делать бочку что значит
Сделай бочку!
Почти никто из начинающих продюсеров не избегает соблазна поставить себе дюжину библиотек сэмплов из текущего хит-парада журнала Computer music, а уж мысли вроде «вот сейчас солью себе 20 гигов рефиллов для Ризона – и сразу нарулю мегахит!» мелькали, наверное, у каждого новичка.
Конечно, нет ничего плохого в том, чтобы использовать для написания своих нетленок готовые пресеты и сэмплы – в конце концов, именно для этого они и продаются (мы же все их честно покупаем, да?;).
Однако не стоит забывать, что можно создавать красивые, интересные, а главное – абсолютно уникальные звуки самостоятельно, используя простейшие средства и немного фантазии.
Саунддизайн – занятие не только крайне увлекательное, но и полезное во всех отношениях: вспомните Бенни Бенасси, который много лет был обычным диджеем средней руки, известным разве что в пределах родного Милана, однако стоило ему нарулить свой знаменитый мегазвучище, как он тут же превратился в суперзвезду мирового масштаба.
Запустите воспроизведение MIDI-клипа и прослушайте полученный результат. Пока что мало напоминает бочку? Немного терпения, уважаемый читатель.
Поэкспериментируйте немного с показателями Attack и Decay – они оказывают поистине драматический эффект на характер звучания.
И, наконец, последнее по порядку, но не по значению – показатели Slope (чтобы увидеть значения Slope щелкните по любому ромбику на огибающей).
Нас интересуют Slope A и Slope D. Лично я остановился на значениях +36 и +91 соответственно, но это уже зависит от персональных предпочтений и от стилистики будущего трека.
Изменения, которые вносит генератор С при таких уровнях выходного сигнала, могут быть едва различимы для нетренированного слуха даже на хорошей акустике. Но это именно та разница, о которой французы говорят «Бог в мелочах». Кстати, у этой пословицы есть вторая половина – «…, а дьявол – в крайностях», и об этом тоже стоит помнить.
Определить, слышите ли Вы на самом деле вносимые изменения, очень просто. Запустите воспроизведение клипа, наведите курсор на кнопку включения генератора, закройте глаза и пощелкайте левой кнопкой мыши, читая при этом про себя, например «Мой дядя самых честных правил…».
Когда дойдете до сцены дуэли, то…
Нет. Так далеко в своем рвении заходить не надо – лично мне достаточно прочитать пару строк, чтобы гарантированно сбиться с непроизвольного подсчета кликов мыши.
Перестаньте щелкать, и вслушайтесь в воспроизводимый звук. Щелкните мышью еще раз и снова внимательно вслушайтесь. Теперь определите, в нажатом или отжатом состоянии находится кнопка включения генератора? Все, можете открывать глаза. Угадали?
Повторите этот опыт несколько раз, если процент попаданий близок к 100 – мои поздравления. Если нет – чуть-чуть увеличьте параметр Level и не расстраивайтесь: слух тренируется, как и практически любая другая функция организма.
Послушайте полученный результат. В принципе, мы уже получили вполне себе хорошую, годную бочку, но все-таки звучит она несколько суховато. Надо ей придать немного благородных «ламповых» искажений. Если у Вас установлены плагины вроде PSP Mix Saturator или Antares Tube – можете использовать их, если нет – то отлично подойдет Dynamic Tube из стандартного пакета Ableton Live. Но перед тем, как загружать сатуратор, будет нелишним поставить в конец цепи лимитер – это поможет нам избежать клиппирования сигнала.
Устанавливаем параметры Dynamic Tube приблизительно соответствующими следующей картинке, но, разумеемся, руководствуемся при этом собственным вкусом и ушами.
Ну, вот и все. Осталось лишь, так сказать, зафиксировать прибыль — отсэмплировать полученный результат. В Ableton Live это можно сделать чуть менее, чем 9000 способами, самым простым из которых является следующий: щелкните правой кнопкой мыши по нашему MIDI-клипу и выберите Freeze; затем зажмите Ctrl, перетащите клип на аудиодорожку и … вуаля!
Вот она, наша новенькая, абсолютно уникальная, румяная, с пылу с жару, бочечка!
Приятного аппетита!
При подготовке данной статьи был использован материал из курса Ника Максвелла.
