Starship, kosmos, lasery.
Ale bez laserów. Zamiast laserów są ledy.
I bez kosmosu. W tym przypadku zostajemy na ziemi.
Ale Starship jak najbardziej jest, ale taki trochę mniejszy, tak 200x mniejszy.
Czy wspominałem, że ten egzemplarz nie będzie wykonany ze stali nierdzewnej? No, to nie będzie. Wydrukujemy go na drukarce 3D.
Zostańcie ze mną! Jest tutaj sporo ALE,
ale…
Pół roku temu SpaceX udowodniło, że wieża ciśnień, przypominająca trochę R2D2, a trochę kubeł na śmieci może wznieść się w powietrze napędzana silnikiem rakietowym i precyzyjnie wylądować. Mowa oczywiście o demonstratorze technologii, pojeździe Starhooper, który był zapowiedzią budowanego obecnie, superciężkiego systemu Starship. Kiedy ten powstanie, zdetronizuje najsilniejszego dzisiaj Falcona Heavy (nota bene również od SpaceX), lecz co najważniejsze, wskoczy na pozycję lidera w historii rakiet, w ogóle. System Starship przewyższy osiągami giganta wszechczasów, Saturna V. Rakietę, która wysłała ludzi na Księżyc. Razem ze swoimi kosmicznymi parametrami, Staship niesie funkcje, które dotąd spotykaliśmy jedynie w literaturze SF, a z których SpaceX czyni standard i fundamentalną cechę swoich rozwiązań: wielokrotność użycia.
Starship, podobnie jak wcześniej Flacon 9 i Falcon Heavy to rakieta, której elementy będą wykorzystywane wielokrotnie. Starship natomiast ma ambicje stać się systemem w całości odzyskiwanym. Pierwszy stopień po opuszczeniu ziemskiej atmosfery i rozpędzeniu swojego drugiego stopnia oddzieli się i wróci na ziemię tak, jak robiły to dotychczas boostery Falconów. Drugi stopień po wykonaniu zadania nie stanie się odpadem, tak jak nakazuje rakietowy obyczaj. Drugi stopień, to Starship – statek kosmiczny, od którego nazwę dziedziczy ten system. Statek kosmiczny, który z jednej strony nawiązuje do orbiterów systemu wahadłowców, a z drugiej jest dużo, dużo, duuuuuużo lepszy pod każdym względem.
Ależ to było pompatyczne. Wracamy do naszej rzeczywistości.
Zróbmy naszego Starshipa!
Jeśli masz dostęp do drukarki 3D i lutownicy, to kilka drobiazgów z Allegro dzieli cię od fajnego gadżetu: Starhipa w skali 1:200 zamrożonego w locie. Udostępniam tutaj wszystkie materiały związane z tym projektem. Bazowałem na darmowych materiałach z sieci, więc po paru modyfikacjach niech koncept pozostanie otwarty dla każdego.
Zaczynamy od modelu statku kosmicznego. Paczka z plikami do druku znajduje się [Tutaj]
Należy jednocześnie podkreślić, że autorem oryginalnego modelu 3D jest użytkownik o nazwie MartianDays, publikujący swoje prace na Sketchfab. Owszem, dysponowałem swoim modelem Starshipa, ale nadającym się do filmów i grafik, niekoniecznie do druku. Praca MartianDays doskonale odzwierciedla sylwetkę Startshipa, w swoim obecnym wariancie. Bo jak wiemy, koncept ten ewoluował już wielokrotnie, ale prace realizowane przez SpaceX w Boca Chica sugerują, że obecny design może być już bardzo bliski temu, co poleci w kosmos.
Po prawej: model skonwertowany do druku, ale jako jedna bryła.
U dołu: model przygotowany dla drukarki 3D.
Po lewej: kilka dodatkowych elementów do druku.
Po kilku modyfikacjach model został przygotowany do druku 3D. W powyższej paczce znajdziecie odpowiednie pliki. Żeby przyspieszyć druk i ułatwić późniejszy montaż elektroniki statek składa się z trzech elementów, które montuje się wsuwając jeden w drugi. Już sam model może stanowić fajny gadżet, ale nie poprzestajemy na tym! To ogień z silników zrobi największą robotę.
Zwróćcie uwagę, że model do druku został brutalnie pozbawiony okien przedziału załogowego. Po długim namyśle („Eeee, co będę kombinował? Wywalam.”) stwierdziłem, że efekt podświetlenia szyb uzyskam najszybciej usuwając te szyby. W przeciwnym wypadku okna należałoby wydrukować z przezroczystego materiału lub kształtować je z cienkiej pleksi. Fajnie jest być ambitnym, ale jeszcze fajniej zrealizować projekt i nie rozdrabniać się z detalami.
Jako mistrzowi druku 3D udało mi się uzyskać wydruk, który należało jeszcze tylko milion razy poprawić. Po intensywnych pracach z papierem ściernym i pilnikiem powstał kompletny Starship. Kolejny krok to zamiana czarnego statku na imitację stali. Chociaż finalny efekt (razem z podświetleniem) jest satysfakcjonujący, to przyznam, że warto byłoby obróbce kolorystycznej poświęcić dużo więcej czasu.
Druk pozostawia drobne linie, pochodzące z nakładanych warstw plastiku PLA. Zmatowiłem całość drobnym papierem ściernym, ale w sieci znajdziecie wartościowe poradniki, które uczą dużo lepszych metod (chemiczne i manualne sztuczki). Malowanie zadecyduje jak wiernie uda się odtworzyć wygląd statku. Jeżeli składacie modele replik, to nie będę nawet udawał, że mogę Wam coś podpowiedzieć. Zrobicie to po prostu lepiej. W przypadku mojego Starshipa użyłem farb, które miałem pod ręką: uniwersalny czarny spray jako podkład i uniwersalny srebrny, jako finalny. Prawdziwy Starship będzie pokryty częściowo osłoną termiczną. Zatem na modelu wystarczyło zamaskować ten obszar taśmą izolacyjną przed malowaniem na srebrno.
