webdonsk.ruРакета ночник своими руками
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 08.10.2024
Всем доброго дня! Рада, что вы зашли на канал "Растем вместе".
Сегодня буду показывать ночник, который подойдет и девочкам и мальчикам, а главное, в нем все, как я люблю: он не только светит, но и может чему-то научить ребенка. Сделала много фотографий, в том числе и в темноте - листайте галереи.
Что за ракета?
Ночник-проектор "Ракета" от компании "Фотон". Это прям два в одном. С одной стороны - фонарик на подставке, с другой проектор с космическими видами. Работает на батарейках, они идут в комплекте.
Светильник отключается автоматически через 15 минут, после включения - батарейки расходуются экономно.
Вообще, у компании очень много забавных подобных штук, внизу оставлю ссылку на обзор некоторых из них.
Стоимость
Сейчас на WB стоит 1259 рублей . На Ozone 1196 рублей.
Бывают акции, что можно купить чуть дешевле, но, в целом, цена примерно такая.
Плюсы и минусы
Давайте, как я люблю, с хорошего.
Во-первых, это неплохой ночник. Он не сильно яркий, поэтому, не ждите света, как днем. Но, когда укладываешь ребенка спать, он и не нужен.
Во-вторых, там аж 24 картинки (3 сменных диска) про космос. Планеты Солнечной системы, ракеты и другие летательные аппараты. Не знаю, как ваши дети, но моей это чрезвычайно понравилось. Можно рассказывать о космосе и расширять кругозор ребенка.
В-третьих, он реально удобный. Там есть подставка для ракеты - вам не надо держать его в руках. А еще в этой подставке есть место для хранения съемных дисков. Они больше не валяются по всей квартире (ладно, с маленьким ребенком, валяются, конечно, но вы хотя бы можете их убирать на место).
Единственный минус, что диски от других игрушек компании "Фотон" к ракете не подходят. Потому что проецировать картинку на потолок мне показалось реально прикольнее, чем держать проектор-фонарь в руках.
Понравится ли он и мальчикам и девочкам? Да. Подойдет ли он для подарка? Конечно: он в большой прочной коробке, выглядит хорошо, а стоит всего в районе тысячи. И, кстати, он пластмассовый (не ломается от удара о пол, проверяла дочка) и не греется.
Поэтому, если вы, как и я, любите покупать подарки заранее - помните, что совсем скоро главный детский праздник елки и мандаринов:) И покупайте подарки заранее, пока магазины не накрутили цены.
Ракетостроение, даже не ракетомоделизм из кружков (Model Rocketry или High Power Rocketry), пожалуй отличное хобби для технаря, и, конечно айтишника. Даже сам Джон Кармак (один из создателей Doom, кто не знает) в детстве занимался ракетостроением, что уже после id Software переросло в свою ракетную компанию Armadillo Aerospace.
Конструкция ракеты
Конструкции большинства ракет в основном схожи между собой. Они удовлетворяют в большинстве случаев, так скажем, идеальной "эмпирической ракете":
длина ракеты полная: L= 15~25 D
длина головного обтекателя: Ln = 2.5~3.5*D
размах стабилизатора: S = 1~2*D
общая площадь стабилизаторов: F= 0,7~0,8*A,где A=L*D - площадь продольного сечения корпуса,
запас устойчивости: k = 1,5~3*D
В зависимости от поставленных целей и используемых компонентов параметры ракеты могут варьироваться, конечно же, но почти всегда укладываются в вышеобозначенные границы.
В моём случае размер ракеты будет определяться исходя из размеров двигателя, парашюта и электроники. Чтобы уместить всё в корпусе ракеты я использую трубу диаметром в 50мм. Трубу можно сделать, в идеале, из стеклопластика, а можно взять ПП канализационную трубу - она сравнительно прочная и лёгкая. Головной обтекатель также делается из этой же трубы - вырезается "корона" (длиной в 2-3 диаметра ракеты) и склеивается вместе, образуя параболическую форму. Хотя, конечно есть и другие варианты - выточить обтекатель из деревянной заготовки на токарном станке или распечатать его на 3D-принтере. Обтекатель должен быть максимально правильной формы, гладким - это необходимо для снижения аэродинамического сопротивления ракеты и снижения вредных срывных течений в носовой части ракеты.
