یوتیوبر رویای مادام العمر را با انفجار از سد صوتی با تربوشه ای که در خانه ساخته شده است برآورده می کند.

تام استانتون، یوتیوب‌بر، به گفته خودش، از سن 12 سالگی به ساخت تریبوشت مشغول بوده است. استانتون بزرگسال یک مهندس هوافضا است، اما تربوشت به وضوح علاقه‌ی او باقی مانده است - و در مقدمه آخرین ویدیوی خود، او توضیح می‌دهد که "شتاب دادن پرتابه به [سرعت صدا در هوا] با استفاده از یک پرتابگر کاملا مکانیکی برای چندین سال مانند یک پرتابگر کاملا مکانیکی بوده است."

برای رویاهای بزرگ بیایید، برای مهندسی جذاب بمانید، زیرا با وجود تمام دلهره های پرشور مردی با شورت باری که با شنیدن صدای بوم صوتی در سراسر حیاط خلوت خود رقصی می کند، چند قطعه واقعا جالب طراحی و حل مسئله در اینجا وجود دارد.

همانطور که استنتون در مقدمه خود توضیح می دهد، طراحی تربوشه او مبتنی بر استفاده از یک وزنه تعادل است، که احتمالا وقتی به یک تریبوشه فکر می کنید به آن فکر می کنید. (با این فرض که شما در واقع به تربوشه فکر می کنید – اما منظورم این است که دارید این مقاله را می خوانید، بنابراین...) به هر حال، وزنه تعادل وزنه با انداختن یک وزنه سنگین از یک موقعیت بالا کار می کند. وزنه به یک سر بازو متصل است که روی یک تکیه گاه می چرخد. در انتهای دیگر آن بازو یک تسمه است که پرتابه در آن قرار گرفته است. با کاهش وزن، انتهای بازوی خود را با آن به پایین می کشد.

این باعث می شود که انتهای دیگر بازو به سمت آسمان بچرخد، که به نوبه خود باعث می شود که تسمه در یک قوس به اطراف بچرخد و پرتابه خود را به سمت هر هدف ناگواری که در مسیرش قرار دارد رها کند.

اگر می‌خواهید پرتابه‌های سنگین را به سمت یک استحکامات ثابت پرتاب کنید، بسیار عالی است، که البته این همان کاری است که تربوشت‌ها برای انجام آن طراحی شده‌اند. با این حال، طراحی استانتون هدف دیگری دارد: به حداکثر رساندن سرعت پرتابه. برای این منظور، او با پرتابه‌ای شروع می‌کند که فقط شش گرم وزن دارد (حدود 0.21 اونس)، که او در اواسط ویدیو وزن آن را به چهار گرم (حدود 0.14 اونس) کاهش می‌دهد.

دلیل سبک بودن پرتابه این است که همانطور که استنتون در اوایل توضیح داد، یک محدودیت اساسی برای وزنه تعادل وجود دارد: گرانش. وزنه تعادل فقط می تواند خیلی سریع بیفتد، به این معنی که فقط می تواند انرژی زیادی را برای بازو فراهم کند. همچنین می تواند تا این حد بیفتد، مگر اینکه بخواهید یک تربوشه بسازید که شامل انداختن وزنه از چندین طبقه به بالا باشد. اکثر چالش های مهندسی برای طراحی Stanton شامل کار در اطراف این محدودیت ها است.

راه حل او هم ساده و هم هوشمندانه است: به جای اینکه وزنه را مستقیما به یک سر بازو متصل کند، از یک سیستم قرقره برای اتصال وزنه در حال سقوط و بازو با طنابی استفاده می کند که دور یک قرقره چاپ سه بعدی می پیچد. این به طور موثر مانند مکانیزم چرخ دنده عمل می کند: سیستم قرقره ای که او استفاده می کند به این معنی است که طناب به طور قابل توجهی سریعتر از وزن باز می شود و این سرعت به بازوی تریبوشت منتقل می شود.

برای اینکه بازو بتواند با سرعت مورد نیاز خود بچرخد، او آن را به صورت سه بعدی از رشته ای سبک پرینت می کند و روی چندین طرح کار می کند تا زمانی که به یکی از آنها برخورد کند که کارایی آیرودینامیکی را با قدرت کافی ترکیب می کند. او همچنین بازو را به طور قابل توجهی کوتاه تر از یک تربوشت معمولی می کند. بیشتر طول اهرمی که پرتابه را با سرعت خود آغشته می‌کند، توسط تسمه تأمین می‌شود که به دور محور بلند بازو پیچیده می‌شود و با کمک یک ماشه مکانیکی هنگامی که طناب کاملا باز می‌شود، آزاد می‌شود.

نتیجه یک ترابوشت است که به اندازه یک ساندویچ لیموناد به عنوان یک سلاح محاصره مفید است، اما به عنوان وسیله ای برای استفاده از نیروهای کاملا مکانیکی برای شتاب دادن به یک پرتابه کوچک، با این حال، صراحتا وحشتناک است. آزمایش اولیه با استفاده از یک وزنه تعادل 10 کیلوگرمی، 1.3 ثانیه طول می کشد تا بازو از حالت ثابت به چرخش در 1100 دور در دقیقه شتاب دهد. پرتابه های 6 گرمی با سرعت 328 مایل در ساعت از قلاب خارج می شوند و استانتون تازه شروع به کار کرده است.

ابتدا برای طراحی مجدد بازو به تابلوی طراحی برمی گردد و سپس تست های بیشتر و سپس چندین بار تکرار قرقره. سرانجام، پس از 20 دقیقه ویدیوی یوتیوب، شش سال کار طراحی، و ساعت های ناگفته آزمایش، تفکر و بله، رویا: موفقیت. این پرتابه با وزن 40 کیلوگرمی (88 پوند) و میدان خالی اطمینان‌بخشی به ارزش چندین مایل برای شلیک، پرتابه اکنون 4 گرمی از تربوشه استنتون واقعا مافوق صوت است.

بازو با سرعت 2342 دور در دقیقه می چرخد ​​و پرتابه با سرعت 346.6 متر در ثانیه از بند بیرون می آید که با سرعت 776 مایل در ساعت یعنی 9 مایل در ساعت سریعتر از سرعت صوت در هوا کار می کند.

بنابراین، ما آن را داریم. و چیزی به طرز عجیبی در کل این چیز تأثیرگذار است، یک حس واقعی از انسانیت - احساسی که شاید در اینجا راحت تر باشد زیرا این تربوشه خاص برای اهداف جنگ و تخریب وجود ندارد. منظورم این است که آیا کسی به تربوشت مافوق صوت نیاز دارد؟ نه. اما ما انسان ها کارهای زیادی را انجام می دهیم که نیازی به انجام آنها نداریم. این بخش بزرگی از چیزی است که ما را به آنچه هستیم می سازد.

و هنگامی که ذهن خود را به آن معطوف می‌کنیم، می‌توانیم بر اساس محاسباتی که با یک قاعده اسلاید انجام می‌شود، مردم را به ماه بفرستیم، یا با ابزارهای دستی و حوصله چیزی به حیرت‌انگیز مکانیزم Antikythera بسازیم، یا بفهمیم که کپک رشد کرده روی یک ظرف پتری ممکن است جان میلیون‌ها نفر را نجات دهد. یا می توانیم چیزی در حیاط خلوت بسازیم که دیوار صوتی را بشکند. فقط به این دلیل.