• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur Jet Packs fungerar
    Kommer vi att ha ett eget jetpack någon gång? Se fler jetbilder. Ryan Pierse/Getty Images

    Framtiden kommer att bli ganska fantastisk. Var och en av oss kommer att ha ett eget personligt jetpaket. Istället för en lång, långsam daglig pendling, vi kör direkt till jobbet vid 100 mph, skummar längs trädtopparna. Familjesemestrar kommer att omfatta jetpackresor till natursköna platser som inte är kända av vägar. Arbetare kommer att använda jetpaket för att slutföra arbetet på höga platser, som att inspektera bryggstöd eller till och med rengöra skyskrapa fönster.

    Vänta ... sa vi inte detta om framtiden för mer än 50 år sedan? Varför har utvecklingen av jetpaketet gått så långsamt? För många, detta har varit en av livets stora besvikelser. Från de första lovande flygtesterna på 1940 -talet, jetpack -tekniken har knappt avancerat alls. Faktiskt, under årtiondena, jetpaket har helt enkelt inte kunnat övervinna några mycket grundläggande problem. Men det har inte varit alla dåliga nyheter. Längs vägen, jetpaket har gynnats av flera tekniska framsteg, och de har till och med gjort några uppmärksammade framträdanden i populära medier.

    Med det sagt, finns det något sätt att den genomsnittliga personen kommer att kunna få tag på ett riktigt jetpack? Är det praktiskt? Är det prisvärt? Militären använder dem inte och de flesta privata medborgare har verkligen inte dem, så frågan för många av oss kvarstår "Var är våra jetpaket?" Fortsätt läsa för att ta reda på det.

    Jet Pack eller Rocket Pack?

    De flesta enheter vi kallar jetpaket är faktiskt raketpaket, kallas ibland raketbälten. Skillnaden mellan en raket och en jet är betydande. En jet suger in luft, komprimerar den med en turbin och skjuter ut den från baksidan, blanda det med bränsle och förbränna det i processen. Syret i luften är en viktig ingrediens i förbränningsfasen, så en jet behöver ett konstant luftintag för att fungera. En raket bär allt sitt bränsle och oxidationsmedel (som kan vara flytande syre eller någon annan kemikalie), blandar dem och förbränner dem. Inget luftintag behövs.

    NOTERA:

    För denna artikel, vi kommer att hänvisa till den övergripande kategorin bakmonterad, enskilda framdrivningsanordningar som jetpaket. Vi kommer också att påpeka vilka som egentligen är raketpaket.

    Läs mer

    Innehåll
    1. Hinder för Jet Pack -utveckling
    2. Jet Pack -historia
    3. Jet Pack -specifikationer
    4. Jetpaket till salu

    Hinder för Jet Pack -utveckling

    Bell Aerosystems raketbälte i aktion 1963. Francis Miller/ Time Life Pictures/ Getty Images

    Misslyckandet med att utveckla ett användbart jetpaket beror främst på fysiken för att få en människa att flyga. Vi är helt enkelt inte aerodynamiska varelser. Ingenting i form av en människa skapar lyft när vi rör oss genom luften. Det betyder att ett jetpaket måste skapa hela lyftet med ren dragkraft. Att generera så mycket dragkraft förbrukar mycket bränsle - snabbt, för. Den sanna barriären för användbar jetpack -utveckling är bränslets vikt. Vi ha jetpaket, men verkligheten är att de bara fungerar i cirka 30 sekunder. Att lägga till mer bränsle för att förlänga flygtiden skulle göra jetpaketet tyngre, kräver ännu mer bränsle. Ser du dilemmat?

    Bränsleviktsfrågan har kraftigt begränsat användbarheten av jetpaket. Trettio sekunder av flygtid är inte tillräckligt för att göra något annat än att leta efter en bra plats att landa. Detta tar upp det andra stora problemet med jetpaket:säkerhet. Att fästa en raket- eller jetmotor mot ryggen är i sig farligt. Skjuter dig själv upp i luften, att veta att du bara har 30 sekunder på dig att gå ner igen, gör det ännu farligare. Eftersom varje extra pund som du bär reducerar flygtiden ännu mer, det finns inte mycket utrymme för säkerhetskopieringssystem.