Пилотажный ДПЛА. Как правильно сделать бочку
Что общего у истребителя с тарой для хранения жидкости и машиной Голдберга? Казалось бы только то, что самолет и бочка могут оказаться частями бесполезного, но завораживающего механизма, ан нет. Фигура пилотажа бочка объединяет все эти вещи и не только.
Выполнение бочки никак не помогает гражданскому самолету довезти своих пассажиров до места назначения или истребителю в бою, но требует, при правильном выполнении, задействовать все органы управления самолетом: элероны, руль высоты и руль направления.
В данной публикации изложено описание процесса поворота самолета на 360 градусов вокруг продольной оси без снижения с точки зрения такой науки, как динамика полета, и приведено описание того, как можно заставить ваш самолет сделать бочку правильно.
Введение
После завершения активной фазы очередного проекта у меня с коллегой по беспилотной деятельности возник вопрос, чем заняться пока новые проекты не заняли все свободное время. В ответ на вопрос, заданный пустоте, мы получили очень конкретный ответ «сделай бочку (do a barrel roll)». И правда: бочка это машина Голдберга в авиации, одновременно сложная, практически (в воздушном бою) бесполезная и приносящая исключительно эстетическое удовольствие фигура пилотажа. Так почему бы не научить авиамодель делать бочку в автоматическом режиме, даже Google её делает.
Прежде чем начать практическую реализацию мы решили изучить это процесс с привлечением компьютерных моделей, и вот что из этого получилось.
Немного теории
Для начала немного о том, почему самолеты летают и о том, как положение самолета описывается относительно поля тяготения. Самолет держит в воздухе подъемная сила, назовем ее Y, которая создается на крыле, но вот какая штука, эта сила появляется только при обдуве крыла набегающим потоком воздуха, соответственно, нужно самолет разогнать. Можно, конечно «разбежавшись прыгнуть со скалы», потратить часть потенциальной энергии поля тяготения земли на разгон и даже зависнуть на мгновенье, но неразрывно с подъемной силой возникает аэродинамическое сопротивление, назовем эту силу X, которое будет самолет тормозить, и подъемная сила будет падать, а вместе с ней и мы. Падать мы будем под действием силы тяжести G. Для противодействия силе сопротивления у всех нормальных самолетов есть двигатель, он создает силу тяги P, которую можно использовать для преодоления силы сопротивления. Простейшая кинематическая модель самолета описывает его движение как перемещение материальной точки в поле тяготения земли. В горизонтальном полете с постоянной скоростью сила тяжести уравновешена подъемной силой крыла Y = G, а сила сопротивления — тягой двигателя X = P.
Если посмотреть на материальную точку под микроскопом, она превратится в материальное тело. Оно и к лучшему: мы можем разглядеть у самолета фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, которое состоит из горизонтального стабилизатора и вертикального киля. На левой и правой консолях крыла расположены элероны, на горизонтальном хвостовом оперении — руль высоты, на вертикальном — руль направления. Если всем этим усиленно вертеть, аппарат начнет маневрировать, и задача сделать бочку сведется к тому, по какому закону изменять положение органов управления для достижения необходимой траектории движения аппарата в пространстве и относительно его собственных осей.
В российской/советской традиции система координат (СК), жестко связанная с летательным аппаратом, вводится следующим образом. Ось х направляется продольно в плоскости симметрии самолета, от хвоста к носу. Перпендикулярно этой оси по направлению вверх вводится ось y. Эти две оси дополняются до правой тройки векторов осью z. Получается, что ось z пройдёт вдоль правого крыла.
Движение аппарата в пространстве невозможно описать только при помощи связанной с самолетом системой координат, ведь нам интересно положение аппарата относительно земли. Для этого вводится система координат, которая называется «местная земная система координат». Ось X этой системы находится в горизонтальной плоскости и направлена на географический север. Oсь Y направлена вертикально вверх. Ось Z дополняет их до правой тройки векторов. Расположение связанной системы координат относительно местной земной системы определяется углами крена, тангажа и рыскания. Угол между продольной осью самолета (в нашем случае ось x связанной СК) и горизонтальной плоскостью XZ называется углом тангажа, он изменяется при отклонении руля высоты. Угол между осью z связанной СК и осью Z местной земной СК, повёрнутой так, что угол рыскания равен нулю, называется углом крена, он изменяется при отклонении элеронов. Угол между осью X местной земной СК и проекцией оси x связанной СК на горизонтальную плоскость XZ называется углом рыскания, отсчитывается против часовой стрелки от оси X местной земной СК. Такой формализации нам должно быть достаточно для описания движения самолета при выполнении бочки, и пусть, мы не воспользуемся далее буквенными обозначениями осей, всегда полезно повторить основы.
