Wetenschap
Hoe het vliegtuig zal werken
Het vliegtuig Afbeelding met dank aan Worldwide Eros Corp. De Aeroscraft is een voertuig dat zwaarder is dan lucht en dat momenteel in ontwikkeling is voor gebruik in de nabije toekomst - een prototype moet in 2010 klaar zijn. Het zal enorme hoeveelheden vracht kunnen vervoeren en honderden passagiers kunnen vervoeren in luxe met stille, elektrische motoren. Het kan ook zonder landingsbaan opstijgen en landen. De Aeroscraft is een soort van hybride -- het draagt helium, als een luchtballon, maar zijn vorm geeft lift, als een vliegtuig. In dit artikel, we zullen zien hoe de Aeroscraft vliegt en wat hij kan doen.
Passagiersreizen en scheepvaart per luchtschip stierven eind jaren dertig uit, na de beruchte ramp met de Hindenburg. Vanaf dat moment, lichter-dan-luchtvaartuigen zijn voornamelijk gebruikt voor reclame of om luchtfoto's te maken voor televisiecamera's. In recente jaren, verschillende bedrijven hebben veiliger, efficiëntere luchtschepen naar de wereld. Deze bedrijven omvatten de Zeppelin Company, makers van de Hindenburg, en Wereldwijd Eros Corp, ontwerpers van de Aeroscraft.
Een lichter dan luchtvaartuig, zoals een luchtschip (of luchtballon), is gevuld met een gas, zoals helium of waterstof, die voorziet in drijfvermogen . Drijfvermogen is het effect van iets dat omhoog komt in relatie tot een zwaardere substantie eromheen. Lucht is lichter dan water, dus als je een opblaasbare bal vult met lucht, het zal drijven in een zwembad. Hetzelfde gebeurt met helium of waterstof - ze zijn allebei lichter dan lucht. (Voor meer informatie over hoe zeppelins vliegen, kijk op How Blimps Work.) Een gewoon vliegtuig is veel zwaarder dan lucht, dus de lift moet op een andere manier worden geleverd. Lift is een kracht op een vleugel die is ondergedompeld in een bewegende vloeistof (in dit geval lucht), en het werkt loodrecht op de stroming van de vloeistof. Wanneer het vliegtuig met voldoende snelheid door de lucht beweegt, de afbuiging van lucht creëert lift. Dit is een heel eenvoudige uitleg; bekijk hoe vliegtuigen werken voor meer informatie over hoe lift wordt gemaakt.
De belangrijkste onderdelen van de Aeroscraft Afbeelding met dank aan Worldwide Eros Corp. De Aeroscraft combineert elementen van een lichter dan luchtvaartuig met die van een vliegtuig. Het bevat 14 miljoen kubieke voet helium, wat ongeveer 60 procent van het gewicht van het vaartuig tenietdoet [ref]. Wanneer de Aeroscraft op kruissnelheid is, zijn aerodynamische vorm, net zoals canards (voorwaartse vinnen) en empennages (achter, of achtervinnen), zorgen voor de resterende lift. Dat is behoorlijk indrukwekkend als je kijkt naar de grootte van de Aeroscraft:165 voet hoog, 244 voet breed en 647 voet lang. Dat is ongeveer net zo lang als twee voetbalvelden. Het zal tot 400 ton vracht vervoeren over een bereik van 6, 000 mijl. Met een topsnelheid van 174 mph, het zal in ongeveer 18 uur de VS kunnen doorkruisen [ref].
Bedienen van het vliegtuig
De Aeroscraft kan verticaal opstijgen en landen met behulp van zes turbofan-straalmotoren, dankzij een opkomende technologie genaamd Dynamic Buoyancy Management. Met deze mogelijkheid kan het van en naar gebieden vliegen zonder een uitgebreide transportinfrastructuur. Zodra het vaartuig kruishoogte bereikt (ongeveer 8, 000 voet), gigantische achterpropellers zullen het naar voren brengen, en de aerodynamische vorm van de Aeroscraft zal voldoende lift genereren om hem in de lucht te houden. Waterstofbrandstofcellen of een andere vorm van milieuvriendelijke brandstof zullen de elektrische propellers van brandstof voorzien. Dit betekent dat de Aeroscraft zowel efficiënt als stil zal zijn.
