FASE FINAL CONSTRUCCION Y LANZAMIENTOS

30.05.2012  última sesión.

Objetivos: 

- retocar el prototipo.

- pruebas y lanzamientos.

- optimización.

- evaluación. 

Estos erán los objetivos programados, que estaban en función de lo que se realizara en casa, desde la 5ª hasta hoy. A pesar de que tres miembros del equipo no han podido asistir y que por examenes y demás no se ha podido trabajar mucho en casa, tenemos la suerte de que en el equipo ha habido alguien que le ha dedicado tiempo, interés, conocimientos, ganas,,,y ha traido de casa un prototipo en el que ha aplicado lo aprendido y mejorado los problemillas del anterior prototipo. 

Sigue con la filosofia de los materiales reciclados, pero al hacerlo en casa, con tiempo, la simetria es casi perfecta, la ejecución es excelente y aplica algunas ideas muy ingeniosas, venciendo varios retos que se nos habian ido presentando. Al minuto uno de verlo aparecer el equipo comportandose como tal, se pone manos a la obra, analizamos el prototipo (bautizado como MARTYNENCKO ONE) y nos disponemos a la fase de lanzamientos.

Despues de analizar los lanzamientos, vemos que el equilibrado no es adecuado y:

Y comprobamos que vamos en el buen camino...

Siiii, ha cumplido el objetivo y nos ha demostrado perfectamente en la práctica los principios físicos que hemos desarrollado a lo largo del taller.

¿Como que no parece?...verlo un poco mas lento y vereís como una botella y dos trozos de corcho se convierten en un avión...

En resumen trabajo conseguido, habeis realizado un buen trabajo, ahora queda que hagaís una reflexión y análisis de como podriamos haber mejorado el proyecto y lo más importante "aplicar, lo aprendido en los vuestros futuros proyectos.

Sois un gran equipo.....

 

Ha sido un placer trabajar con vosotros/as (fué una pena la no asistencia de (Elena, Jorge Leal y David) son los que faltan en el sigueinte video de este gran equipo. Espero que todo os vaya muy bien, me teneis a vuestra disposición por si me necesitais y ya sabeis donde encontrarme.

5ª SESION PRUEBAS_ FASE II CONSTRUCCION DEL PROTOTIPO

02.05.2012

Quinta sesión, el taller se acerca a su finalización y tenemos que aplicar todo lo aprendido, ponernos manos a la obra para construir la mayor parte de nuestro prototipo. 

De entrada gran alegría, un miembro de nuestro equipo se presenta con un protoripo bastante avanzado. Solo falta tren de aterrizaje y pequeñas mejoras. 

Gran logro del compañero, demostrando sus conocimientos. creatividad y sobre todo interés. Otros compañeros aportan botellas y pequeños materiales, la bomba inicial sufre y necesitamos otra. Menudo equipo dicho y hecho en 5 minutos tenemos otra en el taller.

Gracias a todo esto, hemos podido tener casi una sesión extra, ya que en poco tiempo estabamos realizando pruebas y lanzamientos. Solo unos pequeños retoques  e intento de tren de aterrizaje. Este último no dá los resultados esperados y en el primer lanzamiento desistimos de usarlo. Rapidamente creamos una solución y nos buscamos una rampa de lanzamiento.

Así comenzamos los ensayos y los resultados los vereis en los videos. Y digo bien en los videos, sobre todo en el que he editado (esto ha retrasado esta nueva entrada del blog, lleva mucho mas trabajo del que parece...) porque viendo a cámara lenta lo que sucede, si que podemos hablar de exito. 

Realmente todo se desarrolla tan rapido que en directo es complicado apreciarlo y esto fué quizas lo que llevo al desanimo de algunos/as, o quizas el calor o quizas,,,,,Sois un gran equipo y por eso intente forzar un poco la máquina a mí me entusiasmais...y la optimización del proyecto ha cogido un nivel que necesita de mucha precisión y dedicación. Sé que con la optimización el reto se superará al 100%.

