science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe jetpacks werken

Zullen we ooit allemaal ons eigen jetpack hebben? Zie meer jet-foto's. Ryan Pierse/Getty Images

De toekomst wordt behoorlijk geweldig. Ieder van ons heeft zijn eigen persoonlijke jetpack. In plaats van een lange, langzaam dagelijks woon-werkverkeer, we zullen meteen naar het werk gaan met 100 mph, scheren langs de boomtoppen. Familievakanties omvatten jetpackreizen naar schilderachtige locaties die niet door wegen worden ontsierd. Werknemers zullen jetpacks gebruiken om het werk op hoge plaatsen te voltooien, zoals het inspecteren van brugsteunen of zelfs het schoonmaken van wolkenkrabberramen.

Wacht … zeiden we dit niet meer dan 50 jaar geleden over de toekomst? Waarom is de ontwikkeling van het jetpack zo traag verlopen? Voor velen, dit is een van de grootste teleurstellingen van het leven geweest. Vanaf de eerste veelbelovende vliegproeven in de jaren 40, jetpack-technologie is nauwelijks vooruitgegaan. In feite, in de loop van de decennia, jetpacks zijn er eenvoudigweg niet in geslaagd een aantal zeer fundamentele problemen op te lossen. Maar het is niet allemaal slecht nieuws geweest. Onderweg, jetpacks hebben geprofiteerd van verschillende technologische ontwikkelingen, en ze hebben zelfs een paar spraakmakende optredens in de populaire media gemaakt.

Dat gezegd hebbende, is er een manier waarop de gemiddelde persoon een echt jetpack kan bemachtigen? Is het praktisch? Is het betaalbaar? Het leger gebruikt ze niet en de meeste particulieren hebben ze zeker niet, dus de vraag voor velen van ons blijft nog steeds "Waar zijn onze jetpacks?" Blijf lezen om erachter te komen.

Jetpack of Rocketpack?

De meeste apparaten die we jetpacks noemen, zijn eigenlijk raketpacks, soms raketgordels genoemd. Het verschil tussen een raket en een jet is aanzienlijk. Een straaljager zuigt lucht aan, comprimeert het met een turbine en duwt het naar achteren, het mengen met brandstof en het daarbij verbranden. De zuurstof in de lucht is een belangrijk ingrediënt in de verbrandingsfase, dus een jet heeft een constante luchtinlaat nodig om te werken. Een raket vervoert al zijn brandstof en oxidatiemiddel (dit kan vloeibare zuurstof of een andere chemische stof zijn), mengt ze samen en verbrandt ze. Er is geen luchtinlaat nodig.

OPMERKING:

Voor het doel van dit artikel, we gaan verwijzen naar de algemene categorie van achtergemonteerde, individuele voortstuwingsinrichtingen als jetpacks. We zullen er ook op wijzen welke eigenlijk raketpakketten zijn.

Lees verder

Inhoud
  1. Belemmeringen voor de ontwikkeling van jetpacks
  2. Jetpack-geschiedenis
  3. Jet Pack-specificaties
  4. Jetpacks te koop

Belemmeringen voor de ontwikkeling van jetpacks

De raketgordel van Bell Aerosystems in actie in 1963. Francis Miller/Time Life Pictures/ Getty Images

Het niet ontwikkelen van een bruikbaar jetpack is voornamelijk te wijten aan de fysica van het laten vliegen van een mens. We zijn gewoon geen aerodynamische wezens. Niets in de vorm van een mens creëert lift wanneer we door de lucht worden verplaatst. Dat betekent dat een jetpack alle lift met pure stuwkracht moet creëren. Het genereren van zoveel stuwkracht verbruikt veel brandstof - snel, te. De echte barrière voor de ontwikkeling van nuttige jetpacks is het gewicht van de brandstof. We hebben jetpacks, maar de realiteit is dat ze maar ongeveer 30 seconden werken. Meer brandstof toevoegen om de vliegtijd te verlengen zou het jetpack zwaarder maken, nog meer brandstof nodig. Zie je het dilemma?