Стабилизаторы стоит изготавливать из достаточно лёгкого, но прочного материала. Например пластика, фанеры или бальзы. Форма и размер стабилизаторов зависят от размеров ракеты, а если быть точным, то от расположения центра тяжести ракеты и центра давления.
Модель устойчивости ракеты Rocki об устойчивости ракеты
Ракета никогда не летит прямо, а все время поворачивается от направления полета то в одну, то в другую сторону, т.е. рыскает. На ракету набегает встречный поток воздуха, направление которого строго противоположно направлению полета. Получается, что ракета все время поворачивается боком к набегающему потоку на некоторый угол. В аэродинамике такой угол называется углом атаки. Мы уже установили, что ракета, как любое твердое тело, поворачивается относительно ЦТ, но результирующая сила давления воздуха приложена совсем к другой точке, т.е. к ЦД. Если ракета имеет симметричную форму относительно оси, то ЦД потока воздуха расположен на оси ракеты. Если ЦД расположен ближе к хвосту ракеты, то давление воздуха стремится вернуть ракету навстречу набегающему потоку, т.е. на траекторию. Ракета будет устойчива. Тут вполне допустима аналогия с флюгером. Если ракету насадить на стержень, проходящий поперек оси ракеты через ЦТ и вынести её на улицу, где сильный ветер, то устойчивая ракета повернется навстречу ветру. Из этих же соображений делается простейшая проверка ракеты на устойчивость с помощью веревки: привязываем веревку к ракете в месте расположения центра тяжести и начинаем вращать ракету вокруг себя. Если ракета при вращении ориентируется строго по направлению движения, то она аэродинамически устойчива, если ракету крутит в разные стороны или она летит хвостом вперед, то ракета неустойчива.
Проверка стабильности ракеты - просто раскручиваем ракету над головой
Центр тяжести ракеты определяется простым методом "взвешивания". Положив ракету на руку, нужно найти точку, в которой достигается равновесие.
Центр давления рассчитывается используя метод определения центра давления по Борроумену. К слову сказать, есть и другой, хотя и куда менее точный способ определения центра давления - метод аэродинамической проекции. В любом случае, какой бы мы метод не использовали, чтобы ракета была устойчивой, расстояние между центром тяжести и центром давления должно составлять хотя бы 1,5 диаметра самой ракеты. Эта, так называемая "устойчивость в диаметрах" может быть и выше, хотя устойчивость больше 2-2,5 диаметров не рекомендуется, так как в этом случае стабилизаторы будут больше, а значит тяжелее. Кроме того, большая площадь стабилизаторов приведёт к тому, что ракета будет испытывать большие боковые нагрузки, что приведёт к тому, что она будет, как флюгер разворачиваться по ветру и лететь не вверх, а вбок; в худшем случае - флаттер приведёт к разрушению ракеты в полёте. Подробно об устойчивости можно почитать здесь.
Интерфейс Rocki-design и модель будущей ракеты
Есть готовые программные решения для расчёта параметров ракеты. Я использую Rocki-design, но чаще, тем более в англоязычном мире используют OpenRocket. Подобрав нужный размер стабилизаторов, вырезаем их из заготовки и прикручиваем винтами к корпусу, используя металлические уголки. Крепление должно быть жёстким. Для лёгких ракет сгодится и просто приклеивание, но для тяжелой ракеты лучше перестраховаться.
Система спасения
Система спасения - одна из самых сложных в ракете. Она включает в себя парашют, крепление к корпусу, а также механизм выброса парашюта. Она в обязательном порядке порядке должна быть проверена не один раз на земле. Я использую пиротехнический вариант выброса парашюта (мортирка), инициируемый бортовым компьютером. Хотя встречаются и другие решения - механические и пневматические, или вовсе инерционные. Пиротехническая система одна из самых популярных и простых, содержит минимум компонентов.
Заготовка для мортирки
Сам парашют - это купол диаметром в 70 сантиметров, сшитый из прочной и лёгкой ткани (рип-стоп). Можно рассчитать точно необходимую площадь парашюта для плавного спуска в зависимости от массы ракеты. Хотя, из практики, парашют лучше делать меньше диаметром - это увеличит скорость падения ракеты, конечно, но ракету будет меньше сдувать ветром, и поэтому меньше шансов намотать километры от места запуска до места падения.