Инструментарий
Для моделирования движения аппарата мы используем инструментарий, который предоставляет программа для моделирования динамики летательных аппаратов с открытым исходным кодом JSBSim. Вывод графиков доверим gnuplot, а визуализацию маневров самолета FlightGear. В качестве базовой динамической модели возьмем истребитель North American P-51 Mustang: его маневренности будет достаточно для выполнения бочки. Для визуализации будем использовать менее агрессивный, спортивный самолет ЯК-53.
Все файлы, необходимые для запуска скриптов, находятся в Github репозитории. Для повторения действий, приведенных в статье, нам понадобится установить JSBSim, FlightGear и gnuplot. Все действия буду приведены для операционной системы Windows. За основу взята инструкция отсюда. Скачиваем и устанавливаем последнюю версию FlightGear с www.flightgear.org и gnuplot с www.gnuplot.info. Собираем JSBSim по инструкции. После этого ищем два необходимых нам каталога. Корневые каталоги JSBSim\ и FlightGear\. В каталоге FlightGear\data\Aircraft находятся папки с моделями самолетов: туда нужно скопировать модель, которая будет использоваться для визуализации. Я использую модель Як-53, которую нашел на просторах Интернета. Другие модели можно найти здесь. В каталоге FlightGear\bin находится основной исполняемый файл симулятора fgfs. Для визуализации динамики будем использовать строку запуска
В этой строке первые параметры указывают внешний источник данных о динамике самолета при запуске симулятора. Параметр aircraft задает требуемую модель аппарата. Остальные параметры не обязательны, их значения можно найти здесь. Полезные сочетания клавиш:
«V»-изменить вид модели
Shift+Esc – перезапуск FlightGear с сохранением параметров командной строки
Ctrl+«R» — запуск записи полета для повторения того, что получилось.
Вот собственно и все, что нам понадобится в симуляторе FlightGear. Вернемся к программе моделирования динамики JSBSim. В каталоге JSBSim\aircraft находятся динамические модели самолетов. В каталоге JSBSim\engine находятся динамические модели двигателей и винтов. Динамические модели самолетов хранятся в отдельных каталогах в файлах вида name*.xml. В конце каждого файла есть секция, отвечающая за вид выходных данных при моделировании. Если мы хотим, чтобы вывод был в виде, подходящем для визуализации во FlightGear, то она должна выглядеть так:
Если же мы хотим сохранять данные в файл, то так:
Запускать процесс моделирования удобно при помощи пакетного файла, расположенного в корневой папке JSBSim\, строкой
Данный файл удаляет предыдущие результаты моделирования, запускает скрипт, расположенный по адресу \JSBSim\aircraft\p51d\scripts\, а затем запускает отрисовку полученных данных при помощи gnuplot. Параметр realtime необходимо указывать в случае, когда данные из JSBSim хочется получать в режиме реального времени, например, при визуализации во FlightGear.
Посмотрим на содержание файла скрипта:
Для правильного запуска в третьей строке указывается модель самолета, который будет смоделирован, и путь к инициализационному файлу с содержанием
Осталось только рассмотреть содержание файла для построения графиков через gnuplot:
Данный файл формирует и выводит изображение на экран трех графиков: угла крена, тангажа и высоты от времени. Данные для построения берутся из файла *имя_скрипта.csv. Попутно, имперские единицы переводятся в привычные нам, метрические. Можно изменить файл для вывода в форматах PostScript, PNG или PDF, раскомментировав соответствующие строки.
Вот, в общем-то, и весь процесс подготовки инструментов для самостоятельного моделирования и отображения движения самолета.