De kwestie van het brandstofgewicht heeft het nut van jetpacks ernstig beperkt. Dertig seconden vliegtijd is niet genoeg om iets anders te doen dan een goede plek te zoeken om te landen. Dit brengt het tweede grote probleem met jetpacks naar voren:veiligheid. Een raket of straalmotor op je rug vastbinden is inherent gevaarlijk. Jezelf de lucht in schieten, wetende dat je maar 30 seconden hebt om weer naar beneden te gaan, maakt het nog gevaarlijker. Omdat elk extra pond dat je bij je hebt de vliegtijd nog meer verkort, er is niet veel ruimte voor back-up veiligheidssystemen.

Het laatste minpunt van straalmotoren is iets waar de meeste mensen geen rekening mee houden als ze fantaseren over soepel door de lucht vliegen:lawaai. Als je ooit in de buurt van een straalmotor of een grote raket bent geweest toen deze draaide, je weet dat ze ongelooflijk luid zijn. Een van de vroege voorgestelde militaire toepassingen voor jetpacks was voor verkenning; echter, zodra het Amerikaanse leger zich realiseerde dat elke soldaat die met jetpack scout, letterlijk kilometers ver door de vijand zou worden gehoord, ze wisten dat het nooit zou werken. Het geluid zou een probleem zijn, zelfs in toepassingen waar je geen gevaar loopt te worden beschoten. Stel je eens voor dat er in een drukke stad zelfs maar één met jetpack uitgeruste bouwvakker is. Het oorverdovende geluid zou veel problemen veroorzaken voor andere werknemers en voor iedereen die ongelukkig genoeg is om in de buurt te wonen of te werken.

Natuurlijk, in de meer dan 50 jaar sinds de eerste jetpacks werden ontwikkeld, we hebben een aantal geweldige technologische vooruitgang geboekt. Zeker, als we onze beste wetenschappelijke geest op het probleem zouden toepassen, we zouden deze gebreken kunnen overwinnen en functionele, nuttige straalpakken, Rechtsaf? Het is heel goed mogelijk dat we, maar er is geen vraag. Het blijkt dat er niet veel nut is voor jetpacks buiten de, "Hallo, koel, jetpack!"-factor. Vrijwel elk gebruik dat je kunt bedenken voor een jetpack kan worden bereikt met een veel goedkopere en betrouwbaardere technologie. Het is ook niet erg efficiënt om één persoon per vliegtuig te vervoeren. Als we iemand ergens heen moeten door de lucht, we kunnen een vliegtuig of een helikopter gebruiken en meerdere mensen of zelfs wat extra vracht meenemen.

Wat was de drijvende kracht achter de oprichting van het eerste jetpack? Wie wilde het laten bouwen en waarom? Kijk op de volgende pagina om erachter te komen.

Jetpacks in de populaire cultuur

Een van de meest bekende verschijningen van een jetpack is in de introreeks van Thunderball, de James Bond-film uit 1965, met Sean Connery in de hoofdrol. Bond gebruikt een jetpack om te ontsnappen aan een ontmoeting met een vijandelijke agent voordat hij veilig in zijn handelsmerk landt

Aston Maarten.

Misschien wel de meest bekende filmplot die draait om een ​​jetpack is Walt Disney Pictures, De Rocketeer. Uitgebracht in 1991, de film beschrijft de avonturen van een jonge piloot die eind jaren dertig met zijn raketaangedreven rugzak en slanke helm vocht tegen de nazi's. De film was gebaseerd op een stripfiguur uit de jaren 80, Cliff Secord, als The Rocketeer.