Afbeelding met dank aan Worldwide Eros Corp. Op het vliegtuig, de vier canards en twee empennages houden het stabiel en stellen de piloot in staat om kleine aanpassingen te maken om het horizontaal te laten vliegen. Buiten omstandigheden, zoals wind- en luchtdruk, zal worden gemeten samen met de gewichtsverdeling in het vaartuig. Als alle passagiers plotseling naar de bakboordzijde van het vaartuig rennen om iets te zien, het besturingssysteem kan dat compenseren. Lucht van buiten wordt in opslagtanks gezogen, waar het wordt gecomprimeerd en als ballast wordt gebruikt.
Alle pilootbesturings- en avionica-systemen zullen gebruik maken van Fly-by-Light (FBL) technologie. De commando's van de piloot worden ingevoerd in een vluchtbesturingsprocessor en naar de oppervlakteactuatoren gestuurd via elektrische signalen die via glasvezelkabels worden verzonden. In Fly-by-Wire (FBW) systemen, draden moeten worden afgeschermd van elektromagnetische frequentie (EMF) interferentie, wat resulteert in extra gewicht, kosten en onderhoud. FBL is immuun voor EMF-interferentie, zoals blikseminslagen. deFBL, vluchtbesturingsprocessor en vluchtbesturingsapparatuur vormen de Onboard Data Exchange Management System (ODEMS) . Dit systeem houdt in dat de vlucht grotendeels geautomatiseerd is, waarbij de tweekoppige bemanning de vluchtomstandigheden in de gaten houdt om de veiligheid te waarborgen.
De Aeroscraft heeft geen uitgebreid grondpersoneel nodig voor het opstijgen of landen. Zijn Luchtkussen start-/landingssysteem (ACTLS) , op de buik van het vliegtuig, creëert een vacuüm om het bij de landing te verankeren. De ACTLS keert terug bij het opstijgen.
Volgende, we zullen kijken naar voorgestelde toepassingen voor de Aeroscraft.
Luchtvaartstatistieken
- Afmetingen (voet): 165 hoog x 244 breed x 647 lang (in meters, 50 x 74 x 197)
- Bereik: 6, 000 mijl(9, 656 km)
- Kruissnelheid: 174 mph (78 m/s)
- Hoogtebereik: 0 tot 8, 000 voet (0 tot 2438 m)
- Laadvermogen: Tot 250 passagiers of 400 ton (362, 874 kg) vracht
Voorgesteld gebruik
Afbeelding met dank aan Worldwide Eros Corp. Ontwerpers stellen zich voor dat de Aeroscraft werkt als een luxe cruiseschip dat door de lucht vaart in plaats van door de oceaan. Tot 250 passagiers reizen in comfort en stijl, met slaapvertrekken, restaurants, een casino en andere voorzieningen. De Aeroscraft kan langs schilderachtige oriëntatiepunten varen om passagiers een prachtig uitzicht te geven, zelfs als het herkenningspunt zich midden in een jungle bevindt. De passagiersversie is de Aeros-ML , die een kleinere configuratie zou hebben, met ruimte voor ongeveer 120 passagiers of 20 ton vracht.
