Projekt, který pro vás máme tentokrát je sice o trochu jednodušší než obvykle, ale přesto si s ním užijete spoustu zábavy. Co takhle vyrobit něco, co doopravdy létá, ale nevyžaduje žádné elektronické součástky ani složitou mechaniku, a co můžete dokonce postavit společně s vašimi dětmi? Nejspíše jste si to už někdy v životě i sami vyzkoušeli, a pokud ne, určitě se vám to bude líbit! Ano, budeme stavět draka!🙂

Postavit si draka od nuly je zajímavý projekt nejen proto, že je to rychlé a snadné, ale také proto, že to demonstruje hned několik základních fyzikálních principů v akci. Koneckonců, způsob, jakým draci fungují, je dost zajímavý! 🙂

Technologie stavby draků je „trošičku“ starší než 3D tisk, takže si možná říkáte, jaké můžou být výhody použití 3D tištěných dílů místo například dřevěných. Tou největší výhodou je, že můžete jednotlivé součástky iterovat, dolaďovat a opětovně tisknout bez výraznější námahy. Navíc, pokud se vám nějaký díl poškodí, můžete si snadno vytisknout tolik nových, kolik jen chcete. A pakliže se do tohoto projektu opravdu zaberete a konstrukční návrh vašeho draka se stane „lehce“ složitějším, s 3D tiskem můžete snadno vytvořit i ty nejkomplikovanější díly.

Konstrukční návrh

Celou konstrukci draka navrhneme tak, aby se dala vytisknout na 3D tiskárnách standardní velikosti – jako je například MK4. Díky tomu můžete snadno experimentovat s jeho tvarem a vytvořit si například (téměř) skutečného draka, se kterým budete moci létat.

Základní tvar draka je obvykle kosočtverec s lehce protaženými stranami. Jeho konstrukce je jednoduchá, stačí vyrobit křížovou spojku, která drží osy draka, a pak čtyři úchytky – jednu pro konec každé osy, na který se později připevní fólie. Osy samotné tisknout nemusíte – můžete namísto toho použít např. dřevěné špejle, ale nezapomeňte, že drak by měl být co nejlehčí. Podle toho, jaký tvar průřezu osy zvolíte, udělejte otvory v držácích kruhové nebo čtvercové. Osy čtvercového tvaru jsou vhodnější, protože se lépe tisknou a není třeba je složitě zarovnávat. Kulatý tvar může způsobit mírné vychýlení osy, což byste jinak museli zbytečně ladit.

Jednoduchý nákres draka vám ujasní představu o jeho tvaru a konstrukci

Protože celkové rozměry našeho draka budou přibližně 30 cm na šířku a 40 cm na výšku, budeme potřebovat tři kratší osy o délce 13,5 cm a jednu delší o délce 24 cm. Otevřete si váš oblíbený 3D modelovací program a vytvořte čtverec o rozměrech 2,35 x 2,35 mm, který pak můžete vysunout (nástrojem extrude) na požadovanou hodnotu, tj. 13,5 cm a 24 cm. Tímto způsobem snadno vytvoříte dobře tisknutelné osy.

Dva typy os s různou délkou, budeme potřebovat tři kratší a jednu delší

Nyní můžeme vytvořit úchytky, ke kterým budou osy a fólie připevněné. Pro náš kosočtverec budeme potřebovat čtyři, o rozměrech přibližně 12,5 x 7,5 mm x 4,5 mm, se čtvercovým otvorem 2,5 x 2,5 mm. Hloubka otvoru bude 6 mm.

Fólii můžete k držákům později přilepit pomocí lepidla nebo oboustranné pásky. Ale pokud si chcete ponechat možnost ji snadno oddělit, můžete uprostřed držáku udělat malý otvor a přidat zajišťovací zátku, pomocí které fólii zatlačíte dovnitř, aby držela na místě. Pokud se rozhodnete pro tuto variantu, vytvořte válcovitou zátku, jen o něco menší než otvor, aby držela tak akorát a nevypadla, až bude drak poletovat vzduchem. Pro náš ukázkový model zvolíme průměr kruhového otvoru 3,8 mm a hloubku 4 mm. Vytvoříme také zajišťovací zátku o průměru 3,7 mm a výšce 3 mm.

Držák osy a zajišťovací zátka

Poslední částí naší konstrukce bude křížová spojka. Tu tvoří dvě kolmá křížová ramena o délce 20 mm a šířce a výšce 5 mm. Na konci každého ramene pak načrtněte tvar otvoru pro vaše osy o rozměrech 2,5 x 2,5 mm a pomocí nástroje vysunutí ho vyřízněte do ramene, do hloubky -6 mm. Nezapomeňte přidat otvor pro zajišťovací zátku! Možná si budete muset trochu pohrát s tolerancemi rozměrů, aby po vytištění na vaší tiskárně vše dobře sedělo. Hloubku otvoru, stejně jako délku každé osy můžete snadno prodloužit nebo zkrátit pomocí nástroje vysunutí (extrusion tool).

Křížová spojka

A teď je čas to všechno dát dohromady!

Všechny 3D tištěné díly máme připravené, takže se můžeme pustit do sestavování! Vzhledem k tomu, že jsme si vybrali ten nejjednodušší možný typ draka, je montáž opravdu jednoduchá. Stačí všechny díly, kromě zajišťovacích zátek, zasunout jeden do druhého a je hotovo. Lepidlo není potřeba, ale pokud jste si jistí, že draka nebudete chtít rozebírat, klidně ho použijte.