Lees verder

Jetpack-geschiedenis

Een demonstratie van een raketgordel in Fort Bragg. Ed Clark/Time Life Pictures/Getty Images

Het Amerikaanse leger begon in 1949 met het onderzoeken van rakettechnologie in Redstone Arsenal in Alabama. Het Ordnance Rocket Center in Redstone had de leiding over het programma. Hun doel was een achterop gemonteerd apparaat dat een enkele soldaat de lucht in kon stuwen. In 1952, Thomas Moore testte met succes een raketpakket dat hem de lucht in tilde, maar slechts voor een paar seconden. Een apparaat genaamd de Jumpbelt werd gedemonstreerd in Fort Benning, ga., in 1958 met een iets langere vliegtijd. Nieuwsbeelden van deze demonstraties wakkerden de belangstelling van het publiek voor jetpacks aan. Het project werd vervolgens verplaatst naar Bell Aerosystems in Buffalo, NY

Bell ontwikkelde iets wat ze de Rocket Belt noemden, hoewel de officiële naam de Small Rocket Lift Device (SRLD) was. In de loop van het volgende decennium zal Bell's Rocket Belt heeft verschillende verbeteringen aangebracht in snelheid en vliegtijd, het bereiken van snelheden tot 10 mph. Plannen voor een jet-aangedreven versie, die in de eerste tests wel langere vliegtijden behaalden, werden gesloopt toen het leger besloot dat het niet paste in de ontwerpparameters omdat het te groot en te zwaar was

[bron:Scientific American].

Op dat punt, serieuze industriële ontwikkeling van jetpack-technologie kwam tot stilstand. Vrijwel alle jetpacks die sindsdien zijn ontwikkeld, zijn gemaakt door amateur-uitvinders of onafhankelijke bedrijven, en ze worden voornamelijk gebruikt voor openbare demonstraties bij spannende shows of voor stuntscènes in films. Een goed voorbeeld hiervan is Rocketman. Er is eigenlijk geen enkele persoon bekend als Rocketman, het is eerder een franchise die wereldwijd opereert en demonstraties geeft van een raketgordel op basis van het Bell Aerosystems-model. Rocketman kan worden ingehuurd voor publiciteitswerk en filmstuntwerk, inclusief aangepaste advertenties en speciale uitvoeringen [bron:The Rocketman].

Yves Rossy vliegt in 2008 met zijn jet-aangedreven gevleugelde pak over de Alpen. FABRICE COFFRINI/AFP/Getty Images

Hoeveel pk wordt ontwikkeld door een raketgordel, en hoeveel kan het eigenlijk tillen? Je staat misschien versteld van het antwoord. Ontdek op de volgende pagina, waar we u enkele van de interessantere technische details van de raketgordel geven.

Vliegen over de Alpen

Yves Rossy verwierf de bijnaam The Rocketman van de media (hij is niet geassocieerd met het bedrijf Rocketman). Een Zwitserse piloot en ingenieur, Rossy creëerde een van de weinige echte jetpacks ter wereld. Zijn gevleugelde vliegpak maakt gebruik van vier straalmotoren (geen raketten). Hij ontplooit zich vanuit een vliegtuig en maakt korte vrije val voordat hij de motoren afvuurt en met een snelheid van bijna 200 mph stijgt. Hij bepaalt zijn richting door zijn lichaam te verschuiven, de vleugels buigen om te draaien. De voorlopige vlucht in mei 2008 was een succes - Rossy was lang genoeg in de lucht om een ​​reeks aerobatische manoeuvres uit te voeren voordat hij een veilige landing maakte met een parachute [bron:Daily Mail Online].

Rossy's jetpack heeft een spanwijdte van twee meter en kost meer dan $200, 000 te ontwikkelen. Hij is niet van plan het commercieel of aan het leger op de markt te brengen, maar hij plant wel extra testvluchten

en ontwikkeling.

Lees verder

Jet Pack-specificaties

Bill Suitor vliegt naar de openingsceremonie van de Olympische Zomerspelen van 1984. Tony Duffy/Getty Images

Raketbanden lopen op waterstofperoxidebrandstof, die op zichzelf niet explosief is. Dit maakt raketgordels iets veiliger dan jetpacks. Wanneer het waterstofperoxide wordt gecombineerd met vloeibare stikstof onder druk en een zilverkatalysator, de chemische reactie genereert oververhitte stoom die bij 1 uit de dubbele raketstraalpijpen schiet 300 graden Fahrenheit (704,4 graden Celsius). Er is geen vlam, maar het is nog steeds extreem gevaarlijk. Het resultaat is 800 pk of ongeveer 300 pond stuwkracht [bron:CNN.com]. Waterstofperoxide is een goed, betrouwbare brandstof, en het enige bijproduct is water. Echter, het is heel duur, kost ongeveer $ 250 per gallon (3,78 liter). Elke vlucht gebruikt bijna alle brandstof in de tank - ongeveer zeven gallons (26,5 liter) per vlucht.