Po tym akapicie modelarze zdążyli osiwieć.
Z perspektywy czasu, żałuję, że nie zorganizowałem srebrnej farby z intensywnym połyskiem. Mój Starship jest srebrny, ale matowość psuje efekt. W związku z tym, że wewnątrz rakiety, również znajdą się diody led, to malując warto nanieść trochę srebrnej farby na wewnętrzne ścianki, widoczne przez okna. Pozostawienie tego obszaru czarnego, będzie pochłaniać światło.
Odpalamy Raptory.
W rolę trzech ptaszków wcieli się wydrukowane gniazdo na profile led (pliki podlinkowane na początku tekstu). Profile led to półprzezroczyste (mleczne) rurki PCV o zewnętrznej średnicy 16mm i wewnętrznej 10mm. Znajdziecie je na Allegro, w sklepach internetowych lub marketach budowlanych (swoje kupiłem Tutaj, przy czym mam pełną świadomość, że z czasem oferta ta wygaśnie i link przestanie działać). W zestawie z rurkami powinniście otrzymać wewnętrzny profil, na który przykleja się taśmę LED i razem wsuwa w rurkę.
W tym projekcie użyłem pojedynczego profilu led o długości 1m, który dociąłem na trzy równe kawałki 33,333333333333333333333 cm. PCV jest miękkie, więc z łatwością da się je przyciąć piłką do metalu i dopracować krawędzie papierem ściernym.
Jako źródło światła wybrałem taśmy led RGB o gęstości 120 diod na 1 m długości (opisywanych czasem 600 diod / 5 m, na wypadek, gdybyście mieli problem z googlaniem diod 120). Tak wysokie zagęszczenie dobrze współgra z mlecznym profilem, bo zanika granica między poszczególnymi punktami światła – cała rurka jarzy się jednolicie.
Do taśm zamówiłem specjalne szybkozłącza-zaciski (takie przewody wraz z gniazdami do bezpośredniego „uchwycenia” taśmy led), żeby nie musieć lutować przewodów RGB i + od razu do taśm. Chciałem mieć więcej swobody podczas eksperymentowania i ewentualnego przerabiania połączeń. Niestety taśma 120 ma diody upakowane tak gęsto, że szybkozłącze nachodziło na najbliższą diodę i nie domykało się. Skończyło się na zwykłym lutowaniu kabli do taśm.
Po prawej: Stara, dobra metoda. Przylutowanie na stałe.
Tutaj kilka, dość ważnych uwag:
- 120 diod / 1 m daje najlepszy efekt przy intensywnym świeceniu, kiedy sterownik ustawiony jest na max. Wtedy faktycznie poszczególne diody, wewnątrz rurki zlewają się w całość i nie widać pojedynczych gołym okiem.
- Diody zasilane na max grzeją się. Ich temperatura przekracza granicę plastyczności rurek i druku PLA. Dowiedziałem się o tym w tzw. „hard way”. Mój Starship jest zdeformowany, bo nie wiedziałem, że dzieje się coś takiego.
- Moc sterownika LED można oczywiście zredukować. W takim ustawieniu świeci teraz mój Starship. Wtedy brak niechcianych efektów.
- Przy minimalnej mocy świecenia da się zauważyć poszczególne ledy. Nie są to oczywiście pojedyncze punkty. Rurka nadal jest jednolitym pasem światła, ale z zauważalnymi „zgrubieniami” źródeł światła.
- Powyższe różnice da się wypatrzyć gołym okiem, ale ciężko jest mi podzielić się tutaj tym efektem. Nawet zdjęcie robione aparatem w trybie manualnym nie oddaje tej różnicy.
Ten model taśmy led można docinać co 2,5 cm, w oznaczonych miejscach. Taśma została pocięta na odcinki krótsze, niż profile. Zrobiłem tak, bo kilka diod potrzebowałem do podświetlenia okien (i jeszcze jednej rzeczy, o czym dalej). Skrócenie „płomieni” nie wydaje mi się jednak problemem. Górna część profilu wchodzi w gniazdo i nie wymaga tam podświetlenia, a dolna wygasa gładko, bo led nie sięga jej końca. Ze 120 sztuk led, na tym zabiegu zaoszczędziłem 12. Do każdej rurki trafiło zatem 36 diod.
Fabrycznie taśma jest podklejona, więc po usunięciu folii ochronnej odcinki taśmy nakleiłem na profile-wkładki i wsunąłem w rurki. Coś sie rusza, coś przesuwa? Spokojnie, mamy asa w rękawie! Pistolet z klejem na gorąco ogarnie wszystkie luzy.
Do górnych końców taśm led przylutowałem wcześniej czterożyłowe kable RGB, o długości kilku centymetrów. Odpowiadające sobie żyły R, G, B i + (czarny lub biały) należy razem zlutować i warto przygotować sobie fragment rurki termokurczliwej, do późniejszego zaizolowania całości w chwili, kiedy dojdzie do tego kabel od sterownika. Na zdjęciu obok pokazałem trzy wiązki kabli prowadzące do taśm led, ale zapomniałem, że powinna być jeszcze czwarta. Ta, która trafi do kilku ledów podświetlających przedział załogowy.
Mamy ledy, trzeba je czymś zasilić. Oczywiście nie jest to żarówka, która pracuje na napięciu