Hur flygbilar fungerar

  • Thomas Dalton
  • 0
  • 4620
  • 212
Du kommer säkert att vända några huvuden i en Moller M400. Se fler konceptbilbilder. Foto med tillstånd Moller International

Sitter du mitt i ett hav av bilar i stötfångare till en stötfångare på en oändlig expresswa-y, har du någonsin drömt om att din bil ska gå och flyga över vägen? Föreställ dig om du bara kunde vända en strömbrytare och ta bort dig själv från asfalten!

Trafikstockningar är varje pendlers bana. Många av oss tillbringar en timme eller så fast i trafiken varje vecka. Den växande befolkningen är delvis skylden för våra överbelastade vägar, men huvudproblemet är att vi inte utökar våra transportsystem tillräckligt snabbt för att möta ständigt ökande krav. En lösning är att skapa en ny typ av transport som inte förlitar sig på vägar, vilket en dag skulle kunna göra trafikstockningar till en 1900-tals relik. För att göra detta måste vi se till himlen.

-Under förra seklet har flygplan och massproducerade bilar förändrat vårt sätt att leva. Bilar, som blev överkomliga för allmänheten, har gjort det möjligt för oss att flytta längre bort från städer, och flygplan har minskat resetiden till avlägsna destinationer avsevärt. I början av ett nytt århundrade kan vi se realiseringen av en hundraårig dröm - sammanslagningen av bilar och flygplan till vägbara flygplan, eller flygande bilar. Du har antagligen hört löften om flygande bilar tidigare, och tekniken för att göra dem säkra och lätta att flyga kan äntligen vara här.

I den här artikeln kommer vi att titta tillbaka på några av försöken att bygga en flygande bil och undersöka några av de flygande fordon som du kanske kan parkera i ditt garage under det kommande decenniet!

Bara ett och ett halvt decennium efter att Wright Brothers startade i sitt flygplan över slättarna i Kitty Hawk, N.C., 1903 började andra banbrytande män jaga drömmen om en flygande bil. Det fanns till och med ett försök på 1700-talet att utveckla en glidande hästvagn, som till ingen stor överraskning misslyckades. Det finns nästan 80 patent på US Patent and Trademark Office för olika typer av flygbilar. Några av dessa har faktiskt flytt. De flesta har inte gjort det. Och alla har kommit fram till att inte nå målet för den massproducerade flygbilen. Här är en titt på några av de flygande bilarna som skilde sig från förpackningen:

  • Curtiss Autoplane - 1917 avslöjade Glenn Curtiss, som kunde kallas far till den flygande bilen, det första försöket på ett sådant fordon. Hans aluminium Autoplane sportade tre vingar som sträckte sig över 12,2 meter. Bilens motor körde en fyrbladig propell på baksidan av bilen. Autoplanen flög aldrig riktigt, men den klarte bara några korta humle.
  • Arrowbile - Arrowbile utvecklades av Waldo Waterman 1937 och var ett hybridstudebaker-flygplan. Liksom Autoplane hade den också en propell fäst bak på fordonet. Den trehjuliga bilen drevs av en typisk 100-hästkrafts Studebaker-motor. Vingarna lossade för förvaring. Bristen på finansiering dödade projektet.
  • Airphibian - Robert Fulton, som var en avlägsen släkting till ångmaskinens uppfinnare, utvecklade Airphibian 1946. Istället för att anpassa en bil för flygning anpassade Fulton ett plan för vägen. Vingarna och svanssektionen på planet kunde tas bort för att rymma vägtransporter, och propellen kunde förvaras inuti planets flygkropp. Det tog bara fem minuter att konvertera planet till en bil. Airphibian var den första flygande bilen som certifierades av Civil Aeronautics Administration, föregångaren till Federal Aviation Administration (FAA). Den hade en 150-hästkrafter, sexcylindrig motor och kunde flyga 120 miles per timme och köra på 50 mph. Trots sin framgång kunde Fulton inte hitta en pålitlig ekonomisk stöd för Airphibian.
  • ConvAirCar - På 1940-talet utvecklade Consolidated-Vultee en två-dörrens sedan utrustad med en avtagbar flygplan. ConvAirCar debuterade 1947 och erbjöd en timmes flygning och en gassträcka på 45 mil (72 kilometer) per gallon. Planerna för att marknadsföra bilen slutade när den kraschade på sin tredje flygning.
  • Avrocar - Den första flygande bilen designad för militär användning var Avrocar, utvecklad i en gemensam ansträngning mellan kanadensisk och brittisk militär. Det flygande tefterliknande fordonet skulle vara ett lättviktigt lufttrafikföretag som skulle flytta trupper till slagfältet.
  • Aerocar - Inspirerad av Airphibian och Robert Fulton, som han träffat år tidigare, skapade Moulton "Molt" Taylor kanske den mest kända och mest framgångsrika flygbilen hittills. Aerocar var utformad för att köra, flyga och sedan köra igen utan avbrott. Taylor täckte sin bil med ett glasfiberskal. En 10 fot lång (3 meter) drivaxel anslöt motorn till en pusherpropeller. Den kryssade med 120 mph (193 km / h) i luften och var det andra och sista körbara flygplan som fick FAA-godkännande. 1970 övervägde Ford Motor Co. till och med marknadsföring av fordonet, men årtiondes oljekris krossade dessa planer

