De auteur heeft een 'Super Sonic Whip Launcher' ontwikkeld, een apparaat dat consistent een geluidsbarrière-doorbraak (sonic boom) veroorzaakt.
De kernpunten van het project zijn:
- Technische uitdagingen: Er is veel aandacht besteed aan het gewicht van het touw, de grootte en de verbindingen tussen segmenten om een luidruchtige, taps toelopende zweep te creëren.
- Educatieve waarde: Het apparaat is ideaal voor experimenten met transone en supersonische snelheden, bijvoorbeeld voor opnames met hogesnelheidscamera's of Schlieren-fotografie.
- Fysica: De auteur bespreekt de significante versnelling van de 'lash' (de punt) vlak voor de 180 graden draai, wat leidt tot de supersonische knal.
- Opname-uitdagingen: Het vastleggen van het geluid is lastig vanwege audio-clipping, en het fotograferen van objecten die sneller gaan dan 1230 km/u vereist zeer specifieke triggers.
- Veiligheid: Er wordt gewaarschuwd voor de spanning van het shock-koord en het belang van het dragen van een veiligheidsbril.
Super Sonic Whip Launcher – Voor precieze sonic booms – Elke keer opnieuw
Het is klaar! Mijn nieuwste video: “I made Super Sonic Whip Launcher”.
Het doel van het project
Mijn doel was in feite een "zweeplauncher", iets waarmee je specifiek op een doelwit kunt mikken om elke keer een perfecte en consistente doorbraak van de geluidsbarrière te bewerkstelligen, zonder dat daarvoor ervaring met zweepslaan vereist is.
Ondanks dat het er aan het eind simpel uitziet, dacht ik halverwege (een paar keer) dat ik het idee zou moeten opgeven omdat het er niet uitzag alsof het zou werken. Uiteindelijk werkt het beter dan ik had verwacht. Met de hand kan er met bijna millimeterprecisie op gemikt worden en de supersonische knal is zeer consistent. Bovendien is het ontzettend leuk om te gebruiken – vooral voor het tuinieren... en om de honden in de buurt op te winden � .
Technische uitdagingen
Het maken van de kleinste, maar luidste taps toelopende zweep (zonder vlechtwerk) was behoorlijk lastig. Hierbij vereisten de volgende punten veel aandacht:
- Het gewicht van het touw;
- De grootte;
- De verbinding tussen de segmenten.
Ook het bedenken van een manier om de zweep in een "klaar voor gebruik"-positie op te bergen was een uitdaging, omdat kleine verstoringen al invloed kunnen hebben op de vlucht van de zweep en of deze daadwerkelijk een knal produceert.
Educatief en experimenteel gebruik
Naast het plezier en het lawaai, lijkt een zweep in een compact, reproduceerbaar en richtbaar formaat ideaal voor experimenten of educatief gebruik. Ik vermoed dat hij vrij eenvoudig aanpasbaar zou zijn tussen transone en supersonische snelheden. De "vaardigheidsvrije" reproduceerbaarheid betekent dat de knal zeer nauwkeurig gericht kan worden voor opname met een hogesnelheidscamera of een Schlieren-fotografie-opstelling.
Helaas is mijn limiet voor hogesnelheidsopnames een vrij lage resolutie van 1000 fps (gecomprimeerde 1080p). Mijn vrouw en ik hebben ook een uur lang geprobeerd om een scherpe foto te maken met een stroboscoopflitser, maar iets vastleggen dat met meer dan 1230 km/u beweegt is behoorlijk uitdagend – we waren altijd te vroeg of te laat. Ik denk dat ik een instelbare laser-shutter-trigger nodig zou hebben voor mijn DSLR om dit te bereiken. Desondanks ben ik er nog steeds in geslaagd om enkele interessante videobeelden vast te leggen.