Вырезаем парашют
Не менее важно обеспечить крепление системы спасения ракеты с корпусом. Обычно в корпус устанавливаются силовые болты, к которым привязывается силовой трос (фал), соединяющийся со стропами парашюта. Фал пропускается через пыж - лёгкий цилиндр, который впритирку устанавливается ко внутреннему диаметру ракеты - он необходим для выброса парашюта, работая как поршень, приводимый в движение газами из мортирки.
Конструкция крепления системы спасения
Головной обтекатель также подвязывается к фалу.
В сборе внутренние компоненты ракеты ракеты занимают весь внутренний объем.
Модель ракеты со всеми компонентами
Двигатель
В отличие от ракетомоделизма, в любительском, "карамельном" ракетостроении используются собственно изготовленные двигатели. Ракетные двигатели - это долгий и обширный разговор, который можно растянуть на не одну статью. Если рассказывать очень кратко, то в любительском ракетостроении в большинстве случаев используются твердотопливные двигатели, которые по конструкции очень схожи с двигателями настоящих твердотопливных ракет.
Отличие состоит в материалах из которых изготовлен двигатель и в используемом топливе. Чаще всего для изготовления двигателей используется бумага, пластик или композит (стеклоровинг). В моём случае - пластик (полипропиленовая армированная труба в 40мм внешним диаметром). В качестве топлива используется смесь из калиевой селитры и сахара\сорбита в пропорции 65\35. Собственно при плавлении такой смеси образуется сладкая масса (несъедобная!), похожая на карамель, откуда и происходит название "карамельное топливо".
C6H14O6 + 3.345 KNO3 -> 1.870 CO2 + 2.490 CO + 4.828 H2O + 2.145 H2 + 1.672 N2 + 1.644 K2CO3 + 0.057 KOH
Топливо запресовывается в так называемые "топливные шашки" - цилиндры с отверстием. Размер шашек подбирается таким образом, чтобы во время работы двигателя топливо успевало выгореть равномерно во всех направлениях (в направлении от внутреннего канала к краю). Оптимальной длиной шашки внешним диаметром D и внутренним диаметром d является длина L=1.67D. Шашки в обязательном порядке запрессовываются\оборачиваются в так называемую "бронировку" - внешнюю негорючую оболочку шашки. Бронировка препятствует горению шашки по внешней поверхности, что недопустимо. Слишком большая площадь горения топлива может привести к разрушению двигателя.
Топливные шашки
Из шашек формируется сборка двигателя с единым топливным каналом. При этом шашки укладываются в теплоизоляционную (негорючую) трубку из тефлона\бумаги, пропитанной силикатным клеем. Теплоизоляция нужна для того, чтобы не допустить разрушения двигателя из-за температуры (фронта горения и горячих газов) при горении топлива.
Схема двигателя
Карамельное топливо горит сравнительно медленно, поэтому для создания тяги зажигание двигателя производится в дальней точке канала (противоположного от сопла). Немаловажными параметрами двигателя, кроме тяги, является критика сопла и рабочее давление. Чем больше давление в двигателе - тем больше тяга. Чем больше давление - тем выше скорость горения топлива. Настоящим вызовом в создании двигателя является задача создания такого решения, которое при минимальной массе корпуса будет держать максимальное давление и содержать наибольшее количество топлива.
График тяги График давления
Для расчёта двигателя используются расчёты на основе закона горения. Безусловно, есть готовые решения для расчёта параметров двигателя.
Кроме того, обязательно проводятся стендовые испытания движков. Это позволяет отработать надёжность двигателя на земле, а также снять реальные показания тяги двигателя (которые могут отличаться от расчётных).
Кластерный двигатель на тяго-измерительном стенде
Электроника
В качестве бортового компьютера я использую собственную схему, в основе которой находится Arduino Nano.
Схема полётного компьютера
Вспомнилась мне одна история. Когда мне было около 5-7 лет, посреди ночи очень захотелось попить воды. Помимо меня в комнате спала старшая сестра и чтобы не будить её, решил свет не включать. Прошёл по кровати в сторону двери и наступил на что-то мягкое.
В темноте я не смог разглядеть кошку, которая спала, свернувшись в клубок. Она тут же зашипела, впилась когтями в мою ногу. Я заорал, упал с кровати и начал плакать. Что уж тут говорить, проснулась не только сестра, но и весь дом встал на голову.