De Aeroscraft heeft ook potentie als vrachtschip. Er zijn twee versies voor vracht -- de Aeros-D4 en de Aeros-D8 . Momenteel, tijdgevoelige vracht wordt meestal over land vervoerd omdat verzending per vliegtuig onbetaalbaar is en gewichtsbeperkingen heeft. Maar het vrachtruim van twee hectare van de Aeroscraft biedt plaats aan 400 tot 500 ton vracht, en het kan enorme items aan die niet kunnen worden gedemonteerd, zoals booreilanden of enorme stukken fabrieksmachines. Het zal in staat zijn om ze te verplaatsen zonder het verkeer te verstoren, en veel sneller dan vrachtwagens kunnen. De ontwerpers van Aeroscraft denken dat dit tegen concurrerende kosten kan. Het kan zelfs "een hele winkel aan koopwaar rechtstreeks naar een Wal-Mart brengen" [ref].
Afbeelding met dank aan Worldwide Eros Corp. Dat soort vrachtcapaciteit interesseert het leger ook. Het zou een hele compagnie kunnen vervoeren (100 tot 200 troepen), al hun apparatuur, al hun ondersteunende troepen, brandstof, rantsoenen, water en al het andere dat het bedrijf nodig zou hebben om een oorlog op te zetten en aan het werk te gaan, allemaal in een vliegtuig dat ze overal kon laten vallen. Zo'n vaartuig zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de militaire logistiek.
Worldswide Eros was een van de twee bedrijven die een voorlopig ontwerpcontract van $ 3 miljoen ontving voor het ontwerpen van een voertuig voor het Walrus-programma van DARPA. DARPA (bureau voor geavanceerde onderzoeksprojecten voor defensie) is de onderzoeks- en ontwikkelingsafdeling van het Amerikaanse ministerie van Defensie. Het Walrus-programma is in het leven geroepen om een groot vliegtuig te ontwikkelen dat zwaarder is dan lucht om zowel militairen als materieel in te zetten. Echter, het project is momenteel zonder overheidsfinanciering, en het budgetverzoek van DARPA voor het fiscale jaar 2007 riep op tot het beëindigen van Walrus aan het einde van deze ontwikkelingsfase "in overeenstemming met de bedoeling van het congres" [ref]. Het bedrijf gaat nog steeds vooruit met de ontwikkeling van het prototype en is van plan het binnen 18 maanden klaar te hebben.
Onlangs, de Amerikaanse luchtmacht heeft Aeroscraft een Phase I Small Business Innovative Research Program (SBIR) Award toegekend. Deze prijs "moedigt kleine bedrijven aan om hun technologisch potentieel te verkennen en geeft de stimulans om te profiteren van de commercialisering ervan" [ref]. Aeroscraft zal de prijs gebruiken om op grote hoogte bijna-ruimtevliegtuigen die veel van dezelfde taken kunnen uitvoeren als ruimtevaartuigen of satellieten in een baan om de aarde voor een fractie van de kosten.
The Aeroscraft Company denkt ook dat hun luchtschip perfect zal zijn voor woon-werkvluchten. Volgens hun website:
Voor korteafstandsmarkten, De korte start- en landingscapaciteit ("STOL") van Aeroscraft, zijn relatief lage ruis, en efficiënt brandstofverbruik (vanwege lagere vermogensniveaus) geven de Aeroscraft vermogensvoordelen. Luchtvaart zal comfortabel concurrerend zijn op korteafstandsmarkten, die tot op heden grotendeels oneconomisch zijn geweest voor traditionele vliegtuigen. De luchtvaartmaatschappijen hebben serviceroutes tussen 20 en 300 mijl grotendeels verlaten, maar Aeroscraft zou op deze markten winstgevend kunnen opereren, hersteldienst tussen stadscentra en zelfs kleine luchthavens, en werken als een feeder naar internationale luchthavens en hubs.Enkele andere voorgestelde toepassingen:
- Landbouw en milieu - Een vliegtuig kan een enorme hoeveelheid water vervoeren om op een afgelegen locatie bij een brand te dumpen. Het kan ook kunstmest leveren en helpen bij het identificeren van bronnen van vervuiling.