Para optimizar necesitamos, alas rigidas, pero más pequeñas, mas ligeras, menos rozamiento, las maderas que sujetan las alas añaden peso y rozamiento. Tambien necesitamos equilibrar el prototipo si la sustentación está muy por delante o muy por detrás del c.g gira muy rapido y el vuelo se descontrola. Lo podemos tambien solucionar con unas pequeñas alas traseras...en fin que aún teniendo ya el objetivo conseguido aún nos queda un poco de camino para mejorarlo y más aún decorarlo (un dragon estaria bien...) y ......

Y ahora esto fué lo que visteis en uno de los lanzamientos:

Pero todo ocurre muy rápido. Así que ahora veremos que paso realmente a cámara lenta.

La próxima y última sesión últimas pruebas, optimizarlo y realizar  los lanzamientos definitivos para conseguir nuestro reto. ¿Conseguiremos que despegue, vuele y aterrize el prototipo fabricado con materiales reciclados? ¿Conseguiremos con nuestra fuerza propulsiva y la aplicación de conocimientos adquiridos el objetivo de unos 10 m de vuelo y un total de unos 20 en total?  

El 16 de Mayo lo comprobaremos, pero lo que si se ha demostrado hoy es que tanto la teoria como el proceso se ha aprendido con eficacia y que ya somos casi un equipo, con lo cual ya tenemos importantes objetivos del curso conseguidos. 

Habeis demostrado hoy vuestra creatividad e ingenio ha sido muy positivo como a lo largo de la sesión cada vez trabajabaís más eficaz y autonomamente y poco a poco se notaba que el grupo se convertia en equipo. Cada uno ha aportado en su parte del trabajo y entre todos/as se han ido consiguiendo objetivos. Ejes y ruedas muy ligeros, resuelto el problema del centrado y frenado entre rueda-eje. La parte aerodinámica ha ido mejorando, cono de ataque, se ha alargado el motor cohete (cámara de aire-agua), hemos ido mejorando el diseño y posicionamiento de las alas, etc. 

Espero que hasta el día 16 le dediqueis un poco de tiempo en casa y cada uno afronte el reto de mejorar y construir alguna parte.No olvidaros los materiales, bombas,,,y por supuesto las ideas y las ganas de pasarlo bien...

4ª SESION_PRIMEROS ENSAYOS Y FASE I CONSTRUCCION DEL PROTOTIPO

18_04_2012

Menudo Equipo, hoy demostración de que ya no sois un grupo y solo es la 4ª sesión. Objetivo conseguido, nuestro taller ha estado en marcha fuera de las sesiones funcionando, cada uno/a ha cumplido su misión y habéis traído los materiales necesarios, la bomba, el soporte, la ideas.

En el inicio de la sesión y como respuesta a vuestras preguntas (interés e inquietudes…) se genera un debate sobre la generación de energía mediante nuclear y otras… resulta fascinante ver como participáis y como os surgen nuevas preguntas a raíz de mis respuestas. Lo detenemos por que nos ponemos con lo programado para hoy, pero el nivel estaba muy alto y el desarrollo de esa pequeña charla/debate energético ha sido genial. Si hay tiempo lo retomaremos…

 

Sobre todo eso, las ideas y los retos que habíamos planteado en la anterior sesión. Un miembro del equipo nos trae a la sesión un prototipo de soporte para el lanzamiento, con una diseño, materiales y estética, geniales, desde luego esa configuración es propia de un autentico arquitecto (se nos olvido sacarle fotos, que fallo, pero la pondremos en la próxima). Gracias a esta construcción del compañero hemos podido analizar los aspectos y parámetros a tener en cuenta, así como las limitaciones; peso, dimensiones, etc. Y aunque al final no lo hemos podido utilizar, ha generado el proceso necesario para que con todo el equipo funcionando, buscando a nuestro alrededor para solucionar el problema, fluyan las ideas  y en unos minutos tenemos preparado un soporte que cumple las exigencias para el lanzamiento.

