все готово к запуску метеозонда. Вытаскиваем оборудование на площадку запуска, и начинаем подготовку.
Включаем бортовое питание, и тем самым запускаем HD-камеру на запись, а онлайн-камеру на трансляцию. Александр Кормильцев дорезает поролон, которым мы забили пустое пространство приборного отсека.
Запускаем гелий в шар. Редуктор у нас был слабенький, пришлось выкрутить его на всю катушку.
Даже на максимуме пропускной способности редуктора, пришлось ждать около получаса пока шар не наполнится до желаемого объема. После того как шар приобрел угрожающие размеры, мы перемотали горловину лейкопластырем, и привязали к нему кольцо с фалом.
Последний шаг — закрываем крышку зонда. По сути, заклеиваем все тем же армированным скотчем.
Торжественный момент — загрузка монеток:
Начало закачки гелия в баллон:
Видео трансляция работает (левый нижний угол):
Старт
За несколько секунд до старта начинаем потихоньку стравливать фал вверх. Окружающие нас дети хором ведут обратный отсчет, и остановить их уже нельзя. Бортовая HD-камера вовсю работала, так что на ней хорошо запечатлен этот волнительный момент.
Онлайн-трансляция с борта
А это несколько скриншотов прямой трансляции.
После того, как шар поднялся на километр вверх (на вскидку), антенну видеоприемника пришлось нацеливать вручную:
Целиком видеотрансляция с момента отрыва от земли находится на ютубе: youtu.be/N5ZAYWiAtB0?t=3600
Поиск
Шар улетел, и нам оставалось только ждать первых GPS координат с трекера. В общем-то, вероятность того, что зонд упадет в зоне действия мобильных операторов была весьма невысокая. Всё-таки, мы живем на Урале: лес вокруг.
Но случилось то, что случилось. Спустя один час и 15 минут, на мой телефон пришла долгожданная SMS с координатами! Было ощущение, как будто мы получили первый сигнал с марсохода. С этого момента, все стали морально готовиться к путешествию. Ведь координаты указывали на точку в 200 км от города, ядрен батон!
Мы открыли веб-интерфейс трекера и стали ждать следующих координат. Каждые 10 минут поступала обновленная информация. Зонд неторопливо спускался на парашюте в район города Ирбит. Наконец, координаты перестали меняться, и мы выдвинулись в путь. Всего было три машины и 11 человек.
Десант притворяется. На самом деле всю дорогу пытались нащупать видеосигнал с передающей камеры.
Вообще, уже на карте было видно, что зонд лежит где-то в поле. Почему-то я был уверен, что поле представляет собой просто кучу земли, максимум — вскопанной. Ну все же садили/копали картошку. Но не тут то было! Оказывается, я никогда не видел весеннего удобренного поля. Мир уже не будет таким, как прежде…
Тут мы еще веселые, сразу после выгрузки. Предвкушаем поиски. Угадайте, кто единственный взял с собой резиновые сапоги?
А впереди бодрая пробежка по бескрайнему полю:
Следуя по заветным координатам, мы таки нашли его! В самой-самой жиже, но нашли!
Небольшой видеоролик с места падения:
Разбор полета
Долгая дорога домой заняла еще три часа с лишним. Наконец, достигнув к ночи нашего хакспейса, мы вскрыли приборный отсек.
Достали пакетик с монетками и стратегический контейнер с ириской.
SD-карточка с данными телеметрии. В ней-то как раз и хранится информация о высоте полета! Все очень переживали, как высоко смог подняться наш метеозонд.
Судя по графику, зонд поднялся почти на 19 километров. Конечно, если верить дешевому барометру BMP180.
И, наверное, самая ожидаемая информация — видео с HD камеры.
32-гигабайтная флешка была целиком забита. Причем, первые 2 часа — это видео непосредственно взлета и посадки. Остальное — лежание на поле.
Видео и фото полета
Благодарности
Мероприятие прошло крайне успешно благодаря слаженной работе всех организаторов и помощников. Так что хочется сказать огромное спасибо всем задействованным организациям:
Планы на будущее
Уже в конце мая — начале июня мы планируем очередной запуск. И к этому мероприятию у нас уже есть некоторые идеи модернизации:
Подобные подъёмы были интересны с научной точки зрения, но очень опасны. Подъём потолка высот самолётов и появление возможности отправки автоматических шаров-зондов позволило прекратить полёты людей.
