Me paso una serie de enlaces un compañero de trabajo y prácticamente así,  directamente, los pego:

La original es esta pagina  de un antiguo militar americano, donde explica como funcionaban los cañones y sus sistema de cálculo de tiro por la segunda guerra mundial.

Quizás la máquina más interesante sea esta , un autentico computador mecánico que controlaba como apuntaban los cañones de diversos barcos de guerra. Solamente el aspecto de dicha máquina ya impresiona:

Si teneis paciencia, en la pagina explican sus funciones y como se manejaba, obviamente, todo en ingles.

La complejidad del sistema es altisima, pues es practicamente un mecanismo de relojeria (por la precisión requerida) pero muchisimo más complicado, y es que debe incluir un monton de mecanismos para sumar, restar, dividir e incluso ¡integrar! y asi lograr el resultado requerido.

Es curioso lo que se llegaba a complicar una cosa que actualmente, cualquier móvil con el software adecuado, te calcularía en “tiempo real”.

Y en esta otra parte se pueden ver los sistemas de recarga de los diversos cañones, en forma de video de entrenamiento.

De complicaciones no se salva ni la forma de actuar sobre los cañones de por aquel entonces, y es que al no existir los actuales motores de pasos y servos, debian usar su primo “primitivo”, los synchros, para segurar una actuación precisa.

Llegue a su página de casualidad, como siempre, pero la simple frase de su homepage “X-Simulator es un software universal y libre para controlar simuladores eléctricos, neumáticos e hidráulicos fabricados por uno mismo de hasta 4 ejes” (lo se, es un poco larga) me llamo la atención. Al fin y al cabo creo que deje claro en su dia la afición por los simuladores ¿no?

Se que hay mucho manitas y ademas suelen coincidir con que los manitas tengan ese punto friki, pero ¿hacerse una cabina de simulación casera?

Esta imagen ya da una idea muy clara de como seria el invento, y la verdad, es que visto asi, parece un concepto realista de lo que se podría tener en casa.

La idea es que tu te hagas la parte mecánica, con los soportes, articulaciones, asiento, pedalier, etc. Y que posteriormente, por medio de X-Simulator puedas conectar el hardware necesario para hacerlo funcionar, de manera que este programa “mande” sobre los actuadores, sean neumaticos, motores o actuadores lineales.

Esta muy trabajado porque tiene que dar soporte a juegos que no tienen controladores específicos para este tipo de simuladores, y para ello se divide en varias partes. Un programa llamado YODA se encarga de “capturar” las ordenes de “Force Feedback” que el juego manda via directX y posteriormente otra serie de programas ajustan esas ordenes y las traducen a lo que deben hacer nuestros actuadores.

La filosofia de tenerlo en varios módulos está muy bien, pues asi puedes ajustar cosas que otros hagan a tu propio simulador, aunque el suyo sea hidraulico y el tuyo lineal, o aunque useis juegos distintos.

El sistema en si es un poco “lioso”, pero si te lias la manta a la cabeza, parece muy factible con un poco de maña!

Al menos en tema de documentación no andan escasos, existiendo una wiki del proyecto, y diversos manuales, tambien el imprescindible foro.

Basta con ponerse a buscar los videos en youtube para ver los “inventos” que se hace la gente en sus casas…

Quizás el vídeo más trabajado sea el de este grupo de estudiantes, con animaciones 3D y todo:

Aunque lo más normal no es algo tan profesional:

Existe quien usa este software incluso para hacerse velocimetros “analogicos”, que le den un toque mayor de realismo al juego.

Personalmente me tendré que conformar con mi Driving Force Pro, y si baja de precio, algun dia un G25

Vuelvo al tema de los relojes, que últimamente les estoy encontrando su gracia, sobretodo viendo lo curiosos que pueden llegar a ser.

Los relojes, para ser útiles, tienen que buscar la mayor exactitud y repetibilidad posible en su funcionamiento, para ello es necesario buscar un tipo de movimiento que se repita exactamente igual a lo largo del tiempo, y uno de los más importantes son los llamados “mecanismos de escapes” o simplemente “escapes” (y si buscáis en ingles, escapement).

Estos mecanismos transforman el movimiento de rotación producido por un peso o un muelle, en un movimiento preciso de rotación o oscilación, que será el que gobierne el resto del reloj.  Personalmente lo describiría como el “generador de segundos”, pues es el que me va a marcar el tic-tac típico de los relojes, que desmultiplicándolo posteriormente a 1/60 nos dará los minutos y otra vez por 1/60 nos dará las horas (aquí lo explican bien). En el primer resultado de la búsqueda google está esta pagina con un cálculo físico del este mecanismo, perteneciente a la UPM, por si tenéis curiosidad.