    Den sista bristen med jetmotorer är en som de flesta inte tänker på när de fantiserar om att sväva smidigt genom himlen:buller. Om du någonsin varit nära en jetmotor eller en stor raket när den kördes, du vet att de är otroligt högljudda. En av de tidigt föreslagna militära användningarna för jetpaket var för spaning; dock, så snart den amerikanska armén insåg att alla soldater som spanade med jetpaket skulle höras av fienden bokstavligen mil bort, de visste att det aldrig skulle fungera. Bullret skulle vara ett problem även i applikationer där du inte riskerar att bli skjuten. Tänk dig att ens ett jetpack utrustad byggnadsarbetare i en trång stad. Det öronbedövande bullret skulle orsaka många problem för andra arbetare och alla som är olyckliga nog att bo eller arbeta i närheten.

    Självklart, under de mer än 50 åren sedan de första jetpacken utvecklades, vi har gjort fantastiska framsteg inom teknik. Säkert, om vi använde våra bästa vetenskapliga sinnen på problemet, vi kunde övervinna dessa brister och skapa funktionella, användbara jetpaket, höger? Det är fullt möjligt att vi, men det finns ingen efterfrågan. Det visar sig att det inte är så mycket användning för jetpaket utöver, "Hallå, Häftigt, jet pack! "faktor. Nästan vilken användning du kan tänka dig för ett jetpack kan åstadkommas med en mycket billigare och mer pålitlig teknik. Det är inte heller särskilt effektivt att transportera en enda person med flyg. Om vi ​​behöver få någon någonstans genom luften, vi kan använda ett flygplan eller en helikopter och ta flera personer eller till och med lite extra last.

    Vad var drivkraften bakom skapandet av det första jetpaketet? Vem ville bygga det och varför? Ta en titt på nästa sida för att ta reda på det.

    Jetpaket i populärkultur

    En av de mest kända framträdandena av ett jetpaket är i introduktionssekvensen för Thunderball, James Bond -filmen 1965, med Sean Connery i huvudrollen. Bond använder ett jetpaket för att fly från ett möte med en fiendens agent innan han landar säkert i sitt varumärke

    Aston Martin.

    Den kanske mest kända filmplanen som kretsar kring ett jetpaket är Walt Disney Pictures, The Rocketeer. Släpptes 1991, filmen beskriver äventyren för en ung pilot som kämpade mot nazister i slutet av 1930-talet med sin raketdrivna ryggsäck och snygga hjälm. Filmen var baserad på en seriefigur från 1980 -talet, Cliff Secord, som The Rocketeer.

    Läs mer

    Jet Pack -historia

    En raketdemonstration vid Fort Bragg. Ed Clark/Time Life Pictures/Getty Images

    Den amerikanska armén började undersöka raketpaketteknologi 1949 vid Redstone Arsenal i Alabama. Ordnance Rocket Center i Redstone var byrån som ansvarade för programmet. Deras mål var en bakmonterad enhet som kunde driva en enda soldat upp i luften. 1952, Thomas Moore testade framgångsrikt ett raketpaket som lyfte honom i luften, men bara några sekunder. En enhet som heter Jumpbelt demonstrerades vid Fort Benning, Ga., 1958 med en något längre flygtid. Nyhetsbilder från dessa demonstrationer drev allmänhetens intresse för jetpaket. Projektet flyttades sedan till Bell Aerosystems i Buffalo, N.Y.

    Bell utvecklade något de kallade raketbältet, även om det officiella namnet var Small Rocket Lift Device (SRLD). Under det kommande decenniet, Bells raketbälte gjorde flera förbättringar i hastighet och flygtid, nå hastigheter upp till 10 mph. Planer för en jetdriven version, som uppnådde längre flygtider i inledande tester, skrotades när militären bestämde att den inte passade designparametrarna eftersom den var för stor och tung

    [källa:Scientific American].

    Vid det tillfället, allvarlig industriell utveckling av jetpack -tekniken stannade. Praktiskt taget alla jetpaket som utvecklats sedan dess har skapats av amatöruppfinnare eller oberoende företag, och de används främst för offentliga demonstrationer vid spännande showevenemang eller för stuntscener i filmer. Ett utmärkt exempel på detta är Rocketman. Det finns faktiskt inte en enda person som kallas Rocketman, snarare är det en franchise som verkar över hela världen och ger demonstrationer av ett raketbälte baserat på Bell Aerosystems -modellen. Rocketman kan anställas för publicitetsarbete och filmstuntarbete, inklusive anpassad reklam och specialframträdanden [källa:The Rocketman].