De typische raketriem weegt 125 pond (56,7 kilogram) en de piloot moet 175 pond (79,4 kilogram) of minder wegen, of de raketten zullen niet genoeg lift leveren. De rechterhand bedient het gaspedaal, terwijl de linkerhand de gier bestuurt, dat is zijwaartse beweging. Hoewel raketgordels korte vliegtijden hebben, ze kunnen snelheden tot 80 mph bereiken en ze accelereren ongelooflijk snel. De landing wordt bereikt door geleidelijk gas te geven [bron:Scientific American].

Wil je door dit alles haasten om je eigen jetpack of raketgordel te kopen? Ben je bereid om de opleiding te volgen? Ben je bereid de prijs te betalen? Blijf lezen om erachter te komen hoeveel een jetpack of raketgordel je zal terughouden.

Een jetpack op de Olympische Spelen van 1984

De openingsceremonie van de Olympische Spelen van 1984 vond plaats in het Los Angeles Memorial Coliseum. Naast muziek van John Williams en talrijke dansers en artiesten, de ceremonie omvatte een raketvlucht door Bill Suitor, een van de originele Bell testpiloten. Hij lanceerde aan het ene uiteinde van het stadion en vloog snel over de kom om in het midden van het veld te landen. Met bijna 100 000 aanwezigen en een wereldwijd tv-publiek in de miljarden, het was waarschijnlijk de meest waargenomen raketvlucht in de geschiedenis.

Jetpacks te koop

De Rocketman-franchise biedt reclame en ingebouwde camera's. Bruno Vincent/Getty Images

Een handvol bedrijven biedt momenteel jetpacks te koop aan aan het publiek. JetPack International (Jet PI) is een Amerikaans bedrijf opgericht door Troy Widgery, maker van Go Fast energiedrankjes. Jet PI nam ontwerpen van raketgordels uit de jaren 50 en werkte ze bij met moderne brandstoffen en materialen. Deze inspanningen verminderden het gewicht, verbeterde stuwkracht en verhoogde vliegtijd tot iets meer dan 30 seconden. Naast openbare demonstraties, Jet PI biedt een aantal van hun raketriemen en jetpacks te koop aan. Hun T-73-model is een echt jetpack, met een geclaimde vliegtijd van negen minuten en een verkoopprijs van $ 200, 000. Vroeger boden ze een raketriem te koop aan voor $ 150, 000.

Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) is een Mexicaans bedrijf dat een reeks raketaangedreven producten aanbiedt, inclusief de TAM Rocket Belt. De kosten bedragen 125,- 000. Zowel Jet PI als TAM bevatten een inwerkperiode in de koopprijs. TAM zegt dat ze hands-on training en 10 testvluchten omvatten, samen met opstelling, onderhoud en 24/7 technische ondersteuning.

Thunderbolt Aerosystems heeft ook plannen aangekondigd om een ​​jetpack te ontwikkelen met een vliegtijd van meer dan 30 minuten. Ze verkochten oorspronkelijk een raketpakket voor $ 125, 000, maar ze beweren dat de ontwerprechten zijn verkocht voor gebruik in "nood- en aardbevingsreddingsoperaties" [bron:Thunderbolt Aerosystems]. Hun huidige modelraketpakket heeft een vluchttijd van 75 seconden.