Existen miles de variantes del mecanismo, cada cual más curiosa, siendo quizás la más simple la de péndulo que aparece en el artículo de la wikipedia (en ingles), cuya idea se atribuye a Galileo:

El de la imagen nos da un ejemplo perfecto del funcionamiento básico de estos mecanismos. Vemos como la rueda de gira sólo como le deja el péndulo, y aunque no se note, suele ser la misma rueda la que le da el pequeño impulso al péndulo necesario para vencer sus rozamientos y que no se pare.

Como el periodo de oscilación de un péndulo es muy constante, y además controlable con la longitud de su brazo, tenemos un mecanismo sencillo, regulable y con suficiente precisión como para comenzar con la aventura de crear un reloj mecánico.

Posteriormente se han desarrollado muchísimas variantes del mecanismo, basadas en muelles, masas oscilantes y sus inercias, cilindros giratorios…

Una colección de escapes graciosa es la que tiene hecha este usuario en youtube, mi favorito es este:

Y otros ejemplos, enteramente realizados con lego technic, por otro usuario inspirado:

Este usuario tiene una buena colección, cada cual más ingenioso, ¡recomiendo verlos todos!

Y para terminar con los vídeos, uno de “alta tecnología”, con estudio dinámico de Audemars Piguet:

Si quereis ver más ya sabeis, basta buscar escapement en youtube!

Dentro de los sistemas de desplazamiento por ruedas siempre tenemos claro que una rueda nos llevara siempre a movernos en una dirección más o menos perpendicular a su eje, y ello es una ventaja que usamos para dar direccionabilidad por ejemplo,a los coches.

¿Pero que ocurre si queremos movernos en todas direcciones, sin tener que hacer direccionables todas las ruedas? Para ello existe un invento llamado ruedas “holonomicas” o omniwheels, que aunque existen con muchos diseños distintos (P.E. la mecanum), tienen en común que en realidad son un montón de ruedas colocadas de manera que forman una rueda más grande.

Las caracteristicas de estas ruedas hacen que al combinar varias,  y anularse los esfuerzos oblicuos que producen, se pueda lograr que se muevan en cualquier dirección, siendo lo más sorprendente cuando logran moverse justo en la dirección de su eje.

Esto las convierte en una de las formas preferidas para el desplazamiento de robots, pues logras simplificar la mecánica de estos (al no necesitar sistemas de direccion de las ruedas) y sustituye todo por un sistema en el que cada rueda tiene un motor, y es la combinacion de las velocidades de estos motores las que hace moverse en una dirección u otra el robot.

Un ejemplo de las matemáticas detras de su movimiento lo podéis encontrar aquí, pero tened en cuenta que segun la disposición y tipo de omniwheels no sera exactamente lo mismo.

Un demostración de su funcionamiento (se ve mejor en vídeo):

Y una aplicación practica, en una carretilla elevadora:

El problema con este tipo de ruedas es que supone que el rozamiento (o mejor dicho, el deslizamiento) en todas las ruedas es exactamente igual, por lo que sólo funcionan bien en superficies lisas y homogeneas, lo que casi las descarta para cualquier cosa en el exterior. Pero para medios interiores y con poco sitio son una solución perfecta.

También habría que ver como se podrían corregir defectos en su comportamiento mediante la incorporación de acelerometros y el consiguiente “ordenador de control”.

Es el típico “cacharro” en el que importa más el como lo hace que lo que hace en si, porque no es más que un simple reloj, pero además de dar la hora entretiene, y casi hipnotiza, con su movimiento.

Por lo que dice la wikipedia fueron inventados en 1970 por un tal Harley Mayenschein, que luego fundo y empezó a venderlos con su propia empresa.

El reloj original (el de Idle Tyme Corporation) era este:

El reloj original tenia una curiosa disposición para evitar tener que realizar balancines demasiado largos, de manera que el primero agrupaba los minutos de 5 en 5, el segundo dividía la hora en esos mismos intervalos de cinco minutos, y el último ya mostraba cada una de las 12 horas.

La única “complejidad” mecánica es que tienes que separar la última bola en entrar al balancín (en este caso se hace porque nunca llega a estar alineada con las otras) y que tienes que tener un elemento mecánico (el verdadero reloj) que suelte las bolas con la cadencia adecuada.

Ejemplo en lego, muy interesante, por estar hecho puramente en lego, otro ejemplo en lego seria este, pero ya es menos “purista”.

Enlaces interesantes, algunos con otros relojes curiosos:

De un coleccionista y vendedor

Información general

Con manuales y otros relojes curiosos

Detalles de funcionamiento del original

El primer video que se hizo famoso de este tema fue este:

Lo realmente interesante tienen que ser “las tripas” de la mesa, porque no es nada sencillo convertir un movimiento sencillo, como es la rotación de los tableros, en la serie de movimientos encesarios para sacar el tablero central y los añadidos intermedios.

Si pudiera comprar una mesa así, la pediría de cristal ¡y pasaría un día plegándola y desplegándola!

Esta es bastante más simple, pero el concepto es parecido y es la única que podrian enseñarnos a hacer en “bricomania”

Y ya que estoy con diseño de muebles, no quiera deja pasar la oprtunidad de añadir uno de los más ingeniosos que he visto en mucho tiempo:

Resulta que tenia esto guardado en “Drafts” (borradores) y no lo había posteado.

Tampoco hay mucho que decir, solo disfrutad la creación:

La galeria completa

Y la pagina del creador

Y un flickr de su hermano pequeño, el v8

Siento tener esto abandonado, pero la falta de tiempo se nota primero en las cosas más “prescindibles”. Intentaré recuperar el “ritmo” estas navidades (como los propósitos de año nuevo)

Bueno, primero aclarar el título del post:

DDFTTW significa “directly downwind faster than the wind” o “ir en la dirección del viento más rápido que el viento”.

La cuestión que en ciertas paginas y foros de internet se plantearon es puritita física ¿Se puede viajar más rápido que el viento, impulsado por este, y en la misma dirección?

Lo primero que hay que hacer es responder a la pregunta básica de si se puede ir más rápido que el viento, impulsado por este, y la respuesta es que si, en agua tenemos el problema de la alta resistencia al avance, y aun así se alcanzan, pero en bajas resistencias, por ejemplo los ice-sails, las velocidades alcanzadas son altísimas.

El truco está en que la dirección del viento no es la misma que llevan, no van “viento en popa” puro, sino que existe una incidencia lateral, y el comportamiento del viento aparente es distinto.

Si queréis jugar con ello, aquí tenéis un simulador de vela del National Geographic donde podemos manejar timón y botavara.

Como ejemplo miremos los intentos de record de velocidad impulsados por viento, como el WindJet, con intentos en mar y tierra.

En resumen, si que se puede ir mas rápido que el viento impulsado por este, e incluso sin uso de partes móviles (hélices y reductores), aunque de momento no he demostrado que se pueda en la dirección que nos interesa

Mi teoría es que era imposible lograr mayor velocidad que la del viento si se va justo en la dirección de este, pero apareció este vídeo:

El trapo colgado indica el viento aparente en el vehiculo, y tal y como se ve, este proviene de delante, indicando que va a mayor velocidad del viento.

Otro vídeo curioso, de un caso equivalente 100%:

En mi caso me parecía imposible porque pensaba que al fin y al cabo, seria mover algo en contra de su propio “viento aparente”, pero aquí es donde se me plantea la siguiente pregunta:

• ¿es exactamente igual el caso de ir a mayor velocidad que el viento en su misma dirección y sentido al caso de ir, movido por el viento, en la misma dirección pero enfrentados a él?

Supongamos que la respuesta a la pregunta es SI:

• ¿Es posible, en un suelo con coeficiente de rozamiento, ir en dirección contraria al viento, movidos por este?

Los barcos pueden navegar en dirección contraria al viento, no directa, pero si en ceñida a un angulo bastante “fuerte” respecto al viento. Luego este “invento”, en dirección contraria al viento, podria funcionar:

O en un caso más sencillo, una hélice conectada a un reductor, a su vez acopladas a unas ruedas motrices, podrían hacer que el vehículo  se moviese en dirección contraria al viento. No tengo claro el modelo matemático que lo calcularía, pero la intuición me dice que funcionaria, siendo el ejemplo mas simple una hélice con una rosca central superfina en el mismo sentido de su hélice externa.

Luego para que funcionara en el sentido contrario, solo habría que recalcular la reducción rueda/hélice para corregir la diferencias de velocidades suelo/viento en uno y otro caso, y ya tendrías tu vehículo “faster than the wind”.

Creo que he tenido una forma un poco “obtusa” para razonarlo pero al menos así me aclaro, aunque sigo pensando una demostración a las dos preguntas planteadas en mi razonamiento. Estoy en ello…

Para los que entiendan ingles algunos enlaces interesantes:

http://www.physclips.unsw.edu.au/jw/sailing.html

Concurso en el forum the fans de mythbusters

Algunas de las discusiones generadas, con buenas argumentaciones, en makezine

Las paginas que me enseñaron el tema, de boingboing: Inicial, parte 2, parte 3 y parte 4

Y como posible solución, un pdf encontrado a última hora: Este, que viene de aqui

Y un último gráfico:

La cavitacion suele ser un efecto indeseado en cualquier tipo de maquinaria de fluidos. Se da cuando en alguna parte de un liquido a alta velocidad se forma una depresión tan fuerte que el liquido pasa a su forma de gas. El problema en si no es el gas, sino que las burbujas que se forman, al colapsarse en forma de pequeñas explosiones, destrozan todo lo que este cerca, y por eso es tan critico el evitarlas en, por ejemplo, bombas hidráulicas o hélices de barcos (además de por una perdida enorme en la eficiencia de estos).

Lo curioso de este caso es como una variación del efecto anterior puede usarse para fines totalmente opuestos (mejorar la eficacia de un torpedo)

La wikipedia define muy bien el fenómeno de la supercavitación en si, que en teoría no es tan complicado pero en la realidad es mucho mas difícil de lograr de lo que parece.

Básicamente consiste en crear una burbuja de aire, con la punta del proyectil, que envuelva la práctica totalidad de este, de manera que no existe un contacto entre el agua y el torpedo más que en una pequeña zona, disminuyendo la resistencia al avance a una pequeña parte de la inicial.

Esto es mucho más fácil de decir que de hacer, y conlleva una serie de problemas grandes, desde la necesidad de una potente propulsión, a la geometría de la punta y a la generación de la burbuja en si.

La idea de aprovecharse de esto fue explotada por el “Instituto Ucraniano de Hidromecánica” para diseñar el “Shkvall” (en google hay mucha info), un torpedo con unas capacidades impensables para la tecnología de la época, con una velocidad máxima (supuesta) en torno a los ¡¡¡360nudos bajo el agua!!!

Esto dejaría a los torpedos actuales a la altura de flechas en comparación con las balas, y permitiría  una superioridad en la lucha agua-agua enorme.

Aunque se sabe que existe desde el 77, fue en el 95 cuando se dio a conocer a la luz pública y las últimas noticias que se tienen de esta tecnología es la de que está en poder de Iran, seguramente debido a la comprar de cerebros rusos de este país.

Para hacernos una idea de como “adelantó por la derecha” la entonces URSS a los americanos hay que decir q el mayor uso que estos últimos dieron a la supercavitación fue en proyectiles balísticos antiminas, osea balas con un diseño supercavitatorio para la destrucción de minas marinas desde helicópteros, y es que se necesitaba alcanzar una profundidad de impacto de 12m de profundidad para destruirlas. Obviamente ahora ya tiene muchos equipos desarrollando su propio “Shkvall”, (seguramente partiendo de alguno que hayan logrado en Rusia via contrabando).

Un poco de información técnica puede encontrarse  aqui (es increible la de páginas técnicas que hay en temas militares, casi más que civiles)

En esta imagen de la punta se observa la cara plana en la punta, de la que parte la burbuja, y lo que parecen unas toberas justo cdetras cuya labor sea  seguramente “inflarla” para aumentar su volumen.

Y como ultimo, una increíble imagen del efecto en plena formación, desde un inicio con una pequeña burbuja hasta una burbuja rodeando completamente el proyectil.

¿Para cuando submarinos con supercavitación?

Me sonaba haber visto algo parecido en juguetes, e incluso había pensado en sus pros y contras, llegando a la conclusión de que directamente no se movería en un suelo que no fuese, al menos, ligeramente “suelto. El bicho en si era este:

Llamado “Tyco Terrain Twister”.

Pues ¡resulta que existieron en escala real maquinas similares, y encima lo probaron las principales potencias mundiales!

Al parecer la idea original fue de un soldado alemán del frente ruso, Johannes Raedel, que viendo como los Panzer quedaban… eso, “empanzados” se le ocurrió usar un sistema de propulsión un poco “especial”. Le dieron permiso sus superiores para construir y probar un prototipo en el Tyrol, y aquí está lo que construyo:

El modelo en si logró tener un poder de tracción muy alto e incluso subir pendientes muy inclinadas, pero por lo que se vé no se llego a producir en serie.

Las patentes del modelo fueron saqueadas tras la WWII, de manera que tanto rusos como soviéticos tuvieron acceso a la documentación que les permitió hacer sus propias variantes. los principales interesados eran los rusos, buscando métodos eficaces de transporte.

Los rusos, por medio de su fabricante ZIL, construyeron el suyo propio, que aquí se ve en acción:

Y los americanos tuvieron su versión en uno construido por Chrysler:

las últimas fotos las saque de aqui, aunque lo realmente interesante ha sido descubrir la existencia del fabricante ruso ZIL, que por lo que parece es una curiosa fábrica de “inventos curiosos” rusos, que hicieron incluso limusinas y ¡coches de carreras!