2008年4月27日 星期日

手擲機製作與飛行 設計者:澤 & 恆



一.飛行原理

寄件者 飛行種籽


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二.設計飛機模型

寄件者 飛行種籽

三.手擲機製作材料

寄件者 飛行種籽

四.製做程序

寄件者 飛行種籽


寄件者 飛行種籽


寄件者 飛行種籽

五.下列地點可以找到你需要的材料和工具

1.五金行
2.美術社
3.文具店
20070307

保麗龍切割器製作完成!




一. 製作保麗龍切割器所需要的材料和工具


1.木條
2.電熱絲
3.調光器
4.保麗龍或珍珠板
5.美工刀
6.瞬間膠
7.鐵釘
8.螺絲釘
9.110伏插頭
10.護目鏡
11.鋸子
12.螺絲起子
13.尖嘴鉗
14.航空板或三夾板-補強用


二. 保麗龍切割器製作過程


1.決定保麗龍切割器的大小-長寬和深度
2.裁切木條和航空板
3.接合各部位
4.鑽孔-固定切割線的螺絲孔
5.固定切割線
6.將切割線焊在調光器上 (焊接部位要用絕緣物,像熱縮管或膠帶之類的東西包覆)
7.測試

寄件者 飛行種籽

請注意:保麗龍切割器具有一定程度的危險性,請與有經驗的成人一起製作.

在下列地點可以買到你需要的工具和材料
1.五金行
2.美術社
3.文具店

2007年3月5日

青少年狂想語錄

2006

哥哥說,我是為飛行出生的。瞧他說的:「媽媽,到底我什麼時後才能學開飛機?你知道嗎,我已經等了十五年了(他現在15歲),現在只能玩遙控飛機。200603

往合歡山的路上,爸爸的車速始終放的很慢。開的慢的理由,一是路況奇差,一是避免在短時間內爬升過速而導致眾人高度適應不良。可是,在面對長距離旅行時,這麼慢的車速容易讓人不耐煩,加上車內空間的狹窄,令高大的孩子曲腳縮手的十分不自在。 哥哥:「爸爸,開快一點好不好?才38公里就要開一小時,宇宙這麼大動輒三十萬、三十億公里,這樣要開到什麼時候啊?」20060729

在聽過脈衝噴射引擎的巨大轟隆聲之後(五百分貝),哥哥說:『我現在終於知道,英國人死前的恐懼了!』因為,二戰期間,德國人用V1飛彈攻擊英國。而V1正是加裝了脈衝引擎的飛彈。Ω Mimi 20060803

2008年4月23日 星期三

青少年狂想語錄

2005

澤語重心長的說:「做一架八公尺長的飛機,很費力;做一架八公分大的飛機,很費心。」

台北市不斷傳出淹水的消息,坐在電視機前的小兄弟也跟著議論。
哥哥:「以後我住的地方淹水的話,別人堆沙包,我要堆錢包。」
弟弟:「你要有錢可以堆,你也不會住在淹水區了。」

哥哥夢想著日後自己的家要有十公里範圍那麼大,還說每一個人的房間要有1000公尺那麼大,在我家有電扶梯和電動車連路都不必走。又說:我家的碗盤全都是黃金做的,用一次就丟。以後呢我不需要車,開飛機就行了,而且我家門口就是停機坪…。
喔,媽媽,你以後要買菜的話,僕人會開飛機帶你去。
飛機停哪裡呀?我說。
這孩子說,那還不簡單,用一根纜繩將你垂到市場口放你下去不就行嘍。

哥哥正在讀三國演義,問了一個好問題:「張角如果沒有打敗的話,還會被叫做黃巾賊嗎?」繼續:「媽媽,看三國演義都在學怎麼做壞壞人。可是,我不是那樣的人,那些壞事我做不出來。」

才剛閱畢<老人與海>的弟弟說:「大部分的電影和書開頭都很枯燥乏味,只有這本「老人與海」從頭到尾都好看。

一日,晚餐後,一對還在餐桌上聊天的兄弟,從興趣出發天南地北地聊著。突然,哥哥跟弟弟說:「去學吹嗩吶,萬一以後要找不到工作的話,還可以到葬儀隊去吹號。」Ω Mimi 2005 輯

2007年6月5日 星期二

愚笨守恆

愚笨守恆定律:

當某物在過於固執時,愚笨既不會無中生有,也不會憑空消失。
它可變成一種形式,轉換成另一種形式,但愚笨的總和永遠不變!