Uitgebreide training is een heel goed idee - jetpacks en raketgordels kunnen erg gevaarlijk zijn. Er zijn geen gemelde ernstige verwondingen of dodelijke slachtoffers als gevolg van het gebruik van jetpacks, maar dat heeft waarschijnlijk veel te maken met hoe zeldzaam ze zijn. Bij de meeste vluchten de piloot is eigenlijk vastgebonden aan de grond, controleverlies te voorkomen. Er zijn geen back-up veiligheidssystemen omdat de beperkte vliegtijd van een raketgordel betekent dat de piloot nooit hoog genoeg van de grond zal komen om succesvol een parachute te gebruiken. Vliegen is erg moeilijk -- de piloot moet in drie dimensies navigeren, en een mens die een raket draagt, is geen erg stabiel vliegplatform. Om dezelfde redenen, het is geen goed idee om te proberen je eigen raketgordel of jetpack te bouwen. In feite, het tv-programma MythBusters onderzocht plannen voor een zelfgemaakte jetpack die op internet beschikbaar is. Met behulp van krachtige ventilatoren, dit apparaat moest lift bieden via luchtstuwkracht. Het MythBusters-team bewees dat de plannen niet levensvatbaar waren.

Wilt u meer weten over jetpacks, raketgordels en andere persoonlijke vliegtuigen? Bekijk dan de links op de volgende pagina, ze zullen je veel geweldige informatie geven.

Jet Pack-alternatieven

Betaalbaar, persoonlijke jetpacks zullen waarschijnlijk nooit gebeuren. Welke andere individuele vliegtoestellen zouden we kunnen gebruiken? We zullen, daar is de Trek Aerospace Springtail, die een veel groter bereik heeft (meer dan 150 mijl) en vliegtijd (meer dan 2 uur) en gebruik maakt van geleide ventilatoren om voor lift te zorgen. Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) heeft ook ontwerpen uitgebracht voor een hybride raket/helikopterpakket, genaamd de TAM Libelula microhelikopter. Een helikoptersteun boven het hoofd van de piloot zou zorgen voor een langere vliegtijd. En een bedrijf genaamd AirBuoyant ontwikkelt de VertiPod, een tweepersoonsvliegplatform dat een prop gebruikt om luchtstuwkracht te leveren.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe persoonlijke luchtvoertuigen werken
  • Hoe gasturbinemotoren werken
  • Hoe raketmotoren werken
  • Hoe vliegtuigen werken
  • Hoe helikopters werken
  • Hoe James Bond werkt
  • Hoe het Amerikaanse leger werkt
  • Hoe werken energiedrankjes?
  • Kun je een raketmotor maken met waterstofperoxide en zilver?

Meer geweldige links

Meer geweldige links

  • JetPack International
  • Tecnologia Aeroespacial Mexicana
  • De Rocketman
  • Thunderbolt-aerosystemen
  • Trek Aerospace

bronnen

  • Dagelijkse post online. "Rocketman vliegt over Alpen met jetpack op zijn rug vastgebonden." 15 mei 2008. http://www.dailymail.co.uk/news/article-566434/ Pictured-Rocketman-flies-Alps-jet-pack-strapped-back.html
  • Groenemeier, Larry. "Het probleem met Rocket Packs." Wetenschappelijke Amerikaan. 29 april 2008. http://www.sciam.com/article.cfm?id=rocket-pack
  • Groenemeier, Larry. "Zal het Personal Jet Pack ooit van de grond komen?" Wetenschappelijke Amerikaan. 29 april 2008. http://www.sciam.com/article.cfm?id=jet-pack
  • Irvine, Decaan. "Waar is mijn jetpack?" CNN.com. 19 februari 2007. http://edition.cnn.com/2007/TECH/science/02/19/ft.jetpacks/index.html
  • Saunders, David. "De raketgordel." Transportmuseum van het Amerikaanse leger. http://www.transchool.eustis.army.mil/Museum/Jetbelt.htm

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. De kenmerken van de mitochondria
  2. Typen biologie-experimenten
  3. Een diercel-diagram maken
  4. Hoe een DNA-model te labelen
  5. Your Body On: A Horror Movie
  6. Wat is Serum?
  7. Endoplasmatisch reticulum (ruw en glad): structuur en functie (met diagram)
  8. Wat zijn de stadia van de celcyclus?
  9. Zijn gelukkige mensen aardiger?

Wetenschap