Инженер собрал требушет, разогнавший снаряд до 346,6 м/с и преодолевший звуковой барьер

Британский блогер и авиационный инженер Том Стэнтон опубликовал видео, в котором самодельный требушет разогнал снаряд быстрее скорости звука. По словам самого Стэнтона, осадные машины он собирает с 12 лет, а конкретно эта идея вынашивалась около шести лет.

Во вступлении к ролику разработчик конструкции объясняет мотивацию предельно просто:

Разгон снаряда до скорости звука в воздухе с помощью чисто механического метателя вроде требушета был моей мечтой на протяжении нескольких лет.

За основу взята классическая схема с противовесом, та самая, которая обычно и всплывает в голове при слове "требушет". Тяжёлый груз падает с высоты и тянет вниз короткое плечо рычага, длинное плечо при этом взлетает вверх, а закреплённая на нём праща по дуге разгоняет снаряд и отпускает его.

Проблема в том, что средневековые машины проектировались под тяжёлые камни и неподвижные стены, а Стэнтону нужна была не масса, а скорость. Отсюда и стартовый снаряд массой всего шесть граммов, который по ходу экспериментов похудел до четырёх.

Главное ограничение такой схемы, как поясняет инженер, это гравитация. Противовес физически не может падать быстрее определённой скорости и не может падать бесконечно долго, если только не строить конструкцию высотой в несколько этажей. Именно обход этих двух пределов и стал основной инженерной задачей.

Решение оказалось изящным. Вместо прямого крепления груза к плечу рычага Стэнтон использовал полиспаст, соединяющий падающий противовес с напечатанной на 3D-принтере катушкой через трос. Система работает как повышающая передача, так как трос сматывается значительно быстрее, чем опускается сам груз, и эта скорость передаётся на рычаг.

Само плечо тоже пришлось переделывать. Его умелец напечатал из лёгкого филамента, перебрав несколько вариантов геометрии в поисках баланса между аэродинамикой и прочностью, и заметно укоротили относительно обычного требушета. Основную длину рычага, которая и сообщает снаряду скорость, обеспечивает праща, изначально намотанная вдоль оси плеча и освобождаемая механическим спусковым механизмом в момент, когда трос полностью разматывается.

Первый тест проводился с противовесом в 10 килограммов. Рычаг раскручивался с нуля до 1100 оборотов в минуту за 1,3 секунды, а шестиграммовый снаряд покидал пращу на скорости около 528 км/ч. Для куска пластика во дворе результат внушительный, но до звукового барьера оставалось больше половины пути.

Дальше последовали переработка плеча, новые испытания и несколько итераций катушки. Финальный запуск проходил уже с грузом в 40 килограммов и на пустом поле, тянущемся на несколько километров вперёд.

Четырёхграммовый снаряд вылетел со скоростью 346,6 метра в секунду, то есть примерно 1248 км/ч. Рычаг при этом раскручивался до 2342 оборотов в минуту, а итоговая скорость превысила скорость звука в воздухе примерно на 15 км/ч, что сопровождалось отчётливо слышимым хлопком.

Игрок Age of Empires 2 из Гватемалы уже пять лет воссоздает осадные орудия стратегии в миниатюре

Ученые нашли беднягу, который стал первой жертвой требушета в истории

Практической ценности у получившейся машины нет никакой. Как осадное орудие сверхзвуковой требушет бесполезен, ведь вся конструкция оптимизирована под разгон снаряда в единицы граммов, а не под метание камней в крепостную стену.