Обычно проекты в мастерской (ладно, «Лаба Крастера» — исключение) выглядят довольно просто: есть идея, набор инструментов, дальше — серия проб и ошибок. Но что-то более замысловатое, как правило, сразу требует лишней пары рук.
История с метлой из «Гарри Поттера» — как раз такой случай. Перед нами стояла задача не просто придумать классное развлечение на вечер для друзей или найти лайфхак уборки двора, а сделать так, чтобы человек смог сыграть в легендарный квиддич в реальной жизни. Со стороны все выглядит базово: вот ― рукоятка, вот — связка веток. Сложности начинаются, когда вы приступаете к изготовлению не «на глаз», а с целью достичь «киношный» результат.
Гайд, как воссоздать метлу из «Гарри Поттера» своими руками
Для начала: будем честны — «летать-летать» мы не будем. Зато сделаем механический симулятор вроде родео-быка, который будет вас крутить, наклонять и в целом ломать ваш вестибулярный аппарат, заставляя мозг думать, что вы летите.
Фишка — в двух движениях: вращениях влево и вправо и наклонах вперед и назад. По-научному, в двух степенях свободы. Когда они происходят одновременно, создается эффект полета. Ниже я расскажу, как непосредственно заставить вашу метлу летать, так что метла в стиле «Гарри Поттера» у вас должна быть наготове.
- Берем основу в виде рамы, стальной профиль, устойчивую платформу (лучше сразу делать с местом под падение — поролон или мат подойдут), центральная ось будет представлена толстым валом и держаться на подшипниках. Подшипников нужно минимум два, и лучше мощные.
- Мастерим «вращалку»: ставим мотор и подключаем к оси через цепь или шестерни. Редуктор обязателен, иначе либо вы будете вращаться слишком быстро, либо конструкция всего этого не потянет.
- Переходим к обеспечению наклонов. Делаем через тягу / рычаг. Если будет одна тяга, будет проще. Если две — стабильнее.
- Пришло время ломать голову над электрикой. Есть проблема: метла крутится — провод закрутится. Соответственно, мы берем скользящий контакт — токосъем. Он передает питание и не дает проводу скрутиться.
- Конструируем верхнюю часть — на чем в ролике сидел Дима. По сути это просто сиденье и конструкция в форме метлы. Важно все крепко зафиксировать, а центр тяжести свести ближе к середине. В противном случае вас постоянно будет скидывать.
- Для управления закладываем 2−3 скорости: медленную, среднюю и высокую.
- Приступаем к тестам. Обязательно начинаем с низкой скорости и помним про страховку. Проверяем крепления, вибрацию и перегрев мотора. Обычно в таких конструкциях может отрывать мотор (значит, у вас слабый корпус), срывать болты (значит, нет запаса прочности) или разваливать редуктор (значит, вы сделали ваш симулятор квиддича из дешевых материалов).
Что делать, чтобы ничего из этого не произошло? Брать за основу сталь, нормально делать крепления и рассчитывать запас прочности.
Принцип работы: Как бы нам ни хотелось верить в «магию вне Хогвартса», эксперимент с «полетом на метле» объясняется не ею, а законами классической механики. Человек все еще остается на опоре, но испытывает сложные ускорения из-за вращения и наклонов конструкции. При вращении возникает центростремительное ускорение, а при наклонах меняется направление реакции опоры.
Следовательно, тело ощущает «провалы» и «подъемы». На человека действуют сразу и сила тяжести, и реакции опоры, и инерционные силы. А мозг тем временем пытается ухватиться хотя бы за что-то стабильное, но не может: в моменте он получает противоречивые сигналы от вестибулярного аппарата и зрения, и поэтому не может точно определить положение тела. Получается круговерть.
Видео, в котором Даня Крастер и Дмитрий Журавлев делают метлу.
В прошлых выпусках рубрики Даня Крастер собирал автомат Герона, мастерил металлоискатель из подручных материалов и наглядно показывал работу «магического шара» Тесла. Каждый проект превращался в наглядный эксперимент, где простые предметы и физические законы соединялись с настоящим изобретательским драйвом.