Dessa pionjärer lyckades aldrig utveckla en livskraftig flygbil, och vissa dog till och med och testade sina uppfinningar. De bevisade emellertid att en bil kunde byggas för att flyga, och inspirerade en ny grupp av vägbara flygplanentusiaster. Med framstegen inom lätt material, datormodellering och datorstyrda flygplan är drömmen mycket nära att bli verklighet. I nästa avsnitt kommer vi att titta på de flygbilar som utvecklas idag som så småningom kan vara i våra garage.

M200X, föregångaren till Skycar, flög för första gången 1989 till en höjd av 50 fot. Foto med tillstånd Moller International

När George Jetson först flög över amerikanska TV-skärmar i sitt flygande billiknande fordon 1962, började många av oss undra när vi kunde köpa vår egen Supersonic Suburbanite eller Spacion Wagon. Fantastiskt, den dagen kan vara runt hörnet. Efter ett sekel av ofullföljda löften kan flygande bilar fylla himlen under de kommande decennierna. Det finns fortfarande några hinder att övervinna, inklusive att få godkännande från FAA, men bilarna är nära att vara färdiga.

Det saknas ingen tekniker som tar utmaningen att designa en ny ras av flygbilar. Medan slankare, mer avancerade bilar har utvecklats under det senaste decenniet, har ingen kommit nära att öppna ett flygande bilhandlare. Här är några av de individer som försöker leverera en flygande bil:

  • Paul Moller har spenderat 40 år och miljoner dollar på att utveckla sin Skycar. Han är nu mycket nära att utveckla den första massmarkerade flygbilen. 1965 demonstrerade han sitt första försök, XM-2, som svävade från marken men inte åkte någonstans. 1989 avslöjade Moller M200X, som nu har flytt 200 flygningar och kan gå upp till 50 fot (15,24 meter).
  • MACRO Industries i Huntsville, Ala, utvecklar en flygande bil som den kallar SkyRider X2R. Denna aerobil kommer att kunna starta och landa vertikalt. SkyRider integrerar inredningen i en tvåsitsig sportbil med rörlighet för en helikopter eller flygplan. Företaget sa att det också utvecklar 5 och 7-sits modeller av SkyRider, och det borde passa i de flesta tvåbilsgarage. Navigationssystemet kommer att kontrolleras nästan helt av GPS-satelliter och mobila tjänster.
  • I Israel testar Dr. Rafi Yoeli från Urban Aeronautics CityHawk, en prototyp av en fly-by-wire bil. Han arbetar också med ett projekt som är centrerad kring X-Hawk, ett rotorfritt verticle-take-off och landningsfordon (VTOL). Besök den här webbplatsen för mer information.
  • 1990 bildade Kenneth Wernicke Sky Technologies för att utveckla en småvingad flygbil. Hans Aircar har flygt vid 200 till 400 mph (322 till 644 km / h) och kört med 65 km / h. Den är också liten nog för att passa in i en genomsnittlig parkeringsplats.
  • Nyligen har Branko Sarh, en senioringenjör på McDonnell Douglas Aerospace, försökt utveckla en flygande bil, kallad Sokol A400, eller Advanced Flying Automobile. Sarh designade ett 4-passagerarfordon som skulle trycka ut teleskopvingar med en knapptryckning.
Skycar kommer att drivas helt av dator och styrs av GPS-satelliter. Foto med tillstånd Moller International

Mollers senaste design, Skycar M400, är utformad för att starta och landa vertikalt, som en Harrier Jet, i små utrymmen. Den kan nå hastigheter på 400 km / h (644 km / h), men kommer att kryssa till cirka 350 km / h och den har en räckvidd på 1449 km. Bensin, diesel, alkohol, fotogen och propan kan användas för att driva Skycar, och dess bränslekilometer kommer att vara jämförbar med den för en medelstor bil och får 32 mil (32,2 km) till gallon. Den ursprungliga kostnaden för en Skycar kommer att vara cirka 1 miljon dollar, men när den börjar bli massproducerad kan priset komma ner till så lågt som $ 60 000.