作者:林 澤 於2007年6月5日9點59分24秒發表

2007年5月14日 星期一

身手小試

我有個夢想,想要靠自己的能力賺錢去環島,去想要去的地方,所以想到做手擲機來幫助我完成我的夢想。為什麼做手擲機呢?因為我對飛機已經有一定的了解,知道要怎麼樣才能飛的穩,飛的遠,要怎麼做才有效率。

我們做的手擲機,剛開始做的時候,機翼是一片一片切好後再打磨;但隨著銷售量的增加,這種方法已經不適合了,必須趕緊想出做的快又好的方法。所以改用自製的保麗龍切割器,再加上自製的模板一次最多可切出14~15片機翼,大幅增加了工作效率。目前正在考慮將噴漆改用貼紙以節省成本和減少對身體的傷害,並且增加機翼和尾翼的強度。

在賣飛機的過程中,我學到了如何尋找賣飛機的場地。就算飛機做的再好,如果沒有找到適合的場地也賣不出去。譬如陽明山擎天崗和羅東運動公園。擎天崗有著寬廣的場地,緩緩的草坡很適合擲手擲機,假日時,大家都喜歡往那邊跑;羅東運動公園,只要一到假日且晴天,遊客、小朋友很多,空間 很大,也很適合擲飛機。

剛開始賣飛機的時候覺得好像賣不出去,但賣了一段時間之後,學到很多收穫很大,大多數的人都很鼓勵和支持我完成這個夢想。接著,遇到綠色影展,飛機銷售一空,一架不剩。我覺得只要堅持到底什麼事都可以辦到的。 作 者:Henry 20070513

2007年3月8日 星期四

高鐵試乘

高鐵台中新烏日站夜景


高鐵車箱內裝如機艙


如果想要快速的從台北到台中,那麼相信大家第一個想到的就是飛機,如果天氣不好,就只能搭火車公車慢慢的前往目的地。如今有了高鐵,就算天氣不好,也能快速的前往目的地-台中、台南等等。

臺灣高鐵列車乃新幹線 700T 列車,行使速率300Km/h,極速可達350Km/h,可乘做989人!當我走上高鐵列車時,我覺得它的車箱有點像飛機,它使用飛機的客艙配制;加速很慢,當加速至300Km/h時窗外的景像快速的移動,感覺很爽。會車時可以感受到很強烈的柏努力定律。柏努力定律是當空氣快速通過流體時會產生吸引力。

我不知道為什麼我特別喜歡快速的交通工具,例如飛機、高鐵等,我想大概是因為我覺得坐車很煩、浪費時間等等。我覺得坐高鐵上看窗外的感覺很爽,可以看到景物快速的向後移動、聽到高鐵破風的聲音,節省很多的時間,光是這三點,我做夢也會笑! 作 者: Jack 20070110

高鐵試乘

搭乘高鐵於清晨7:00從台北出發,7:40即抵達高鐵台中新烏日站。


從台北出發,想要在60分鐘內抵達台中,以前幾乎是不可能,除了飛機別無選擇,可是飛機很貴,機場接駁又不方便,還要安撿等程序。但現在有了高鐵,一切都不一樣了。

當天早上,高鐵列車七點整準時從板橋站出發,當列車啟動時感覺真的很穩,出站後列車逐漸加速,穩如台鐵以一百多公里行駛的速度。突然時速表顯示當時車速297、298、299…公里,這時窗外的景物快速的消失,看著高速公路上的車,一輛輛被飛快的拋到腦後;會車的時候感到整列車幾乎被吸過去,當時想:「這就是伯努力定律。」不到三十分鐘就過了新竹,抵達台中烏日站僅四十多分鐘。再搭十分鐘的火車即抵達台中市。