Sestavení je rychlé a snadné

Hlavní konstrukce je hotová, ale v současném stavu vám drak daleko nedoletí. 🙂 K tomu potřebujeme další dvě „komponenty“ – fólii a kus provázku dostatečně dlouhý na to, aby se váš drak mohl v letu pustit co nejvýše. Můžete použít jakýkoliv typ fólie, která je lehká, ale zároveň dostatečně odolná, aby vydržela nápor větru. A protože v našem případě fólie není na konstrukci přilepená, můžete snadno experimentovat s různými typy. Proteď si vystačíme s průhlednou složkou na dokumenty formátu A4 (tzv. euroobal).

Rozřízněte ji tak, aby měla rozměry A3, a poté ji můžete připevnit ke konstrukci draka. Fólii položte na konstrukci, ve středu ji zajistěte zátkou, poté ji natáhněte na rám a zajistěte ostatními zátkami. Ujistěte se, že je fólie pevně napnutá a konstrukce zůstává stabilní, aby se osy neohýbaly nebo nelámaly. Poté fólii zastřihněte do požadovaného tvaru (protáhlého kosočtverce) a vyřízněte do ní dva malé otvory, kterými protáhnete provázek. Jeden otvor by měl být uprostřed délky horní osy a druhý přibližně v první třetině spodní osy, jak ukazuje obrázek níže.

Fólie ve tvaru kosočtverce, připevněná ke konstrukci draka. Fólie je průhledná, takže je trochu hůře vidět, ale snad se dá pořád vyčíst, jak na to :). Na vyznačených místech vyřízněte ve fólii malé otvory.

Nejprve si ustřihněte malou část provázku (přibližně 29 cm), protáhněte jeho konce otvorem ve fólii a přivažte ke každé z os. Umístění uzlů a délka provázku jsou důležitou součástí procesu stavby, protože pokud budou uvázané nebo nastavené špatně, drak nebude držet svou polohu ve vzduchu a bude se vám otáčet a padat. Umístění si můžete zkontrolovat na následujícím obrázku. K tomuto kousku provázku pak volně přivažte jeho zbytek tak, abyste mohli jeho pozici později upravit.

Aby byl drak ve vzduchu stabilní, je potřeba zatížit jeho spodní část ocasem. Ten můžete vyrobit z delšího kusu fólie nebo, jako v našem případě, ze stuhy. Ujistěte se, že je ocas dostatečně těžký, aby draka ve vzduchu zvládl stabilizovat. Na zajištění ocasu nám prozatím postačí kousek lepící pásky. Pokud bude drak ve vzduchu stabilní a vše bude fungovat správně, můžete si jako výzvu zkusit sami vymodelovat a vytisknout držák ocasu. 😉

Výborně, váš drak je hotový! 🙂 A teď ještě poslední část projektu, než si s ním můžete začít opravdu hrát (byť i stavba a návrh sám o sobě byla docela zábava, nebo ne?).

Hotový drak se správně umístěným provázkem a připevněným ocasem. Jak asi vidíte, už jsme ho párkát „venčili“ a potkal i pár kapek deště :).

Budeme ještě potřebovat něco, k čemu připevníme provázek. (Držet provázek draka jen v ruce nedoporučujeme, mohl by vás pořezat nebo popálit – vítr dovede s drakem cuknout opravdu silně a nenadále!) Takže navrhneme a vytiskneme jednoduché držadlo. Nepotřebuje žádný specifický tvar, klidně si tedy vytvořte vlastní návrh nebo prostě okopírujte ten náš. Nezapomeňte ale, že při pouštění draka budete potřebovat provázek podle potřeby rychle navíjet i odvíjet, bez toho abyste se na něj dívali, takže navíjecí část rukojeti vytvořte dostatečně velkou.

Držadlo může vypadat například takto. Klidně okopírujte jakýkoliv standardní design nebo si vytvořte zcela nový.

Protáhněte provázek otvorem v držadle, zajistěte jej uzlem a namotejte na navíjecí část držadla.

Draka si také samozřejmě můžete spolu s dětmi ozdobit a pomalovat tak, aby byl opravdu váš. Směle do toho! My doufáme, že se vám naše interpretace slavného člověko-pavoučího superhrdiny líbí!

Vzhůru do oblak!

A teď je čas vaše dílo ozkoušet v praxi! 😎 Draka držte proti větru, a až ucítíte, že se vám vítr opírá do fólie, pomalu ho pusťte a udržujte provázek napnutý. Pokud vítr nefouká dost sám od sebe, možná se s vaším drakem budete muset trochu rozběhnout. Nicméně jakmile jednou chytne vítr do fólie, měl by se drak bez větších obtíží vznést hezky tak vysoko, kam až ho pustíte – pokud se tak nestane, pohrajte si trochu s polohou provázku nebo váhou ocasu. Pokud ano, gratulujeme, povedlo se! 🎉Vyrobili jste si vlastního draka!

Hotový drak ve vzduchu. Při jeho pouštění uvidíte, zda je ve vzduchu dostatečně stabilní, a pokud ne, není problém upravit jednotlivé části konstrukce

Až se dostatečně nabažíte létání s tímto jednoduchým drakem, popusťte uzdu fantazie, upravte jeho konstrukci, a přestavte ho na něco většího a lepšího! Model pro tohoto draka si můžete stáhnout z Printables, kde najdete i spoustu dalších hotových draků a doplňků k nim.

Tak tisku (a pouštění draků) zdar! 🪁