Моделирование и результаты
Если вообразить «сферический», а точнее идеальный самолет, у которого оси связанной системы координат совпадают с главными осями эллипсоида инерции и органы управления создают моменты каждый относительно только одной из осей, можно на качественном уровне понять, как аппарат будет двигаться при отклонении органов управления. Допустим, самолет летит в горизонтальном полете; отклоняя элероны в противоположные стороны, мы изменяем величину подъемной силы на консолях крыла, что приводит к возникновению момента сил относительно оси x, и аппарат начнет вращаться вокруг этой оси. Для выполнения бочки это как раз, то что нам нужно. Составляем скрипт, в котором элероны максимально отклонены в течение 2.45 секунд, а затем возвращаются в исходное положение:
Результаты моделирования приведены на графике:
Видно, что самолет повернулся на 360 градусов по крену, однако, сделал этот маневр со снижением в 40 метров и наклонил нос на 14 градусов — это пример совсем не годной бочки.
И правда, если вспомнить, что самолет издалека это материальная точка, то при вращении проекция подъемной силы на направление силы тяжести уменьшается и самолет начинает снижение, а нам этого совсем не нужно, ведь мы хотим выполнить красивую бочку без снижения. Для этого, до того, как мы начали отклонять элероны, нужно создать запас вертикальной скорости. Берем штурвал на себя — отклоняется руль высоты — возникает момент силы относительно оси z. Нос самолета поднимается, и мы начинаем набирать высоту — в этот момент пора начинать вращение. Добавляем в скрипт отклонение руля высоты на 40 процентов за 0.4 секунды до начала отклонения элеронов и возвращаем его в нейтральное положение. За 0.2 секунды до окончания вращения берем штурвал полностью на себя, чтобы устранить опускание носа самолета:
Смотрим, что получилось:
Вот она — вполне приличная, быстрая бочка. Если бы мы вернули руль высоты в нейтральное положение немного позже, аппарат набрал бы небольшую высоту и после отклонения элеронов пошел бы в разворот. Комбинация «штурвал на себя» и «отклонение элеронов» приводит к тому, что подъемная сила крыла при наклоне аппарата начинает действовать по нормали к текущей траектории аппарата и искривляет её тем сильнее, чем более отклонен руль высоты. Можете попробовать сами и убедиться в этом.
Предыдущая бочка была выполнена без снижения, угол тангажа на выходе из бочки не сильно отличался от исходного. Однако, высота в процессе выполнения изменялась на 12 метров. Попробуем более активно применить органы управления, чтобы минимизировать заброс по высоте в процессе выполнения фигуры. Чтобы не вертеть органами управления самолетом абы как, заглянем в Википедию и посмотрим, как нам рекомендуют делать бочку. Основная мысль выполнения идеальной бочки состоит в том, что нужно сохранить продольную ось самолета в горизонтальной плоскости. Для этого попеременно используются руль высоты и руль направления. В начале бочки, как обычно, мы используем руль высоты, чтобы набрать вертикальную скорость. Отклоняем элероны – начинаем вращение. Когда самолет поворачивается вокруг продольной оси руль высоты и руль направления меняются местами. По достижению величины угла крена около 90 градусов отклонение руля направления приведет к поднятию или опусканию носа самолета в вертикальной плоскости. В связи с этим, отклоняем руль направления так, чтобы предотвратить опускание носа. Далее, когда угол крена достигает 180 градусов, нужно отклонить руль направления от себя чтобы в перевернутом полете удержать нос самолета в горизонтальной плоскости. При дальнейшем повороте повторяем отклонения руля направления с противоположным знаком при угле крена вблизи – 90 градусов и завершаем бочку небольшим отклонением руля высоты «на себя». Все эти этапы выражены в скрипте, приведенном ниже:
Запускаем и смотрим, что получилось:
По крену аппарат повернулся на 180 градусов, при этом общий размах изменения высоты составил около 2.5 м — это в пять раз меньше, чем в предыдущем случае. Можно сказать, у нас получилась почти идеальная бочка.
Деревянная бочка: способ изготовления
Бондарь — профессия редкая. Изделия из стекла, металла, синтетики окончательно вытеснили из наших домов лохань, ушат, квашню. Но бочка или кадушка и поныне незаменима в хозяйстве.