De fysica achter de knal
Ik kon niet alles in de video opnemen, maar hier kan ik iets meer de diepte in gaan: zoals Destin van het YouTube-kanaal Smarter Every Day demonstreerde in zijn video uit 2018 over zwepen, vindt de sonic boom eigenlijk veel eerder plaats dan je zou verwachten.
Nu ik weet waar ik op moet letten, heb ik het gevoel dat je dit in deze tests kunt zien. Vlak voordat de lash (de punt) de 180 graden draai maakt, is er een merkbare, significante versnelling. Ik merkte dat stof of vocht op de lash zeer snel wordt verneveld voordat deze de draai ingaat. Ik weet niet of dit druk is in de transone fase, of simpelweg luchtweerstand tijdens die snelle versnelling van alles erachter, maar hoe dan ook... het ziet er cool uit.
De video van Destin heeft me echt geholpen te begrijpen hoe zwepen eigenlijk werken; anders had ik waarschijnlijk opgegeven na de eerste paar mislukkingen. Zo bleken een paar verkeerde steken in de zweep voldoende om de energieoverdracht te verstoren, waardoor er geen knal ontstond.
Het geheel heeft me erg nieuwsgierig gemaakt naar hoe vroeg in de ontplooiing van de zweep de geluidsbarrière al doorbroken kan worden. Ik heb het gevoel dat deze opstelling een reeks variabelen opent om mee te experimenteren, zoals:
- De taps toelopende vorm;
- Het gewicht van het materiaal;
- Het toevoegen van rigide segmenten;
- De sterkte van het elastiek.
Maar bovenal: hoe hoog kan hij reiken om de overhangende bomen van de buren te trimmen terwijl hun honden hysterisch naar je blaffen.
Geluidsopname
Het vastleggen van het geluid van een zweep is extreem moeilijk, vooral op een manier die het publiek kan waarderen. De microfoon raakt bijna elke keer overstuurd (clipping). Uiteindelijk is een goede echo de enige manier om dit in een video te waarderen, maar mijn achtertuin en vooral mijn schuur dempen echo's vrij sterk.
Ik heb een paar tests gedaan in de achtertuin van een vriend, wat beter klonk door de vele harde oppervlakken. Ideaal gezien wilde ik opnames maken in een galmende industriële omgeving... maar gezien het uiteindelijke formaat en geluid van de whip launcher, vermoed ik dat dat snel voor negatieve aandacht zou zorgen – dus dat zou ik niemand aanraden.
Veiligheid
Wat betreft de veiligheid: eerlijk gezegd lijkt het uiteindelijk veel veiliger in gebruik dan een normale bull- of stock-zweep (in onervaren handen) en het gedrag is zeer voorspelbaar. Ik maakte eerst een kleine stock-zweep waarmee we ons allemaal wisten te raken (zoals te zien in de video). In de video slaagde mijn vrouw bij haar eerste pogingen al in om bloemstelen met millimeterprecisie door te snijden. En mijn het doven van kaarsen met de whip launcher is zoals getoond: eerste pogingen.
Maar zoals bij elk elastiek of veer onder spanning, moet je altijd voorzichtig zijn, vergelijkbaar met elastische spanbanden op een imperiaal van een auto. De belangrijkste veiligheidswaarschuwingen zijn:
- Zorg dat het anker voor het shock-koord zo solide mogelijk is, met een reserveknoop en krimpbus, en zonder scherpe randen. Anders kan de zweep een "uno reverse card" spelen en je in je gezicht raken.
- Draag een veiligheidsbril; het ingebouwde acrylschild is ook een goede back-up (5 mm zou het beste zijn).
Daarnaast wilde ik (maar had ik geen tijd voor) graag een jamb cleat (een vastzetpen voor zeilboten) vlak voor het einde van de roller aan de onderzijde plaatsen. Mocht het elastiek op een manier falen, dan zou dit het elastiek opvangen dat in de tegenovergestelde richting vliegt. Een eenvoudige stang zou misschien zelfs genoeg zijn om dit te dempen. [Hmm, ik zou eigenlijk eens moeten testen hoe het zich gedraagt bij een defect en daarover rapporteren].
