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造一个空气烟圈炮，研究漩涡

烟圈(vortex),由一层薄薄的空气构成的平滑移动的圆圈，看起来十分迷此项目介绍的这个大炮，可以让一坨块状的空气横穿你的卧室
作者：Edwin Wise 翻译：virtualwiz

我已经关注烟圈炮一段时间了，它真的是很有趣的玩具。当我厌倦了在网上查阅各种相关概念后，我决定做一架属于自己的。
将无处不在的空气，变成一个可以射出的炮弹，这种感觉十分奇妙。我也试着为我的烟圈炮寻找一些用途，比如在鬼屋里面制造恐怖的感觉。
造一个空气烟圈炮，研究漩涡图1

Michael Thad Carter提供的图片

空气炮力量的一个极端的例子，就是军用的大型空气炮。这种炮会产生爆炸，推动空气，射出很大的烟圈，巨大的动能可将人掀到在地，或者产生足够大的声压，让一块区地区变得无法生活。这个项目不会有如此大的威力，只会向你介绍两种小型而且好玩的烟圈炮：一个5分钟就可制作的简单版，和一电脑控制的、低音喇叭驱动的高级版本。

工作原理
1.可以在平面上自然滚动的物体，是球体。
2.与这个理论类似，环形（

）就是在空间中，可以自然地轴向“滚动”的形状。
造一个空气烟圈炮，研究漩涡图2

Damien Scogin提供的图示

当空气从烟圈的内侧向前移动时，会从烟圈外侧拉动气体，以自己去替代烟圈外侧的空气。移动的空气相比静止的空气，具有更低的压强。这样一来，烟圈就会在一定时间内一直保持成环形（

）。
制造一个烟圈十分简单，只要将“一块”空气均匀地推出一个圆孔，周围的空气会向低气压的区域移动，使得空气开始轴向滚动。
你可以用利用烟雾，让这一块空气变得可见，也就是烟圈。
造一个空气烟圈炮，研究漩涡图3

例如，当你敲击一个空的、无盖的牛奶罐时，它就会吐出一个空气漩涡。上图就是一个可以用大垃圾桶做成的烟圈炮。

造一个空气烟圈炮，研究漩涡图4

上图：“Barking Tube”炮。低音喇叭作为一个活塞，打出一系列烟圈，调音设备控制产生烟圈的频率，造雾机使烟圈可见。

音频脉冲的速度曲线会影响烟圈的特性。
如果加速向前推出烟圈，会让烟圈飞行得更快，如果减速向前推出烟圈，会让烟圈旋转、变慢，以特别的方式瓦解。

对烟圈的研究
造一个空气烟圈炮，研究漩涡图5

有了电脑控制的烟圈炮，我试验了用不同的波形去推烟圈。我想要慢慢将扬声器的纸盆拉回，然后迅速向前推进。我用Java写了一个波形生成器，但是发现扬声器并不能像设定的那样工作。纸盆会在推出后往回弹，导致刚刚发射出的烟圈还没向前飞行就被吸回炮筒。而且，我的软件合成器和功放都会滤掉声音中的超低频，因此我设计的波形变得严重失真，无法使用。所以我放弃使用周期锯齿波。我应该需要做更多工作。

这些烟圈炮只能在静止的空气中工作，一点点微风都会破坏烟圈的结构。一般来说，更快、更小的烟圈比更慢更大的烟圈消失得快。在静止的空气中，慢而大的烟圈可以飘出很远一段距离。

我们的烟圈炮是为了制造乐趣，以及研究烟圈背后的物理原理。你也可以用它来恶作剧，比如加入臭气，胡椒粉之类的东西