С чем может сравниться, например, огурец или помидор, засоленные в дубовой кадке. А в липовом бочонке прекрасно хранится мед, яблочный сок, в нем можно приготовить квас. Наконец, дубовая кадка с лимонным или лавровым деревцем и сегодня не испортит интерьер даже городской квартиры. Вот только не найти эти нехитрые изделия ни в магазине, ни на рынке. Но можно сделать самому, и хотя задача эта не из простых, справиться с ней мастеру-любителю вполне по силам.
Выбираем древесину для клепки
Прежде всего, нужно выбрать древесину. Для хранения меда дуб и сосна непригодны — в дубовом бочонке мед темнеет, а в сосновом бочонке пахнет смолой. Бочки для хранения мёда делают из липы, осины или чинара. Сойдут и тополь, ветла, ольха. А вот для засолки, квашения или мочения лучше дуба ничего нет — такая бочка послужит не одно десятилетие. Для других нужд можно применять осокорь, бук, ель, пихту, сосну, кедр, лиственницу и даже березу.
Наколотые заготовки сушат в помещении с естественной вентиляцией не менее месяца. Для ускорения процесса можно использовать сушилку. Высушенную заготовку обрабатывают стругом или шерхебелем и рубанком. Вначале строгается наружная поверхность клепки. При этом для проверки кривизны поверхности следует заранее изготовить шаблон (рис. 2), вырезав его из тонкой дощечки по уже готовому изделию. Далее строгают боковые поверхности, сверяя их кривизну по шаблону.
Процесс изготовления деревянных бочек, рисунки 1-7.
Клепка бывает кадушечной — у которой один конец шире другого, и бочарной — с расширением посредине. Величина этих расширений определяет конусность кадки и выпуклость центральной части бочки. Достаточно, если соотношение между самой широкой и самой узкой частью клепки составит 1,7— 1,8 (рис. 3).
Обработка боковой поверхности завершается фуговкой. Удобнее делать это, передвигая заготовку по фуганку (рис. 4). На следующем этапе обрабатываем внутреннюю (по отношению к готовой бочке) поверхность клепки, стесывая лишнюю древесину рубанком или даже топором (рис. 5). Кадушечную клепку после этого можно считать готовой, а у бочарной еще нужно сделать середину тоньше, до (рис. 6). Пусть вас не смущает, что клепки могут иметь различную ширину—из каждой заготовки берем все возможное.
Изготовление обручей
Обручи для бочек делают из дерева или стали. Деревянные обручи не так прочны, а хлопот во сто крат больше, поэтому лучше пользоваться стальными обручами. На обручи идет горячекатаная стальная лента
Замерив бочку на месте натяжки обруча, прибавляем к этому размеру двойную ширину полосы. Ударами молотка сгибаем заготовку в кольцо, пробиваем или просверливаем отверстия и ставим заклепки из мягкой стальной проволоки диаметром (рис. 7). Один внутренний край обруча нужно развальцевать ударами заостренного конца молотка на массивной стальной подставке (рис. 8).
По месту расположения на изделии обручи различают на пуковый — центральный обруч на бочке, уторный—крайний и шейный— промежуточный.
Процесс изготовления деревянных бочек, рисунки 8-14.
Собираем бочку
Одному мастеру на все руки бабка принесла рассыпавшуюся кадушку с просьбой собрать. Тому прежде никогда не приходилось этим заниматься, но отказывать старушке он не стал. Придумал следующее: бросил на пол веревку и разложил на ней одну к другой клепки. Потом придавил их подушками и стянул концы веревки. Убирая постепенно подушки, свел крайние клепки и закрепил обручем.
Бондари делают это проще. Собирается изделие на любой ровной поверхности. Вначале к обручу друг против друга крепятся специальными скобами, согнутыми из обручного железа, две клепки (рис. 9). Затем, приставляя к одной из них клепки, доберемся до другой, которая подожмет собранную половину бочки. Продолжим сборку, пока клепки не заполнят весь периметр обруча.
Слегка постукивая молотком по обручу, осаживаем его и проверяем, плотно ли сошлись краями клепки. Чтобы добиться контакта клепок по всей боковой поверхности, нужно добавить клепку или вытащить лишнюю и уже после этого ставить постоянный обруч. Кстати, если изменение количества клепок не дает желаемого эффекта, нужно просто сузить одну из клепок или же заменить узкую на более широкую.
Подравняв легкими ударами молотка торцы остова, надеваем средний обруч и до упора насаживаем его с помощью набойника (рис. 10).