- Hulp bij rampen - In de nasleep van een natuurramp, het gebrek aan infrastructuur kan het erg moeilijk maken om grote hoeveelheden hulpgoederen binnen te halen. De Aeroscraft kan medische benodigdheden vervoeren, drinkwater en voedsel rechtstreeks naar de getroffen gebieden.
Wereldwijd is Eros van plan om in 2010 een prototype Aeroscraft klaar te hebben om getest te worden. Het is nog te vroeg in de ontwikkelingsfase om te weten hoeveel het gaat kosten om een Aeroscraft te vervaardigen. Echter, het bedrijf beweert dat ze 30 procent minder kapitaalkosten en 50 procent minder onderhoudskosten zullen kosten dan conventionele vliegtuigen [ref]. Twee bedrijven hebben al overeenkomsten getekend om de eerste Aeroscrafts te ontvangen wanneer deze klaar zijn voor commerciële productie.
Voor veel meer informatie over de Aeroscraft en aanverwante onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.
Wereldwijd Eros CorporationHet bedrijf dat nu bekend staat als begon bij Aeros, Ltd., een klein bedrijf opgericht in de Oekraïne door Igor Pasternak. Nadat hij opgroeide in de stad Lviv, Oekraïne, Pasternak behaalde een Master in engineering aan Lviv Politechnike. Na het behalen van succes met Aeros, Ltd. in het ontwikkelen en op de markt brengen van luchtvaartuigen in Europa en Azië, Pasternak verhuisde het bedrijf in 1992 naar New York. ze zijn weer verhuisd, naar Californië, waar het bedrijf vandaag de dag actief is. Wereldwijd ontwerpt en produceert Eros Corp zeppelins en andere luchtvaartuigen die lichter zijn dan lucht voor een breed scala aan toepassingen.
Veel meer informatie
Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen
- Hoe zeppelins werken
- Hoe vliegtuigen werken
- Hoe het radiospectrum werkt
- Hoe brandstofcellen werken
- Hoe heliumballonnen werken
- Hoe heteluchtballonnen werken
- Zou een ballon gevuld met vacuüm in plaats van helium drijven?
- Hoeveel met helium gevulde ballonnen van normale grootte zijn er nodig om iemand op te tillen?
Meer geweldige links
- Wereldwijd Eros Corporation
- Defense Advanced Research Projects Agency
- Het vliegende luxe hotel
- Cruiseschip van de lucht
bronnen
- "Aeros-ML Gedeeltelijk Bouyant Aircraft." Wereldwijd Eros Corp. http://www.aerosml.com/aeros-ml_hybrid.asp
- Bowes, Gem. "Cruiseschip van de lucht." De waarnemer, 5 maart, 2006. http://observer.guardian.co.uk/travel/story/0, , 1723437, 00.html
- DARPA Begroting Boekjaar 2007 http://www.darpa.mil/body/pdf/FY07_Final.pdf
- "Producten." Wereldwijd Eros Corp. http://www.aerosml.com/Aeroscraft%20Info.asp
- Zilverstein, Jonathan. "Frankenstein van de lucht." ABC nieuws, 21 februari 2006. http://abcnews.go.com/Technology/story?id=1644771&page=1
- tompkins, Jozua. "Het vliegende luxehotel van morgen." CNN, 16 februari 2006. http://www.cnn.com/2006/TECH/02/16/aeroscraft/
Hoofdlijnen
Natuurlijke hulpbronnen in noordelijke poolgebieden- Basisweerinstrumenten
- Wat betekent een E aan het einde van een getal?
- Kunnen we materie maken?
- De dichtheid van een oplossing berekenen
- The Inventions of Thomas Edison for Kids
- Hoe wetenschappers geluid gebruiken om stervende koraalriffen te redden
- Hoe beïnvloedt temperatuur de Catalase enzymactiviteit?
- Elektronica
- Biologie
- Zonsverduistering
- Wiskunde
- French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |
-
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com