Waarschuwing: Zoals bij al mijn video's: probeer dit niet na te maken. Het is puur voor entertainment en moet niet worden beschouwd als advies om het daadwerkelijk te bouwen; dat doe je op eigen risico.
Genoeg geklets van mijn kant, het is vrijdag en dit was een verrassend lange shoot en video-edit. Ik hoop dat jullie de video leuk vinden. Ik zal dit in de toekomst waarschijnlijk verder uitbreiden.
Bedankt voor de steun!
Super Sonic Whip Launcher – Voor precieze sonic booms – Elke keer opnieuw
Het is klaar! Mijn nieuwste video: “I made Super Sonic Whip Launcher”.
Het doel van het project
Mijn doel was in feite een "zweeplauncher", iets waarmee je specifiek op een doelwit kunt mikken om elke keer een perfecte en consistente doorbraak van de geluidsbarrière te bewerkstelligen, zonder dat daarvoor ervaring met zweepslaan vereist is.
Ondanks dat het er aan het eind simpel uitziet, dacht ik halverwege (een paar keer) dat ik het idee zou moeten opgeven omdat het er niet uitzag alsof het zou werken. Uiteindelijk werkt het beter dan ik had verwacht. Met de hand kan er met bijna millimeterprecisie op gemikt worden en de supersonische knal is zeer consistent. Bovendien is het ontzettend leuk om te gebruiken – vooral voor het tuinieren... en om de honden in de buurt op te winden � .
Technische uitdagingen
Het maken van de kleinste, maar luidste taps toelopende zweep (zonder vlechtwerk) was behoorlijk lastig. Hierbij vereisten de volgende punten veel aandacht:
- Het gewicht van het touw;
- De grootte;
- De verbinding tussen de segmenten.
Ook het bedenken van een manier om de zweep in een "klaar voor gebruik"-positie op te bergen was een uitdaging, omdat kleine verstoringen al invloed kunnen hebben op de vlucht van de zweep en of deze daadwerkelijk een knal produceert.
Educatief en experimenteel gebruik
Naast het plezier en het lawaai, lijkt een zweep in een compact, reproduceerbaar en richtbaar formaat ideaal voor experimenten of educatief gebruik. Ik vermoed dat hij vrij eenvoudig aanpasbaar zou zijn tussen transone en supersonische snelheden. De "vaardigheidsvrije" reproduceerbaarheid betekent dat de knal zeer nauwkeurig gericht kan worden voor opname met een hogesnelheidscamera of een Schlieren-fotografie-opstelling.
Helaas is mijn limiet voor hogesnelheidsopnames een vrij lage resolutie van 1000 fps (gecomprimeerde 1080p). Mijn vrouw en ik hebben ook een uur lang geprobeerd om een scherpe foto te maken met een stroboscoopflitser, maar iets vastleggen dat met meer dan 1230 km/u beweegt is behoorlijk uitdagend – we waren altijd te vroeg of te laat. Ik denk dat ik een instelbare laser-shutter-trigger nodig zou hebben voor mijn DSLR om dit te bereiken. Desondanks ben ik er nog steeds in geslaagd om enkele interessante videobeelden vast te leggen.
De fysica achter de knal
Ik kon niet alles in de video opnemen, maar hier kan ik iets meer de diepte in gaan: zoals Destin van het YouTube-kanaal Smarter Every Day demonstreerde in zijn video uit 2018 over zwepen, vindt de sonic boom eigenlijk veel eerder plaats dan je zou verwachten.
Nu ik weet waar ik op moet letten, heb ik het gevoel dat je dit in deze tests kunt zien. Vlak voordat de lash (de punt) de 180 graden draai maakt, is er een merkbare, significante versnelling. Ik merkte dat stof of vocht op de lash zeer snel wordt verneveld voordat deze de draai ingaat. Ik weet niet of dit druk is in de transone fase, of simpelweg luchtweerstand tijdens die snelle versnelling van alles erachter, maar hoe dan ook... het ziet er cool uit.