Выставив остов на ровной поверхности, описываем карандашом с помощью бруска (рис. 11) линию обреза. Насадив уторный обруч, обрезаем остов в от него и зачищаем концы клепок рубанком. Точно так же поступаем и с другим концом остова.
При изготовлении бочонка, после насадки лукового, шейного и уторного обруча с одной стороны другую сторону нужно предварительно стянуть. Бондари имеют для этого специальное приспособление — ярмо. Домашний мастер может использовать в тех же целях трос, веревку, цепь или проволоку. Можно завязать петлю и закручивать ее кляпом или стянуть концы троса рычагом (рис. 12).
Никакой пропарки или проварки остова, как рекомендуют некоторые специалисты, делать перед стягиванием нет необходимости. Изредка, правда, случается, что клепка прогибается не по всей длине, а в одном месте и потому дает трещину. Однако бочар в таких случаях предпочтет просто сделать новую клепку.
Делаем дно
Собранный остов изнутри зачищается стругом или шерхебелем, а концы остова — рубанком-горбачом (рис. 13).
Теперь в остове нужно (рис. 14). Резец инструмента можно изготовить из обручного железе, а еще лучше из полотна пилы. Глубина и ширина паза должны быть равными 3 мм (рис 15).
Процесс изготовления деревянных бочек, рисунки 15-19
Вначале из донника с простроганной наружной стороной и прифугованными боковыми поверхностями собирается донный щит (рис. 16). Донник скрепляется гвоздями, как показано на рисунке, для которых заранее высверливаются гнезда глубиной 15— 20 мм. Радиус будущего дна отыскивается, как сторона правильного шестиугольника, вписанного в окружность уторного паза на остове бочки. Однако выпиливать дно нужно с запасом, отступив от намеченной окружности на 1 — 1,5 мм. После зачистки шерхебелем с края дна срезаются фаски (рис. 17) так, чтобы в трех миллиметрах от края толщина древесины составляла 3 мм — это необходимо для герметичности соединения дна с остовом в уторном пазе (рис. 18).
Делаем первую примерку — ослабив обруч, вкладываем дно, вводя в паз одну его сторону, а затем легкими ударами молотка и остальную часть. Если дно идет туго, нужно еще ослабить обруч, а если слишком свободно — поджать.
После набивки обруча следует убедиться в отсутствии щелей. Идеальный результат с первого раза достигается редко. Если даже щели не видны на глаз, их можно отыскать, влив в бочку немного воды. Если течет между клепок, значит, великовато дно и нужно его слегка обстрогать. Хуже, если вода протекает сквозь дно или через уторный паз. Тогда придется разобрать остов и сузить одну из клепок.
Перед установкой второго дна в нем следует просверлить наливное отверстие диаметром Пробку делают, как показано на рис. 19, высота ее должна быть не менее толщины дна, однако пробка не должна выступать за плоскость обреза остова.
Срок службы самодельной бочки
Срок службы самодельной бочки зависит от условий эксплуатации. Но важно запомнить, что красить заливные емкости масляной краской не следует: она закупоривает поры, что способствует гниению древесины. Обручи же желательно покрасить — не будут ржаветь. В декоративных целях бочку, цветочную кадушку можно обработать протравами.
Коричневый цвет дубу придает гашеная известь в смеси с 25% раствором аммиака. Черный раствор железного купороса или настой в течение суток железных опилок в уксусе.
Отвар корневищ ясменника душистого (Asperula odorata) окрашивает в красный цвет липу и осину. Красно-коричневый цвет дает отвар луковой шелухи, коричневый — отвар оплодней грецкого ореха. Натуральные красители и ярче химических красителей, и устойчивее.
Нужно помнить и о том, что древесина лучше сохраняется при постоянном режиме влажности. Поэтому сухотарные изделия нужно всегда держать сухими, а наливные — заполненными жидкостью. И те, и другие нельзя ставить непосредственно на землю. Лучше подставить под бочку кирпич или дощечку, чем впоследствии избавляться от гнили, перерезая уторы.
Но сколько бы ни послужила изготовленная своими руками бочка, все это время будет она владельцу приятным напоминанием о преодоленных трудностях в постижении секретов древнего ремесла бондаря.