Den fyrsitsiga Skycar drivs av åtta roterande motorer som är inrymda i fyra metallhus, kallad naceller, på fordonets sida. Det finns två motorer i varje nacelle så att om en av motorerna i en av nacellen misslyckas kan den andra motorn upprätthålla flygning. Motorerna lyfter fartyget med 720 hästkrafter och driver sedan fartyget framåt. Wankel-motorn ersätter kolvar från en konventionell motor med en enda triangulär rotor som snurrar inuti en oval formad kammare, vilket skapar kompression och expansion när rotorn roterar. Det finns tre förbränningskamrar i Wankel, med en vevaxel mellan dem.

För att göra Skycar säker och tillgänglig för allmänheten kommer den att kontrolleras helt av datorer med GPS-satelliter (Global Positioning System), som Moller kallar ett fly-by-wire-system. I händelse av en olycka kommer fordonet att släppa en fallskärm och krockkuddar, internt och externt, för att dämpa effekten av kraschen.

MACRO Industries SkyRider X2R kommer också att använda detta fly-by-wire-system för att säkert transportera passagerare till önskade destinationer. Drivrutinerna kommer helt enkelt att komma in, slå på strömmen och ange adress eller telefonnummer för deras destination. SkyRider kommer att göra resten. MACRO sa att systemet kommer att vara nästan helt automatiskt, men kan tillåta viss manuell kontroll. Kommandon kommer att matas in bara genom att berätta för bilen vad du vill att den ska göra.

Enligt deras webbplats skjuter MACRO för att få ett fungerande fordon producerat någon gång under 2006. Företaget planerar att driva fordonet med en förbättrad bilmotor för att driva fyrkanaliga fläktar. Det unika med SkyRider kommer att vara företagets patenterade roterande patronventil, som förväntas öka bränsleeffektiviteten och minska utsläppen.

De CityHawk liknar Skycar och SkyRider genom att den också tar av och landar vertikalt. Det finns dock några viktiga skillnader. CityHawk kommer att drivas av fläktar som drivs av fyra förbränningsmotorer. Precis som i Skycar, kommer denna redundans av motorer att låta fordonet landa även om en av motorerna går förlorade. CityHawk har ungefär storleken på en Chevy Surburban och kommer att ha kryssningshastigheter på 90 till 100 miles per timme (145 till 161 km / h). CityHawk-utvecklare säger att den kan användas som en flygtaxi, för nyhetssamling och för trafikstyrning.

Masstillgängligheten för flygande bilar kan vara mycket spännande eller väldigt skrämmande, beroende på hur du ser på det. Om lämpliga skyddsåtgärder införs kan de vara svaret på våra ständigt förvärrade trafikstockningar. Flygande bilar som kan resa med hundratals miles per timme skulle inte bara sänka den rusningstiden pendla till några minuter, utan det skulle tillåta oss att leva hundratals miles längre från jobbet och fortfarande komma till kontoret snabbare än med väg bilar idag.

Personligt luftfordon

Skulle det inte vara bra att kunna packa några väskor, ta dina vänner och flyga var som helst i världen i din egen personliga jet när du vill? Människorna bakom uppstarten "Terrafugia" hoppas kunna göra dina drömmar till verklighet 2009 eller 2010. Tja, typ av. Ändra drömmen till "vän" och föreställ dig att flygplanen är något begränsad.

Terrafugia-teamet arbetar för närvarande på ett personligt luftfordon (känd som "övergången") som i stort sett ser ut som en SUV med utdragbara vingar. Övergången kommer inte att kunna ta dig av på en flygning utan stopp till någon destination, men du kommer att kunna nå så långt som 500 mil i ett "hopp". Och förvånansvärt hoppas designarna att det kommer att göra det på en enda tank med blyfri gas. Åh, och oroa dig inte för att behöva hyra en bil när du når din tillflyktsort - som antyds i dess namn får övergången anständig körsträcka på vägen också! (Planerade fordonsspecifikationer: Under flygning kommer övergången att flyga upp till 120 miles per timme och få 30 mpg. På motorvägen kommer den att få 40 mpg och runt staden kommer den att få 30 mpg.)

En prototyp i full storlek planeras, men för tillfället arbetar designers med en femtedelskalamodell i vindtunneln och förlitar sig på datorsimuleringar för utveckling.

Relaterade hur saker fungerar artiklar

  • Topp fem anledningar till att du inte vill ha en flygande bil
  • 5 Flyga bilprototyper
  • Hur flygande humvees kommer att fungera
  • Hur personliga luftfordon fungerar
  • Hur GM: s Hy-wire fungerar 
  • Hur fungerar sQuba
  • Är vi på randen av den flygande bilen?

Fler bra länkar 

  • Urban Aeronautics
  • Auto Pilots
  • MACRO Industries 'SkyRider X2R
  • Moller International



Ingen har kommenterat den här artikeln än.

De mest intressanta artiklarna om hemligheter och upptäckter. Massor av användbar information om allt
Artiklar om vetenskap, rymd, teknik, hälsa, miljö, kultur och historia. Förklara tusentals ämnen så att du vet hur allt fungerar