Участники эксперимента
Но в начале 60-х годов готовился первый полёт человека в космос и стало ясно, что стратостат может понадобиться, если у космонавта возникнет нештатная ситуация с возвращением на Землю.
Выбор пал на лётчика с боевым стажем Петра Долгова. За его плечами была война, прыжки с парашютом в условиях боя и в мирное время, прыжок с высоты в 15 км. Второй испытатель, Евгений Андреев, боевого опыта не имел, зато был опытным инструктором парашютно-десантной службы на секретном аэродроме под городом Киржач. Взяли его не сразу. Поскольку ещё в 50-е годы при испытании авиационной катапульты он сильно пострадал, и одна его нога стала на несколько сантиметров короче. Но Евгений имел отличный опыт и очень хотел участвовать, поэтому сумел убедить медиков, что вполне нормально сможет прыгнуть в специальном ботинке с утолщённой подошвой.
Важные задачи и подготовка
У обоих лёгкие продули кислородом, чтобы при сильных перепадах атмосферного давления не закипела кровь. В спускаемый аппарат парашютисты были буквально втиснуты.
Из ближнего космоса на Землю – на парашюте
Первым, в 10 ч 13 мин. за борт из люка вышагнул Андреев. Небо было тёмным. Ледяной холод достаточно ощутимо чувствовался через костюм. Евгений летел в сторону поверхности спиной вперёд, с возрастающей скоростью. Так продолжалось полминуты.
Когда высота достигла 12-ти км, испытателю удалось перевернуться. От холода он не чувствовал рук, заледенело стекло гермошлема. От шевеления руками в попытке согреться его бросило в штопор, но чуть ниже полёт удалось выровнять в обычное падение. Примерно на высоте километра автоматика выпустила парашют и человека резко тряхнуло.
Дальше специалисты ждали спуска Долгова. Было видно, что автоматика парашюта сработала отлично. Спуск шёл плавно. Но на высоте 8 км с вертолёта наблюдения стало видно, что Петра мотает из стороны в сторону и он парашютом не управляет. Рядом с ним почему-то на выдернутом шнурке болтался десантный нож для резки строп.
Подбежав к упавшему парашюту, учёные обнаружили тело Долгова. Гермошлем из плексигласа был повреждён. Там была совсем небольшая дырочка около 1 см, которая и погубила мужчину.
Специалисты предположили, что после прыжка первого испытателя гондола начала активно раскачиваться. В этот момент Долгов двигался к проёму люка и просто ударился гермошлемом о выпирающий болт крепления люка. После этого началась разгерметизация скафандра и потеря воздуха.
Судя по наличию ножа, Пётр явно пытался обрезать стропы раскрывшегося парашюта, чтобы быстрее снизиться на высоту, где был кислород. Там он смог бы раскрыть запасной парашют. Но не успел.
Из кальки вырезал круг радиусом 10 см. Сложил пополам, ещё, и так много раз. Надо хорошо отработать сгибы. Затем сложил по этим сгибам гармошкой. Срезал полукругом край.
На каждый четный сектор приклеил "стропы". Длина нити 20 см.
Концы строп соединил вместе и связал общим узлом, оставив 2-3 см для склейки . Затем склеил из двух частей парашютиста, вставив концы нитей в него.
Затем надо так сложить парашют и высоко подбросить. Падая, он раскроется и медленно приземлится.
Хотела добавить видеозапись, но не смогла.
Поэтому сделайте и увидите сами. Детям играть очень понравилось.
На конкурс нам выпал день парашютистов. Мы сделали две работы на эту тему. Было решено, что работа Славы пойдет как конкурсная, а Семина работа дополнит Славину, т.к. в этот день можно не только сделать парашютики, но и посоревноваться в запусках и приземлениях.
Красота, мальчишкам обязательно понравится.
Анечка, спасибо большое за внимание. А мальчишкам и правда нравится.
надо попробовать,спасибо за идею)
Хорошо, что зашли, пробуйте на здоровье.
Игрушка настолько интересна,что с одинаковым азартом запускают и мальчики и девочки :)))
Читайте также: