Como buen fan de Doctor en Alaska (Northern Exposure, 1990–1995) no he podido dejar de ver este vídeo de Tom Stanton en el que explica cómo construyó un trabuquete o «lanzapiedras» capaz de romper la barrera del sonido. No es un sonido atronador, pero sí que es un chasquido supersónico.
El trabuquete o fundíbulo es una especie de catapulta del medievo, una variante optimizada para destruir las murallas de los castillos lanzando piedras y proyectiles de gran tamaño. En aquella época acojonaba solo de verlo; sufrir sus consecuencias era devastador.
En Doctor en Alaska el bueno de Chris lo utilizaba en un episodio para lanzar un piano por los aires, con resultados espectaculares. Stanton se propuso un rato parecido: superar la barrera del sonido, y se pasó casi 6 años haciendo cálculos. La cosa no era fácil: el contrapeso en caída libre sólo acelera a 9,81 m/s² (la aceleración de la gravedad terrestre) y soltado desde 2 metros llega al suelo a apenas 6,2 m/s. ¿La solución? Usar poleas.
Tal y como muestra el vídeo, desacoplando el contrapeso del brazo y utilizando un sistema de poleas 3:1 con una transmisión mediante cuerda se consigue el efecto de una especie de «caja de cambios» mecánica. El brazo está fabricado en fibra de carbono y pesa sólo 116 gramos. Originalmente la cuerda se enrollaba unas 15 vueltas para alcanzar el régimen máximo de lanzamiento, liberando el proyectil al llegar a unas 2.000 rpm, con una ventana de disparo (para que salga en vertical) de apenas 2,5 milisegundos.
Las pruebas requirieron optimizar el brazo y los accesorios para reducir el peso, aumentar las rpm y ganar más energía. Todo esto me recordó un poco a cómo se produce el chasquido de un látigo.
Con un contrapeso de 10 kg la versión mejorada alcanzó 1.248 rpm y 634 km/h, que no está nada mal. Aumentando el peso a 20, 30 y 40 kg se llegó a 2.336 rpm y 1.152 km/h, ligeramente por debajo de la barrera del sonido. El problema era que subiendo a 50 kg se superaban los límites y se rompían algunas piezas. Pero eso no fue impedimento para nuestro «inventor loco»: redujo el peso del proyectil y modificó de nuevo la transmisión y el mecanismo de liberación.
En el lanzamiento definitivo, el brazo alcanzó 2.342 rpm moviéndose a 441 km/h. Las poleas de la honda multiplicaron esa velocidad para que recorriera 1,94 metros en 5,6 milisegundos. Eso son 346,4 m/s, equivalentes a 1.249 km/h, unos 14 km/h por encima de la velocidad del sonido en el aire.
Toda una demostración de que con paciencia, buenos cálculos y siendo un poco terco se pueden combinar física medieval, diseños CAD en 3D y piezas fabricadas con CNC e impresoras 3D para conseguir algo grande: un pequeño estampido sónico.
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