Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Overig

De echte mechanismen achter persoonlijke jetpacks:van geschiedenis tot vandaag

De visie van alledaagse jetpacks – die met een snelheid van 160 km/u over boomtoppen naar het werk vliegen, gezinnen naar afgelegen schilderachtige plekjes vervoeren, of ingenieurs de mogelijkheid bieden brugsteunen te inspecteren en ramen van wolkenkrabbers schoon te maken – belooft al lang een revolutie in de persoonlijke mobiliteit.

Maar al meer dan zeventig jaar staat deze droom stil. Ondanks vroege vliegtests in de jaren veertig heeft de ontwikkeling van jetpacks moeite gehad om fundamentele technische hindernissen te overwinnen. De technologie heeft sporadisch media-aandacht gekregen, maar echte commerciële levensvatbaarheid blijft ongrijpbaar.

Zal de gemiddelde consument ooit een echt jetpack kunnen kopen? Is het praktisch, betaalbaar en veilig genoeg voor dagelijks gebruik? Deze gids onderzoekt de wetenschap, geschiedenis en marktrealiteit achter persoonlijke jetpacks.

Barrières voor de ontwikkeling van jetpacks

Menselijke lichamen genereren geen lift. Een jetpack moet alle noodzakelijke stuwkracht produceren om de zwaartekracht te overwinnen, waarvoor aanzienlijke brandstof nodig is. Het gewicht van die brandstof beperkt de vliegtijd:de huidige ontwerpen duren doorgaans slechts ongeveer 30 seconden. Het toevoegen van meer brandstof verhoogt het gewicht en vereist nog meer stuwkracht – een klassieke afweging tussen energie en massa.

Veiligheid is een tweede kritieke kwestie. Een raket of straalmotor die aan de achterkant is vastgebonden, brengt inherente risico's met zich mee. Met een korte vluchtperiode is er weinig ruimte voor fouten of redundantie, en elk extra pond uitrusting vermindert het uithoudingsvermogen verder.

Lawaai is het derde obstakel. Straalmotoren en raketten zijn extreem luid. Militaire verkenningsplannen werden opgegeven toen duidelijk werd dat een met een jetpack uitgeruste soldaat van kilometers afstand hoorbaar zou zijn. In civiele contexten zou het lawaai werknemers en bewoners in stedelijke omgevingen storen.

Zelfs met moderne materialen en brandstoffen blijft de vraag naar persoonlijke jetpacks beperkt. Alternatief transport – vliegtuigen, helikopters – biedt grotere capaciteit en betrouwbaarheid. De technologie heeft nog niet het punt bereikt waarop zij een nettovoordeel biedt ten opzichte van bestaande oplossingen.

Jet Pack-geschiedenis

Het Amerikaanse leger begon in 1949 met onderzoek naar raketpakketten in Redstone Arsenal, Alabama. In 1952 steeg ThomasMoore op in een prototype dat slechts een paar seconden in de lucht bleef. De Jumpbelt uit 1958 bij FortBenning verlengde de vliegtijd enigszins en sprak tot de publieke verbeelding. Het project verhuisde naar Bell Aerosystems in New York, waar het Small Rocket Lift Device (SRLD) en de straalaangedreven variant ervan werden getest, waarbij snelheden tot 16 km / u werden bereikt. Militaire planners wezen het zwaardere, grotere ontwerp uiteindelijk af.

Na de jaren zestig nam de industriële belangstelling af. De meeste daaropvolgende jetpacks werden gebouwd door hobbyisten of kleine bedrijven voor openbare demonstraties en filmstunts. Het bekendste moderne voorbeeld is de Rocketman-franchise, die wereldwijd actief is en reclame- en stuntoptredens op maat aanbiedt, gebaseerd op het model van Bell.

Jet Pack-specificaties

Moderne raketgordels maken gebruik van waterstofperoxidebrandstof, die op zichzelf niet explosief is. In combinatie met vloeibare stikstof onder druk en een zilverkatalysator produceert de reactie oververhitte stoom van 704°C die uit dubbele spuitmonden komt. Het systeem levert ongeveer 800 pk (≈300 lb stuwkracht) en verbruikt ongeveer 26,5 liter (7 gallon) per vlucht. De kosten van waterstofperoxide bedragen ongeveer $ 250 per gallon.

De typische riem weegt 125 pond (56,7 kg). Om lift te bereiken, moet de piloot 79,4 kg of minder wegen. Rechterbediening gaspedaal; linkerhandbediening gieren. Ondanks de beperkte vliegtijd zijn snelheden tot 130 km/uur haalbaar en is snelle acceleratie mogelijk. Voor het landen is een geleidelijke vermindering van het gaspedaal vereist.

Jetpacks te koop

JetPack International (JetPI), opgericht door TroyWidgery, moderniseert ontwerpen uit de jaren vijftig met geavanceerde brandstoffen en materialen, waardoor het gewicht, de stuwkracht en de vliegtijd worden verbeterd tot iets meer dan 30 seconden. Hun T-73-model claimt negen minuten vliegen en wordt verkocht voor $ 200.000; er werd een raketriemversie aangeboden voor $ 150.000.

Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) biedt de TAM Rocket Belt aan voor $ 125.000, inclusief praktische training, 10 testvluchten, installatie, onderhoud en 24/7 ondersteuning.

Thunderbolt Aerosystems heeft een jetpack aangekondigd met een geclaimde vliegtijd van meer dan 30 minuten, hoewel het huidige model 75 seconden biedt. Ze verkochten eerder een raketpakket voor $125.000 en geven nu een licentie voor het ontwerp voor nood- en aardbevingsreddingsoperaties.

Opleiding is essentieel; De zeldzaamheid van jetpacks en het ontbreken van back-upveiligheidssystemen zorgen ervoor dat ongelukken zeldzaam zijn, maar elke vlucht vereist vaardigheid. De meeste tests zijn voor de veiligheid aan de grond bevestigd. Proberen een zelfgemaakt jetpack te bouwen is uiterst onpraktisch. MythBusters heeft aangetoond dat op ventilatoren gebaseerde liftplannen niet haalbaar zijn.

Meer geweldige links

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

Meer geweldige links

Nog meer geweldige links

Bronnen

  • Dagelijkse post online. 'Rocketman vliegt over de Alpen met een jetpack op zijn rug.' 15 mei 2008. Link
  • Greenemeier, Larry. "Het probleem met raketpakketten." Wetenschappelijke Amerikaan. 29 april 2008. Link
  • Greenemeier, Larry. "Zal het Personal Jet Pack ooit van de grond komen?" Wetenschappelijke Amerikaan. 29 april 2008. Link
  • Irvine, Dean. "Waar is mijn jetpack?" CNN.com. 19 februari 2007. Link
  • Saunders, David. "De raketgordel." Transportmuseum van het Amerikaanse leger. Link