Hasta ahora hemos tratado casi todos los principios y leyes físicas que necesitamos para realizar nuestro prototipo y para entender un poco mejor el mundo que nos rodea y el porque de las cosas.  

Nos hemos centrado en el motor cohete. La aplicación práctica ha consistido en la realización de un cohete hidroneumático, realizado con materiales procedente de reciclado y un poco de ingenio por nuestra parte. Sobre la marcha realizamos la rampa de lanzamiento, como hemos dicho antes.  

Se trata de poner en práctica a partir de la Inteligencia Emocional de forma eficaz los conocimientos adquiridos por la Inteligencia Académica. Y que la conjunción de estos dos aspectos es lo que nos va a hacer conseguir el 100 % de eficacia en todo lo que nos propongamos. Hay que saber, tener conocimientos, pero también mostrar el interés suficiente para aplicarlos en el momento adecuado y de forma precisa. Añadir a los conocimientos la actitud ante los retos, la fuerza interior necesaria para superarlos y disfrutar en ese camino a veces algo complicado y duro.

Ahora os pongo un recordatorio a modo de resumen de la física de nuestro experimento.

  PRINCIPO DE LA CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Del cohete sale un chorro propulsivo de fluido a cierta velocidad, el cohete adquiere la misma cantidad de movimiento en sentido contrario.

El cohete es frenado por la llamada Fuerza de arrastre 

Fases del lanzamiento:

- Propulsión por agua: el agua sale a gran velocidad por la tobera (cuello de la botella). Esta fase es corta, pero el cohete puede alcanzar los 100km/h.

- Propulsión por aire: ya sin agua, aún queda aire dentro, a mayor presión que en el exterior y así este aire sigue propulsando del mismo modo que el agua en la fase anterior, pero su masa en muy inferior y por lo tanto además de por la brevedad de esta fase, el impulso adicional es muy pequeño.

- Movimiento inercial: el cohete ya vacío, sigue subiendo por su propia inercia, perdiendo velocidad por efecto de la gravedad y rozamiento con el aire (fuerza de arrastre) hasta que alcanza su máxima altura. A partir de este momento empieza el descenso.

Comienzan los ensayos:

• Los primeros solo con el cohete sin la rampa de lanzamiento y nos las ingeniamos; bordillos, piedras, etc. para la sujeción del cohete y poder lanzarlo. Con el fin de analizar la salida del cohete, la fuerza propulsiva, problemas de conexión, inflado, interacción con el viento…
• Este análisis, se realiza mediante un proceso de investigación que nos revela la fuerza del chorro propulsivo, el hecho de que la boca de la botella sea un conducto convergente (de mas sección a menos) produce una aceleración del fluido que se manifiesta en la huella que deja la salida del agua sobre la tierra produciendo un pequeño hueco. Así mismo analizamos la huella de mojado, tanto en su anchura como en longitud (se mantienen casi constantes en cada lanzamiento) que nos aportan conclusiones interesantes. Un análisis del viento y la elección de una posición adecuada nos permite (como esperábamos) sacar el cohete del IES por encima de lo alto de la valla…afortunadamente ningún transeúnte resulto con incidencia alguna, pero es un aspecto que nos ayuda a entender las normas de seguridad. 

• Regresamos al aula y nos ponemos manos a la obra. A construir. Nos especializamos y dividimos en equipos más pequeños. Unos se ocupan de la rampa de lanzamiento, otros del propio cohete y otros comienzan ya a desarrollar el prototipo objetivo del taller.

• El trabajo da sus frutos y conseguimos una rampa rígida, segura que nos permite lanzamientos muy verticales (como se verá en el video) y por tanto eficaces. Surgen ideas geniales para el prototipo y se realiza un primer corte del cartón con el fin de fabricar las alas o incluso un pequeño carenado, que perdería eficacia por aumento de peso, pero que mejoraría y mucho el aspecto funcional.

• Volvemos a la pista de lanzamientos y hasta que nuestro peor enemigo (el tiempo) nos lo impide, realizamos unos ensayos exitosos que nos aportan la experimentación práctica y una nueva oleada de detalles a analizar para aplicar después en nuestro prototipo. 

Durante todas estas fases el buen humor, la cordialidad entre todos, la disciplina y el orden necesarios nos permiten un trabajo de equipo muy eficaz.

Si seguimos así, vamos a poder terminar nuestro prototipo con tiempo de hacer ensayos y posteriores retoques y optimizaciones pudiendo así conseguir todos los objetivos a gran nivel, incluidos detalles estéticos y de marketing…. ¿será posible tener tiempo para un video promocional publicitario y con los tornillos bailarines de estrellas invitadas…? 

Ya sabéis, interés, ganas, buenas ideas, algo de material (reciclado + bombas de aire) y muchas ganas de aprender y pasarlo bien.

Espero, que hasta el día 02 le dediquéis un poco de tiempo en casa y cada uno afronte el reto de mejorar y construir alguna parte. 

3ª SESION APLICANDO A F1 Y SSC. BLOODHOUND_SSC. MOTOR COHETE

21.03.2012 

Ya sabemos como vuela un avión. La importancia de la forma del perfil, curvatura, velocidad del aire, densidad (variaciones de temperatura, altura, etc). 

 

 

Con estos conceptos aprendidos los aplicamos a ras del suelo, en concreto, a los F1. 

Se trata de lo contrario, en lugar de hacer volar, ahora hay que sujetar un bolido al suelo (DOWN FORCE = DF) esto se consigue con la aerodinámica y los elementos aerodinámicos. 

Con el análisis de un F1 y los conocimientos aprendidos, ahora nos permiten entender el porque de cada elemento aerodinámico, su importancia y sobre todo destacar las técnicas que se utilizan para conseguir el objetivo de crear una fuerza invisible DF que nos permite tomar una curva a gran velocidad y poder contrarestar el efecto de la Fuerza centrifuga y así no salirnos de nuestra trazada. 

Descubrimos el reto que supone conseguir esto sin perder eficacia en recta. A más fuerza aerodinámica mas rozamiento aerodinámico, hecho muy positivo en curva y negativo en recta. 

Recordais en ingenieria lo normal, es que, ni blanco ni negro, hay que buscar el gris claro, lo que es bueno en una condición es un handicap en otra. De ahí que los Ingenieros (sabuesos) se ponen a pensar y se desarrollan sistemas como el F-Duct, DRS, Escapes sopladores, Difusor soplado, Doble suelo, etc.

En cuanto a la propulsión el reto de obtener un empuje extra y gratis, es decir, sin consumir más combustible, se consigue mediante el dispositivo conocido como KERS.

 El piloto puede añadir la potencia de un motor eléctrico en la situaciones requeridas. 

Este motor eléctrico obtiene su energía de una bateria que es cargada por un alternador que genera eléctricidad en el momento de las frenadas, aprovechando así la energía disipada en estas. 

El motor cohete, su constitución, caracteristicas, técnica de funcionamiento, etc. Era el que nos faltaba por ver.

Este no solo lo vamos a ver, ya esta hecho, sino que en la siguiente sesión lo vamos a fabricar y lo vamos a probar (necesitamos la estructura para el lanzamiento, espero vuestras creaciones....) En lugar de utilizar una reacción de combustión para la obtención de Empuje, nosotros lo vamos a Impulsar (basandonos en los mismos principios de la conservación de la cantidad de movimiento y de acción_reacción) con la fuerza de la hidroneúmatica. Proximamente en video en este Blog...

Descubrimos que hay un equipo; el "Bloodhoundssc Proyect" 

  http://www.bloodhoundssc.com/ 

Aplicación real, diseñada para conseguir el objetivo de un vehículo terrestre supersónico  (ssc land car ) que alcance las 1000 mph = unos 1700 km/h.

Cuyo principal reto es, aumentar el interés de los estudiantes de secundaría en disciplinas técnicas y crear cantera de Ingenieros. Al tiempo que los emocione y estimule para aumentar sus capacidades creativas a traves del seguimiento desde su inicio de citado proyecto.

Fomentando los valores de la disciplina, responsabilidad y esfuerzo que requieren este tipo de estudios, pero no por ello aburrido o complicado, sino todo lo contrario algo excitante y emocionante a la vez que muy espectacular. Pero todo basado en el uso del razonamiento y la aplicación de conocimientos teóricos.

Estos fueron los contenidos tratados en esta 3ª sesión. Con todo esto iniciamos el reto de idear, diseñar, construir, probar, optimizar y divulgar nuestro prototipo. Vehiculo terrestre impulsado por fuerza hidroneumática que debe despegar y tener una fase de vuelo.

Este será nuestro objetivo, el reto de mantener nuestro prototipo el mayor tiempo posible en el aire. Para ello necesitamos para la próxima sesión: un montón de buenas ideas.

Algo de material procedente de reciclado (excepto lás máquinas generadoras de energía, bombas de aire..."que no se os olviden". 

El reto es aún mayor, porque la creatividad no solo se aplica a las ideas sino tambien a los materiales ¿Cómo hacer ejes, superficies sustentadoras, palas de hélice, ruedas....todo de reciclaje?. 

Ah y mucha ilusión y ganas, para poder conseguir él último reto, divertirnos y pasarlo bien. 

Casi nada...., "Triple reto; prototipo ok, respeto por el medio ambiente = materiales reciclados, divertirnos a tope". 

Nos vemos el 18 de Abril en nuestro centro de investigación...Os espero llenos de ideas, materiales y muchas ganas de crear y construir. 

Recordad si teneis alguna duda, quereis compartir una idea o lo que necesiteis, aúnen vacaciones me teneis a través del correo.

2ª SESION_TEORIAS AERODINAMICAS Y MOTORES

07.03.2012 

Parece que sigue la tónica de anteriores talleres y la mayoría se han olvidado de enviar el correo, para recibir la ficha de datos y luego la dirección de este Blog. Bueno no pasa nada, solo que las entradas del Blog se harán, pero no se publicarán hasta que un buen numero del equipo este al día del correo tal cual acordamos. No lo recordáis....

Se presentan los/as que no pudieron estar en la anterior sesión y hacemos un rápido resumen de lo visto en la anterior sesión analizando y visionando algún video, la dinámica del vuelo y que superficies y de que forma afectan a este. Aprendemos como gira, sube y alabea un avión y lo trasladamos a lo que va a ocurrir en un F1.

Ya nos hemos lanzado a analizar los F1, coches si, pero con tecnología aeronáutica y de vanguardia, es el banco de ensayos de toda la investigación y por donde pasan todos los desarrollos futuros de automoción doméstica. Tanto en los materiales empleados como por la masiva e importante utilización de la aerodinámica hace que sean aviones a ras del suelo y lo que hacemos es emplear los mismos principios que para el vuelo, pero al revés, es decir, para en este caso pegar el coche al suelo. La Sustentación =  Lift, se convierte en Fuerza contra el suelo = Down Force.  Analizamos las fuerzas, descubrimos el porque del; tamaño de ruedas (rozamiento y tracción) superficies aerodinámicas (tamaño, forma, posición, etc.) y como afecta todo esto al equilibrio estático y dinámico del coche. Centro de gravedad, ley de la palanca y sus aplicaciones prácticas; soltar tornillos, abrir puertas, etc.