高鐵的車廂明亮乾淨,乘坐起來很穩,噪音不會很大,也省時間,只是椅子有點小;台鐵又慢又吵,車廂不很乾淨且常常誤點!@#$%^&*。高鐵很快,但好看的風景眨眼就過了;台鐵雖然慢,總是可以悠閒的欣賞風景(便當可以慢慢吃)。高鐵車站和月台比較現代化也比較明亮,有點像機場;台鐵則比較老舊灰暗,有待改進。

假如沒有高鐵,要用便宜的價格去台中一天來回是很勉強的,更別說台南或高雄了。高鐵通了,往返台中、台南、高雄等地時間都節省一半以上,價錢也比飛機便宜。乘過高鐵後,應該沒人想在西部平原搭台鐵慢慢晃了吧! 作 者: Henry 20070110

2006年5月18日 星期四

密閉容器爆炸後的負壓現象與無閥脈衝式噴射引擎

Jack為了設計一個無閥脈衝式噴射引擎 (Valveless Pulse-Jet),做了一個簡單的實驗,來驗證一個有開口的密閉容器,在爆炸噴出熱空氣後,會產生一個負壓的現象,將外界新鮮的空氣再吸回密閉容器,以填充容器於爆炸後所遺留的的低密度的空間。

用一個洗髮精空瓶,將噴漆灌進去,先準備好一張浸濕的統一發票 (當然是沒對到中獎號碼的),置於空瓶開口前方,發票後面又放了一片鐵片,避免發票被爆炸衝擊波吹走;然後,捲一張衛生紙成為長條型,點燃後,去引燃洗髮精空瓶內的噴漆,噴漆點燃噴出火舌後,會將前方的統一發票吸回來,塞住了瓶口,而此時空瓶因為吸不到足夠的空氣,呈現出內凹的現象,足以證明密閉容器爆炸後的負壓現象。

昨晚我們讀了半篇介紹無閥脈衝式噴射引擎的一篇論文,為了克服傳統脈衝式噴射引擎 (Schmidt type Pulse-Jet) 的諸多問題,包含:噪音、耐用性、壽命、效率-質能轉換率 (Energy-Mass Transfer Ratio) 等根本的問題,有一些研究人員提出一種革命性的設計,去除了脈衝式噴射引擎最關鍵的零件-閥門,利用油氣混合爆炸後所產生的負壓現象,自動從進氣口吸入足量的新鮮空氣,以進行下一回合的爆炸產生推力的循環。

有趣的是,幾乎所有無閥脈衝式噴射引擎的設計,它的進氣管(Intake Tube)直徑小而短,而排氣管(Exhaust Tube)直徑大而長。Jack提出來的問題是,位於底部的燃燒室 (Combustion Chamber) 爆炸後,急速膨脹的熱空氣應該會同時從進氣管與排氣管排出,但是爆炸後所產生的負壓現象,是否也會從進氣管與排氣管同時吸入空氣,這樣可能會中斷持續性的爆炸循環,造成效率不佳的問題。

半夜他躺在床上反覆思考這個問題睡不著,就來找人討論。一個管子細而短,另一個管子粗而長,爆炸後空氣分子會怎麼運動呢?

或許可以用巴斯卡的壓力原理來說明這個現象。細的管子面積小而壓力大,所以流速快;粗的管子面積大而壓力小,所以流速較慢。爆炸後,燃燒室內急速膨脹的熱空氣會同時從進氣管與排氣管噴出,進氣管噴出的氣流速度會比排氣管噴出的速度快很多。當燃燒室的熱空氣往外噴出產生負壓現象時,排氣管的熱空氣還未完全排出,但此時進氣管已經沒有任何殘留的熱空氣了,因此,燃燒室的負壓現象會從進氣管吸入新鮮的空氣,補充燃燒室爆炸後所遺留的空間。如此,即可持續進行爆炸循環。