Всё это к чему? Вероятно, если бы в детской комнате был ночник, воспользовавшись которым, я бы и сестру не разбудил и кошку бы не потревожил, такой бы ситуации не произошло.
Для чего нужен ночник
Помимо очевидной практичности, можно выделить ещё несколько преимуществ использования ночника.
Многие из нас в раннем возрасте испытывали страх к темноте: просили родителей посидеть рядом, не выключать светильник, пока мы не уснём. Использование ночника в данной ситуации как никогда уместно.
Ребёнок чувствует себя спокойно, а мягкий приглушённый свет от ночника позволит расслабиться и уснуть.
Если же ночная лампа имеет необычные формы и очертания, роняет на поверхности помещения причудливые и замысловатой формы тени, то это, согласно утверждениям детских врачей, способствует развитию творческого мышления, повышает уровень концентрации.
В целом, это гарантирует благоприятное воздействие на мыслительные процессы. Вспомните себя, с каким интересом мы наблюдали за узорами на обоях, за кажущимися волшебными очертаниями, отбрасываемыми различными элементами мебели.
Использование ночников не только в детских и спальных комнатах, но и в других помещениях дома (на лестницах, кухне и т.д.), значительно понижают затраты на электроэнергию.
Многообразие осветительных приборов, представленных на рынке, удовлетворит любые эстетические и финансовые запросы.
Если же вы хотите подчеркнуть индивидуальность, внести в дизайн нестандартные решения, вложить в дом частицу своей души и тепла, то хорошим решением станет сделать ночник самостоятельно из подручных или же приобретенных в магазине рукоделия материалов.
Что необходимо учесть при изготовлении ночника
Во-первых, следует соблюсти требования противопожарной безопасности. В связи с этим, хорошим решением будет выбор светодиодных осветительных элементов. Они обладают меньшей теплоотдачей, что сведёт к минимуму риск нагрева и возгорания корпуса ночника.
При выборе материалов учитывайте класс их экологической безопасности. Старайтесь избегать использования материалов, которые при нагревании могут испарять вредные и ядовитые вещества. Отнеситесь к этому со всей серьёзностью!
Определитесь с типом источника электроэнергии: от сети, от батареи и аккумулятора. Питание от электросети кажется предпочтительней, однако делает прибор стационарным.
Использование батарей и аккумуляторов позволит перемещать ночник в пространстве независимо от наличия розетки, но потребует их периодической замены. Что лучше? Тут уже всё на ваше усмотрение.
Решите, где и как будет располагать ночник. Будет ли он настенным, напольным, подвесным.
Учёт этих нюансов на начальном этапе, сэкономит ваше время, позволит избежать возможных трудностей.
Примеры и идеи ночников, сделанных в домашних условиях
Пора от слов переходить к делу! Рассмотрим несколько примеров поделок.
Ночник из гирлянды
Пожалуй, один из самых легкореализуемых видов. Всё что потребуется: гирлянда и ёмкость, в которой она будет размещена. Здесь всё ограничивается лишь вашей фантазией! Различные бутылки, банки, красивые коробки из — под чая и конфет – всё подойдёт!
Можно собственноручно создать ёмкость любой формы из пластиковых изделий. При этом вам будут доступны всевозможные формы и цвета, размеры и способы размещения ночника в комнате.
Самый доступный вариант — поместить гирлянду в стеклянную бутылку или бутылку из оргстекла. Смотрится такой светильник классно! Создаёт атмосферу пиратской таверны!
Ночники со светодиодными лентами
Было бы глупо не воспользоваться достижениями прогресса и проигнорировать светодиодные ленты, которые как — будто и были созданы для того, чтобы применяться в созданий прикольных ночников.
Неограниченное количество вариантов подсветки, масса способов энергоснабжения (от сетевых источников до аккумуляторных батарей), простота в использовании, всё это позволяет светодиодам занимать высокое место в рейтинге лучших осветительных элементов.
Практически любой выбранный вами предмет можно обклеить светодиодной лентой, а минимум тепла, которое выделяется при работе светодиодов, делает такие ночники безопасными.
Из ПВХ можно сделать заготовку любой формы: силуэт кошки, тропического попугая, всемирной достопримечательности и всё, что только задумает мастер.
Тыльную сторону заготовки по периметру обклеиваем светодиодной лентой. Размещаем на стене и ночник готов!