Pasamos a descubrir los corazones de los F1. El motor, de combustión interna (MCI) si, pero también provistos de motor eléctrico  (ME) en el dispositivo Kers.

Vemos la estructura y como interaccionan los elementos de un MCI a nivel teórico y visualizándolos en videos. Comentamos algunos detalles concretos de los MCI de altas prestaciones, como las trompetas de admisión resonantes, etc. Cómo no es posible la realización de un motor de combustión interna, una vez vistos la teoría, elementos y funcionamiento de ME, experimentamos realizando distintos experimentos y prácticas para visualizar los distintos principios físicos en que se basan y terminamos realizando un pequeño ME, llamado motor homopolar, ¿conseguiremos el reto? Ahora unos videos representativos y así conocéis a todo el Equipo.

Observando la fuerza magnética a través de una superficie lisa intermedia y aprovechando el minimo rozamiento entre esta y el pie de un tornillo, para conseguir un pequeño baile.

Observamos una suspensión magnética debido a la repulsión experimentada por imanes enfrentados al mismo polo.

Reto conseguido. Construcción de un motor electrico (tipo homopolar).

Visualizando lineas de campo magnético. Ya surge la creatividad....lo de sufrir un accidente,  manchar un papel y convertirlo en papel magnético y los residuos en la tapadera, es la primera vez que se les ocurre esto y lo aplican a nuestro propósito.

Y más creatividad  ¿como se les ha ocurrido darle vida a unos tornillos? La experimentación de fuerza magnética, tornillos y mesa, muchas veces, crear muñecos, la primera vez. Genial.

Ahora a seguir avanzando, adquirir algunos conocimientos, añadirle una pizca de imaginación y convertilo en CREATIVIDAD. La aplicamos y vamos a conseguir un prototipo GENIAL.

1ª SESION_PRESENTACION

22.02.2012 

Comenzamos el taller; preparativos, pasamos lista y empezamos presentándonos. 

Analizamos la importancia del trabajo en equipo, que no es trabajar en grupo. Vemos la idoneidad de cada uno/a de nosotros/as en un supuesto equipo de F1 y tenemos suerte parece que tenemos casi de todo; Ingenieros, pilotos, mecánicos...

Nos adentramos en el mundo de la aeronáutica y empezamos a conocer esta concreta disciplina de la Ingeniería. La atmósfera gaseosa que nos envuelve y las distintas máquinas que se mueven dentro de ella; globos, autogiros,  helicópteros, aviones, etc.  

Descubrimos por qué y como evolucionan, las fuerzas que actúan sobre ellas, en que consiste y porque se produce el vuelo de las distintas aeronaves y las diferencias existentes. Analizamos principios físicos, ley de inercia, principio de Arquímedes, concepto de densidad y de fluido, efecto venturi, principio de autorotación y de Bernouilli. 

Así nos enfrentamos al reto de entender el funcionamiento dinámico de estas máquinas y lo experimentamos analizando, diseñando y construyendo unos pequeños y sencillos prototipos con los que experimentamos el principio de autorotación.

Es el primer día, nos acabamos de conocer y hemos conseguido muy buen ambiente. Todo se desarrolla según lo previsto, excepto por algunas ausencias. Me he alegrado mucho al ver el interés por empezar y las ganas de participar en este taller, y ser un tema que os gusta y que estáis muy interesados en Tecnología. Respetáis el turno de palabra, os escucháis y así va a ser fácil que poco a poco terminemos siendo un verdadero Equipo. Cuando hay que ponerse manos a la obra, nadie se queda rezagado y todos/as lográis el objetivo. Los autogiros giran y se mantienen razonablemente, el tiempo se nos hecha encima y no podemos optimizarlos, eso si a alguno....si le da tiempo a elevarse en las alturas para lanzar su prototipo (que conste que luego dejo la mesa tal cual estaba,,,,) Esto pinta muy muy bien.