他若有所悟的說,了解了這個原理,可以好好的睡一覺,明天早上起來就可以設計自己的無閥式脈衝噴射引擎了。

Jack、Henry兩人經過密集的設計過程,多方參考德國人 Paul Schmidt 所設計的 V-1 Argus Pulse-Jet engine,Peter Laymann 改良的 Pulse-Jet、與美國人設計的 Pulse-Jet,各自完成了一具相當精巧的脈衝式噴射引擎的3D模型的設計。但是他們也很擔心材料的耐用性、加工的方法、與引擎的效率等問題。會不會好不容易做出來後,無法啟動、啟動後馬上就被高溫融化了、閥門幾分鐘就撞壞了、或是推力不佳等等問題。於是就找了幾篇探討無閥脈衝式噴射引擎的論文,我負責口譯,Jack和Henry則邊思索、邊提問、討論,不懂的地方就看圖說故事一起討論。

這又是一個豐富的夜晚。 S 20060518

2006年5月15日 星期一

自行設計脈衝式噴射引擎 (The Design of a Pulse-Jet Engine) Jack


脈衝式噴射引擎的起源

脈衝式噴射引擎起源於二次世界大戰,Paul Schmidt 所發明,第一次使用脈衝式噴射引擎的時間是1944年6月,德國用V-1脈衝式噴射引擎的飛彈轟炸英國。


圖一、V-1 脈衝式噴射引擎的飛彈,Photo by Michael Benolkin

脈衝式噴射引擎的構造

脈衝式噴射引擎的三大構造:有一根排氣管、一個單向閥、一個燃料噴霧器。









圖2、V-1 脈衝式噴射引擎的構造圖

脈衝式噴射引擎的原理

脈衝式噴射引擎與其他噴射引擎有很大的差別,不同之處乃其使用間歇燃燒產生推力。間歇燃燒主要是靠油霧在脈衝式噴射引擎的進氣口進行混合,然後單向閥會開啟讓油霧進入排氣管的燃燒室點火爆炸,爆炸時單向閥會關閉,使得空氣向後壓縮排出,然後會以以上方式進行燃燒。啟動引擎時,要先用高壓空氣吹開單向活門,然後開啟燃料閥,讓燃料進入燃燒室,在開啟火星塞這時引擎就會被啟動。

自製脈衝式噴射引擎

我設計脈衝式噴射引擎(見圖三、圖四)的目的,在我想了解脈衝式噴射引擎的結構及原理,還有想把飛機飆到時速五百公里以上。眾多噴射引擎之中此引擎算是結構及原理較簡單的,還有這是我最了解的噴射引擎。這脈衝式噴射引擎的部分設計是參考德國於1957年12月發表的PL-35脈衝式噴射引擎,還有蘇聯BRAUNER脈衝式噴射引擎來做改良。

我設計的脈衝式噴射引擎分為四大部分,第一部分是單向閥、第二部分是燃料噴霧器、第三部分是進氣系統、第四部分是排氣系統。


圖三、自製脈衝式噴射引擎


最先設計的部分是進氣系統,原因是因為它是引擎的中心。進氣系統的用途是讓空氣和燃料混合,然後經由單向閥進入引擎排氣系統。這進氣系統是採用十孔式花瓣狀活門孔設計,總進氣面積是502.654816平方公厘。

























圖四、自製脈衝式噴射引擎爆炸圖

第三設計部分是燃料噴霧器,這燃料噴霧器是用讓燃油衝至燃料噴霧器底部,然後再回衝,產生霧狀燃料。

第四設計部分是排氣管,這排氣管主要是為了讓油氣在前端的燃燒室進行燃燒,燃燒過後的廢氣會在漸縮的排氣管中到達超音速,然後從漸闊端排出。

參考資料:
1. PL-35脈衝式噴射引擎設計文件
2. BRAUNER脈衝式噴射引擎設計圖

設計期間,感謝各位長輩提供寶貴的經驗與建議。
1. 林克明先生
2. 鄭崢任先生
3. 廖修毅先生
4. 黃宗賢先生

作者:Jack(九年級)

飛上青天 Henry

我對飛行的感覺,在不同的天氣飛行,有不一樣的感覺,駕駛不一樣的機型也有不同的體驗,還有著不一樣的飛行方式。在一個不熟悉的場地,當然也有不一樣的感受!

各種天氣,例如:晴天、雨天,強風、無風…等。晴天可以自由自在的飛行,但若遇到雨天,大老遠跑到機場,又怎能不飛呢?只好穿著雨衣,遙控器罩著防水套。其實,雨天飛行對飛機來講差不多,只是多了一點水;但若強風,就需要有一定的飛行技巧;沒風,也不一定好飛。

各型各樣的飛機,都有著不同的體驗。像特技機、競速機、滑翔機還有練習機。練習機很穩又很慢,不像競速機飛的又快又靈敏;特技機雖然不算很快但它可以做出很多複雜的特技動作,像落葉飄…等;滑翔機飛的很慢但可以靠熱氣流爬的很高飛的很久,還會飛到遙控器沒電;競速機飛起來快又靈敏,得要非常集中精神,要不然,一個不注意飛機就不見了。

從平地到山上,從室內到機場,不管什麼樣的飛機,都有它適合的場地。機場、懸崖、室內,都有著合適的飛機。機場,只要會飛,大部分的飛機都能飛,都適合;室內的飛行都要看技術,因為空間通常不會很大,所以適合飛小型3D特技機或直昇機。山上的懸崖,只要有上升氣流就適合熱氣流滑翔機;如果,這裡飛特技機的話,可能就要下山撿飛機了。

我從一開始飛遙控飛機直到現在,已經有兩年五個月了,在製作和飛行都進步了不少。我在玩遙控飛機的時間裡,也學到了很多知識與常識,不管是馬達還是引擎或者是機械和電子,都對它有了進一步的了解。我也希望,我可以做出最頂尖的引擎或馬達、飛機和直昇機,當然,要做出這些尖端的科技,需要更努力。 作者:Henry(七年級)

2006年3月8日 星期三

打造我心中第一架引擎飛機 Jack

打造我的雙槳飛機 Henry





老人與海心得報告 Henry

我覺得老人與海這一本書寫的很好,別看他只是一本薄薄小小的書,但他從頭到尾都很精采的。故事在單調的情境,簡鍊的情節,卻描述出動人故事。

海面很大,但老人在充滿孤獨與寂寞的小船上和魚群搏鬥。他有一次,把船划到離陸地很遠的地方,他用魚耳勾到一尾十八尺來長的魚,那尾魚把老人和小船拖到很遠很遠的地方,最後老人勝利了,就把那尾魚綁在船外拖回去。但在回去的路上一直遇到鯊魚,鯊魚一口接著一口的咬,回到岸邊時,魚已經被吃的差不多了。

這個老人充滿了堅強的意志,儘管刮風下雨,也未能擊敗它的意志。這個老人是一個不會受到其他人言語影響的人,他不會在乎別人怎麼說。如果是我在船上的話,我也會像他一樣堅持到底,不會半途而廢。 作者:Henry(七年級)

我讀<三國演義>之心得報告 Jack

讀三國演義是一件很痛苦的事。因為,字很多書太厚又重,共有1036頁。還有剛開始的時候,比較難進入,因為它是文言文不容易懂。當閱讀進行到100頁的地方,開始看懂書中的內容,到了500頁之後豁然開朗,對於書中人物個性的描述和情節的掌握變得簡單而且容易。

這本書中,我最喜歡也最佩服的人物是諸葛亮,因為他最厲害:智勇雙全、料敵如神、百戰百勝。簡單舉三個例子來說:燒甲藤七擒孟獲,武鄉侯罵死王朗,見木像魏督都喪膽。而書中最討厭人嫌的人是董卓。因為他一點都不光明磊落而且心理變態,殺人如草菅,還將人放進油鍋油炸、挖人眼睛鑿人耳朵、截肢斷臂等等惡行盡出。罪惡深重,天地不容。

<三國演義>書中所描述的事件情節和我們現代生活中所見如出一轍。比如說:貪官、收賄、元首昏庸懦弱,盜賊風起,地震海嘯天災人禍不斷。種種不祥,非止一端。

作者:Jack(九年級)