Если же вам надоест цвет ленты, то вы с лёгкостью сможете заменить его на любой другой.
Ночник облако
Из медной проволоки формируем каркас будущего облака. Определяемся с источником света. Здесь подойдёт, как и простая лампа, так и светодиоды, которые необходимо поместить внутрь каркаса.
Затем обклеиваем форму ватой (цвет на ваше усмотрение). Подвешиваем получившееся облако в выбранном вами месте. Поверьте, выглядит такое облако очень прикольно!
Звёздное небо
Признаюсь честно, это мой фаворит!
Необходимо: банка, осветительный элемент, фольга, шило. Размер фольги должен соответствовать габаритам выбранной банки: высоте и ширине. На фольге произвольно делаем отверстия при помощи шила.
Банку обклеиваем фольгой, размещаем в центре лампу (ну или что вы выбрали в качестве источника света), закрываем крышкой. В тёмной комнате, ночник спроецирует звёзды на стены, создаст сказочную и чарующую атмосферу.
Собственный пример
В данном разделе я бы хотел поделиться ночником, который сделал сам. В качестве основы мною был выбран старый глобус, который был повреждён со стороны подставки, что даже сыграло на руку.
При помощи канцелярского ножа, обработал повреждение и вырезал отверстие круглой формы, в которое планировал поместить лампочку.
Лампу выбрал с самой малой мощностью, чтобы не допустить чрезмерного нагрева поверхности пластмассового глобуса.
И вот уже на протяжении нескольких лет такой ночник украшает детскую комнату моей дочери. Свет получился очень мягким, а малышке нравится рассматривать перед сном очертания материков и островов.
Как видите, примеров и способов создания ночника множество! Начиная от самых простых, как описанные выше, заканчивая ночниками из оргстекла, дерева и даже камня.
Ночник, сделанный своими руками — отличный способ освежить интерьер и добавить изюминку, он станет замечательным подарком для ваших близких.
Здравствуйте, любители DIY!
Уже давно занимаюсь изготовлением светильников, в том числе и светодиодных, и недавно решил начать рассказывать об этом. Сейчас расскажу за автономный аккумуляторный светильник с плавным автоматическим изменением света, который управляется хлопком по крышке (емкостный датчик).
Всё началось с банки из-под варенья, тогда я собрал небольшую схемку на TTP223, нагруженной светодиодами через ключ. Идея мне понравилась и я заказал RGB светодиоды, которые плавно переключаются.
Как-то зайдя в магазин с посудой я заприметил банку, которая и стала основой проекта. Сначала я хотел ее заматировать краской изнутри, но что-то все шло не так, и я просто замазал ее люминесцентной краской. Далеко не самое эстетичное решение, но во время работы этого не заметно. Хорошо бы освоить нормальное матирование стекла.
Больше всего мне в банке понравилась крышка, от повара (картинки на крышке) в конце я избавился, а в саму крышку прекрасно залезал маленький аккумулятор и плата заряда tp4056 c защитой. Плату заряда нужно доработать, резистор R3 я поменял на 5кОм для установки тока заряда в 250мА.
Про плату самого светильника. Весь проект делался в Proteus, если нужно – могу дать файлы проекта. Так вот, принципиальная схема:
Ничего сложного, отмечу только назначение трех деталей – перемычка на ноге TOG задает режим работы, 5В на ней – режим переключателя, 0В – кнопки, перемычка AHLB задает начальное состояние, 5В – вкл, 0 – выкл. Конденсатор 50пФ подбирается экспериментально, в видео я показал суть, лучше всего себя показал конденсатор на 20пФ.
Общая схема такая – аккумулятор емкостью 500мА подключен к плате защиты на tp4056 с защитой от переразряда, от нее питается плата сверху. Переключатель я выкинул из схемы, она не включается сама, поэтому он не нужен. Разъем питания сделал обычным двухконтактным соединителем, поскольку он занимает мало места и влезает в отверстие крышки банки. Датчик сделал из фольги из-под шоколада, подпаялся к нему и уложил на дно крышки, изолируя слои поролоном. В итоге она выглядит так:
Более подробный процесс сборки и характер свечения можно увидеть на видео:
В квадратном светильнике слева на главном фото стоит такая же плата, только без сенсорного управления, просто установленные светодиоды, питание через обычный разъем 5х2.1. Про его изготовление я как нибудь расскажу.
Читайте также: