Cometa

Antecedentes

Una cometa es un dispositivo de vuelo sin motor, más pesado que el aire, sujeto a la tierra por una cuerda. La cometa vuela porque la resistencia del viento hace que la presión del aire debajo de la cometa sea mayor que la presión del aire sobre la cometa, lo que hace que la cometa se eleve. La palabra cometa se deriva del nombre de un tipo de ave perteneciente a la familia de los halcones que es conocida por su vuelo elegante y elevado.

Una cometa consta de tres partes básicas:el cuerpo, la línea y la brida que une la línea al cuerpo. Para que el usuario pueda controlar el movimiento de la cometa, la brida debe estar unida al cuerpo de la cometa en al menos dos lugares.

Historial

Las cometas se desarrollaron por primera vez en la antigua China. Las referencias escritas a las cometas en China se remontan al 200 a. C. , pero probablemente se inventaron mucho antes. Las cometas probablemente se derivaron de estandartes de tela, similares a las banderas modernas, que se agitaban con el viento mientras estaban unidas a cuerdas o varillas de madera flexibles. El primer uso de las cometas fue probablemente para señalizar a distancia. Los chinos luego usaron cometas para numerosos propósitos, que van desde ceremonias religiosas hasta la guerra. Las primeras cometas se construyeron con madera y tela. El papel se inventó alrededor del año 100 A.D. y pronto fue adaptado para su uso en cometas.

La fabricación de cometas pronto se extendió desde China a Japón, Corea, Birmania (ahora Myanmar) y Malasia, regiones donde volar cometas sigue siendo una parte importante de la cultura local. Desde allí se extendió a Indonesia, India y las islas del Pacífico. Finalmente, la tecnología de fabricación de cometas fue adaptada por los árabes, quienes a su vez la llevaron al norte de África y Europa.

Las referencias escritas a la fabricación de cometas en Europa se remontan a 1430 A.D. Las primeras cometas europeas estaban hechas de tela o pergamino y, a veces, tenían una hendidura larga con un trozo de seda cosida para ayudar a la cometa a volar. Se unieron un par de palos diagonales a la tela para mantenerla en su lugar. Se ataba un cordón a la cometa mediante un anillo cosido a la tela.

La primera descripción de la fabricación de cometas en inglés apareció en 1654 en un libro de John Bate titulado Misterios de la naturaleza y el arte. Sus instrucciones no son diferentes de los métodos que todavía se utilizan para hacer cometas caseras en la actualidad. "Debes tomar un pedazo de tela de lino de una yarda o más de largo; debe cortarse en forma de panel de vidrio; sujetar dos palos de luz que cruzan el mismo, para que quede a lo ancho; luego untarlo con aceite de linaza y barniz líquido templados juntos ... luego ate una cuerda pequeña de longitud suficiente para elevarla a la altura que desees ".

Las cometas europeas existían en una variedad de formas, que iban desde rombos hasta rectángulos. Todos requerían colas para la estabilidad, y muchas cometas caseras todavía tienen tales colas. Las cometas comerciales generalmente se fabrican de tal manera que no se requiere cola.

Las cometas se utilizaron en meteorología ya en el siglo XVIII, cuando dos estudiantes de la Universidad de Glasgow llamados Alexander Wilson y Thomas Melville conectaron termómetros a las cometas para estudiar la temperatura del aire. Las cometas se utilizaron ampliamente para estudiar el clima en las décadas de 1830 y 1840, y continuaron usándose para este propósito hasta mediados del siglo XX, cuando fueron reemplazadas por globos meteorológicos y más tarde por satélites meteorológicos.

Las innovaciones en el diseño de cometas comenzaron a aparecer a fines del siglo XIX. En 1891, William A. Eddy, inspirado en un diseño japonés, inventó una cometa con forma de diamante, que no necesitaba cola. En 1893, Lawrence Hargrave inventó la cometa de caja, que se asemeja a dos o más cajas abiertas conectadas a un marco de madera. Al igual que la cometa de diamante, la cometa de caja volaba bien sin cola. Ambos diseños todavía son comúnmente utilizados por los fabricantes de cometas en la actualidad. La cometa de caja también influyó en el diseño de los primeros aviones, incluido el avión inventado por Orville y Wilbur Wright en 1903.

En noviembre de 1948, Gertrude y Francis Rogallo solicitaron una patente sobre un nuevo y revolucionario tipo de cometa. La patente se emitió en marzo de 1951 para la "cometa flexible", ahora conocida como para-ala. Esta cometa aparentemente simple consiste en un cuadrado de material liviano (tela al principio, ahora generalmente de plástico) sin palos u otras partes para mantenerla en su lugar. La adecuada longitud y colocación de los cordones que componen la brida permiten al para-ala volar con gran estabilidad a pesar de la flacidez de su cuerpo. Se han utilizado diseños similares al para-ala en paracaídas y parapentes. Los experimentos militares han demostrado que se podrían utilizar versiones grandes de este diseño para transportar armas o vehículos sobre terrenos que de otro modo serían intransitables. Se ha utilizado un para-ala de 4.000 pies cuadrados (372 metros cuadrados) para levantar una carga de 6.000 libras (2.724 kg).

Materias primas

Las cometas caseras suelen estar hechas de madera y papel o tela. Las cometas de para-ala caseras generalmente están hechas de Mylar, un nombre comercial para láminas delgadas de un plástico conocido como tereftalato de polietileno. Este material es extremadamente resistente y muy ligero. Las materias primas utilizadas para fabricar tereftalato de polietileno son los compuestos químicos glicol y tereftalato de dimetilo.

Las cometas comerciales generalmente están hechas de un plástico ligero y resistente, como el nailon. Nylon es el nombre común de ciertos tipos de plástico conocidos como poliamidas. Las poliamidas se pueden fabricar a partir de una variedad de compuestos químicos. El nailon 6,6 es la forma más común de nailon y está hecho de los compuestos químicos ácido adípico y hexamtilendiamina. Otro tipo común de nailon se conoce como nailon-6 y está hecho del compuesto químico caprolactama.

Las líneas unidas al cuerpo de la cometa suelen estar hechas de nailon o algodón. Para algunas cometas grandes, la línea se sostiene en un carrete de pesca, que está hecho de acero.

El
proceso de fabricación

Fabricación de nailon

• 1 Los productos químicos utilizados para fabricar las diversas formas de nailon se obtienen de una variedad de fuentes. La fuente más común de estos productos químicos es el petróleo. El petróleo crudo (petróleo sin procesar) se obtiene de los pozos de petróleo. El petróleo crudo contiene una mezcla de muchas sustancias diferentes conocidas como hidrocarburos. El petróleo crudo se bombea a tanques que se transportan en camiones o trenes y se envían a las refinerías.
• 2 La función de una refinería es separar el petróleo crudo en sus diversos componentes. Durante este proceso conocido como destilación fraccionada, el petróleo crudo se bombea a un horno de acero alto con forma de cilindro. El horno se calienta en la parte inferior a una temperatura entre 600-700 ° F (315-370 ° C). El petróleo crudo calentado hierve hasta convertirse en vapor. Cualquier residuo restante sin vaporizar se elimina del fondo del horno en forma de líquido.
• 3 A medida que el vapor se eleva a través del horno, lentamente se vuelve más y más frío. Los diferentes hidrocarburos que componen el vapor se enfrían y se transforman en líquidos a diferentes temperaturas. Debido a esta diferencia en los puntos de ebullición, cada hidrocarburo se puede eliminar como líquido desde una posición diferente dentro del horno. Cualquier vapor restante que no se enfríe y se convierta en líquido se elimina de la parte superior del horno como gas.
• 4 Algunos hidrocarburos son mucho más útiles que otros. Para maximizar la eficiencia del refinado del petróleo crudo, los hidrocarburos menos útiles se transforman químicamente en hidrocarburos más útiles. Este proceso se conoce como craqueo. Anteriormente, el agrietamiento se lograba calentando el La cometa paraala es una cometa aparentemente simple, que consta de un cuadrado de material ligero (tela al principio, ahora generalmente de plástico) sin palos u otras partes que lo mantengan en su lugar. La adecuada longitud y colocación de los cordones que componen la brida permiten al para-ala volar con gran estabilidad a pesar de la flacidez de su cuerpo. hidrocarburos a muy alta temperatura a muy alta presión. La tecnología de craqueo moderna utiliza catalizadores. Un catalizador es una sustancia que acelera la velocidad de una reacción química sin participar en ella. Los catalizadores como las arcillas naturales y artificiales permiten que el agrietamiento tenga lugar a una temperatura y presión mucho más bajas. Una vez completado el craqueo, el resultado es una mezcla de varios hidrocarburos. Estos hidrocarburos se separan aplicando una vez más la técnica de destilación fraccionada.
• 5 Los hidrocarburos se envían desde la refinería al fabricante de plásticos. El hidrocarburo necesario para fabricar nailon-6,6 se conoce como ciclohexano. El ciclohexano se convierte en ácido adípico y hexametilendiamina sometiéndolo a una variedad de reacciones químicas.
• 6 El ácido adípico y la hexametilendiamina (u otros compuestos químicos necesarios para producir otras formas de nailon) se transforman en nailon-6,6 mediante un proceso conocido como polimerización. Este término se refiere a cualquier proceso mediante el cual cientos o miles de moléculas pequeñas se unen para formar una cadena larga. La polimerización del nailon combina numerosas moléculas de un ácido orgánico (como el ácido adípico) con numerosas moléculas de una amina orgánica (como la hexametilendiamina). Para algunos tipos de nailon, se polimerizan numerosas moléculas de una sola sustancia química, que contiene tanto un grupo ácido como un grupo amina. Este tipo de sustancia química (como la caprolactama, que se polimeriza en nailon-6) se conoce como aminoácido. La polimerización se produce sometiendo el ácido y la amina o el aminoácido a calor y presión.
• 7 El nailon líquido caliente resultante se rocía sobre un tambor de metal giratorio frío. Esto transforma el nailon en una hoja sólida y delgada. La hoja se corta con cuchillos metálicos afilados en pequeñas virutas. Luego, los chips se pueden procesar en muchas formas diferentes.

Fabricación de tela de nailon

• 8 Para algunos propósitos, el nailon se puede extruir (forzar a través de matrices bajo presión) o someterse a moldeo por inyección (forzar en moldes como un líquido caliente y dejar que se enfríe hasta convertirse en un sólido). Para hacer una cometa, el nailon debe transformarse en tela. Las astillas de nailon sólido se calientan hasta que se funden en un líquido. Luego, el nailon líquido se fuerza a alta presión a través de numerosos orificios pequeños en un dispositivo de acero conocido como hilera. A medida que los chorros de nailon líquido emergen de la hilera, se enfrían mediante una ráfaga de aire frío. Las medias de nylon líquidas se enfrían en finos filamentos. Estos filamentos se trenzan juntos en fibra. La fibra se teje en tela y se envía al fabricante de la cometa.

Hacer la cometa

• 9 Grandes piezas de tela de nailon llegan a la fábrica de cometas y se inspeccionan en busca de defectos. Se utilizan cuchillos afilados y navajas de afeitar para cortar varias capas de nailon a la vez para producir muchas piezas de tela que tienen la misma forma.
• 10 Las piezas cortadas de tela de nailon se cosen juntas con máquinas de coser comunes. Mediante el corte y la costura eficientes, se desperdicia tan solo el 3% de la tela.
• 11 Para mantener el cuerpo de nailon flexible de la cometa en su lugar, la tela se cose alrededor de un borde sólido, que delinea la forma de la cometa. Esta llanta está hecha de tubos rígidos y ligeros de polietileno. Estos tubos están fabricados por un fabricante de plásticos mediante moldeo por inyección. El polietileno sólido se calienta hasta que se derrita. El polietileno líquido caliente se introduce a presión en moldes en forma de tubos y se deja enfriar hasta formar un sólido. Se abren los moldes, se retiran los tubos de polietileno, se recorta el exceso de polietileno y se envían los tubos al fabricante de la cometa.
• 12 Las líneas de las bridas de la cometa se cortan a la longitud adecuada a partir de carretes de fibra de algodón o nailon. Luego se cosen al cuerpo de la cometa en los lugares adecuados. Para cometas grandes, la línea se envuelve alrededor de un carrete de pesca de acero. La industria de las cometas es el mayor usuario de carretes de pesca además de la propia industria pesquera. Las cometas completas se empaquetan en cajas de cartón y se envían al minorista o consumidor.

Control de calidad

El primer paso en el control de calidad de la fabricación de cometas es la inspección de la tela de nailon. Debe estar libre de agujeros y roturas, lo que dañaría la capacidad de la cometa para mantenerse en el aire. Una vez cortada, se inspecciona la tela para asegurarse de que todas las piezas se hayan cortado al tamaño y la forma adecuados. Operadores experimentados de máquinas de coser inspeccionan la cometa en cada paso del proceso de costura para asegurarse de que cada pieza esté cosida en su lugar correctamente. La posición de los accesorios de las bridas es particularmente crítica; si no se colocan correctamente, la cometa será inestable y volará erráticamente. Cada cometa se somete a una inspección visual final antes de embalarla.