211service.com
Hoe een supersonisch pingpongpistool te bouwen?
Als er één ding mis is met Ping Pong Guns, dan is het dat ze hun munitie niet met supersonische snelheden kunnen afvuren. Tenminste, dat is het gevoel van Mark French, een werktuigbouwkundig ingenieur aan de Purdue University in Indiana, en zijn afgestudeerde studenten Craig Zehrung en Jim Stratton.
De verschrikkelijke uitvoering van pingponggeweren heeft deze jongens gedwongen het heft in eigen handen te nemen. Tegenwoordig onthullen ze de vruchten van hun werk in de vorm van een op maat gemaakt wapen dat pingpongballen kan lanceren met snelheden van meer dan 400 meter per seconde. Dat is ongeveer Mach 1.2.
Hun ontwerp is eenvoudig. Het bestaat uit een drukkamer afgedicht met twee of drie lagen Duck Tape. Wanneer de druk ongeveer 620 kPa overschrijdt, barst de tape waardoor een drukgolf in een speciaal mondstuk komt en van daaruit in de loop waar het een pingpongbal voortstuwt.
Het ontwerp van het mondstuk is belangrijk omdat het een supersonische drukgolf genereert. Hiervoor gebruiken Frans en co een zogenaamd de Laval-mondstuk, genoemd naar de Zweedse ingenieur die het in de 19e eeuw uitvond.
Een de Laval-nozzle bestaat uit een buis met een snuifje in het midden. Als de lucht het mondstuk binnenkomt, versnelt het terwijl het wordt gecomprimeerd. Bij het knijpen komt de luchtstroom overeen met de snelheid van het geluid en wordt dan supersonisch als de buis begint uit te zetten.
Deze supersonische stroom komt dan de geweerloop binnen waar het een pingpongbal versnelt tot supersonische snelheden.
French en co hebben een hogesnelheidsvideocamera gebruikt om de balsnelheid te meten wanneer deze de loop verlaat. Ze zeggen videobeelden te hebben van snelheden van meer dan 400 meter per seconde. Dat is sneller dan een F-16 die plat op zeeniveau vliegt.
Dat is zonder twijfel uitstekend werk. Maar laten we hopen dat deze jongens hun aandacht nooit richten op tandpastadispensers.
Referentie: arxiv.org/abs/1301.5188 : Een supersonisch pingpongpistool