De video van Destin heeft me echt geholpen te begrijpen hoe zwepen eigenlijk werken; anders had ik waarschijnlijk opgegeven na de eerste paar mislukkingen. Zo bleken een paar verkeerde steken in de zweep voldoende om de energieoverdracht te verstoren, waardoor er geen knal ontstond.
Het geheel heeft me erg nieuwsgierig gemaakt naar hoe vroeg in de ontplooiing van de zweep de geluidsbarrière al doorbroken kan worden. Ik heb het gevoel dat deze opstelling een reeks variabelen opent om mee te experimenteren, zoals:
- De taps toelopende vorm;
- Het gewicht van het materiaal;
- Het toevoegen van rigide segmenten;
- De sterkte van het elastiek.
Maar bovenal: hoe hoog kan hij reiken om de overhangende bomen van de buren te trimmen terwijl hun honden hysterisch naar je blaffen.
Geluidsopname
Het vastleggen van het geluid van een zweep is extreem moeilijk, vooral op een manier die het publiek kan waarderen. De microfoon raakt bijna elke keer overstuurd (clipping). Uiteindelijk is een goede echo de enige manier om dit in een video te waarderen, maar mijn achtertuin en vooral mijn schuur dempen echo's vrij sterk.
Ik heb een paar tests gedaan in de achtertuin van een vriend, wat beter klonk door de vele harde oppervlakken. Ideaal gezien wilde ik opnames maken in een galmende industriële omgeving... maar gezien het uiteindelijke formaat en geluid van de whip launcher, vermoed ik dat dat snel voor negatieve aandacht zou zorgen – dus dat zou ik niemand aanraden.
Veiligheid
Wat betreft de veiligheid: eerlijk gezegd lijkt het uiteindelijk veel veiliger in gebruik dan een normale bull- of stock-zweep (in onervaren handen) en het gedrag is zeer voorspelbaar. Ik maakte eerst een kleine stock-zweep waarmee we ons allemaal wisten te raken (zoals te zien in de video). In de video slaagde mijn vrouw bij haar eerste pogingen al in om bloemstelen met millimeterprecisie door te snijden. En mijn het doven van kaarsen met de whip launcher is zoals getoond: eerste pogingen.
Maar zoals bij elk elastiek of veer onder spanning, moet je altijd voorzichtig zijn, vergelijkbaar met elastische spanbanden op een imperiaal van een auto. De belangrijkste veiligheidswaarschuwingen zijn:
- Zorg dat het anker voor het shock-koord zo solide mogelijk is, met een reserveknoop en krimpbus, en zonder scherpe randen. Anders kan de zweep een "uno reverse card" spelen en je in je gezicht raken.
- Draag een veiligheidsbril; het ingebouwde acrylschild is ook een goede back-up (5 mm zou het beste zijn).
Daarnaast wilde ik (maar had ik geen tijd voor) graag een jamb cleat (een vastzetpen voor zeilboten) vlak voor het einde van de roller aan de onderzijde plaatsen. Mocht het elastiek op een manier falen, dan zou dit het elastiek opvangen dat in de tegenovergestelde richting vliegt. Een eenvoudige stang zou misschien zelfs genoeg zijn om dit te dempen. [Hmm, ik zou eigenlijk eens moeten testen hoe het zich gedraagt bij een defect en daarover rapporteren].
Waarschuwing: Zoals bij al mijn video's: probeer dit niet na te maken. Het is puur voor entertainment en moet niet worden beschouwd als advies om het daadwerkelijk te bouwen; dat doe je op eigen risico.
Genoeg geklets van mijn kant, het is vrijdag en dit was een verrassend lange shoot en video-edit. Ik hoop dat jullie de video leuk vinden. Ik zal dit in de toekomst waarschijnlijk verder uitbreiden.
Bedankt voor de steun!
Groetjes,