    Yves Rossy flyger sin jetdrivna bevingade kostym över Alperna 2008. FABRICE COFFRINI/AFP/Getty Images

    Hur mycket hästkrafter utvecklas av ett raketbälte, och hur mycket kan det faktiskt lyfta? Du kan bli chockad över svaret. Ta reda på nästa sida, där vi förser dig med några av de mer intressanta tekniska detaljerna för raketbälte.

    Flyger Alperna

    Yves Rossy förvärvade smeknamnet The Rocketman från media (han är inte associerad med Rocketman -företaget). En schweizisk pilot och ingenjör, Rossy skapade ett av få faktiska jetpaket i världen. Hans bevingade flygdräkt använder fyra jetmotorer (inte raketer). Han utplacerar från ett plan och fritt faller kort innan han avfyrar motorerna och skjuter i höjden upp till 200 mph. Han styr sin riktning genom att flytta sin kropp, bankar vingarna för att vända. Den inledande flygningen i maj 2008 var en framgång - Rossy var högt upp tillräckligt länge för att vända en rad aerobatiska manövrar innan han kom till en säker landning med en fallskärm [källa:Daily Mail Online].

    Rossys jetpack har ett vingspann på åtta fot och kostar över $ 200, 000 att utveckla. Han tänker inte marknadsföra det kommersiellt eller för militären, men han planerar ytterligare testflygningar

    och utveckling.

    Läs mer

    Jet Pack -specifikationer

    Bill Suitor flyger in i öppningsceremonierna vid sommar -OS 1984. Tony Duffy/Getty Images

    Raketband körs på väteperoxidbränsle, som inte är explosivt i sig. Detta gör raketbälten något säkrare än jetpaket. När väteperoxiden kombineras med flytande kväve under tryck och en silverkatalysator, den kemiska reaktionen genererar överhettad ånga som skjuter ut ur dubbla raketmunstycken vid 1, 300 grader Fahrenheit (704,4 grader Celsius). Det finns ingen låga, men det är fortfarande extremt farligt. Resultatet är 800 hästkrafter eller cirka 300 kilo kraft [källa:CNN.com]. Väteperoxid är bra, pålitligt bränsle, och den enda biprodukten är vatten. Dock, det är väldigt dyrt, kostar cirka $ 250 per gallon (3,78 liter). Varje flygning använder nästan allt bränsle i tanken-cirka sju liter (26,5 liter) per flygning.

    Det typiska raketbältet väger 56,7 kilo och piloten måste väga 175 kilo (79,4 kilo) eller mindre, annars kommer raketerna inte att ge tillräckligt med lyft. Höger hand styr gasreglaget, medan vänster hand styr yaw, som är rörelse från sida till sida. Även om raketbälten har korta flygtider, de kan nå hastigheter upp till 80 mph och de accelererar otroligt snabbt. Landning uppnås genom att gradvis minska på gasen [källa:Scientific American].

    Gör allt detta att du vill rusa ut och köpa ditt eget jetpack eller raketbälte? Är du villig att gå igenom utbildningen? Är du villig att betala priset? Fortsätt läsa för att ta reda på hur mycket ett jetpaket eller raketbälte kommer att sätta dig tillbaka.

    Ett jetpaket vid OS 1984

    Öppningsceremonierna vid OS 1984 hölls på Los Angeles Memorial Coliseum. Förutom musik av John Williams och många dansare och artister, ceremonin inkluderade ett raketbältesflyg av Bill Suitor, en av de ursprungliga Bell -testpiloterna. Han startade i ena änden av stadion och flög snabbt över skålen för att landa i mitten av fältet. Med nästan 100, 000 närvarande och en världsomspännande TV -publik på miljarder, det var sannolikt den mest bevittnade raketbältesflygningen i historien.

    Jetpaket till salu

    Rocketman-serien erbjuder reklam och inbyggda kameror. Bruno Vincent/Getty Images

    En handfull företag erbjuder för närvarande jetpaket till försäljning för allmänheten. JetPack International (Jet PI) är ett amerikanskt företag som grundades av Troy Widgery, skapare av Go Fast energidrycker. Jet PI tog 50-talets raketbandsdesigner och uppdaterade dem med moderna bränslen och material. Dessa ansträngningar minskade vikten, förbättrad dragkraft och ökad flygtid till drygt 30 sekunder. Förutom offentliga demonstrationer, Jet PI erbjuder några av deras raketbälten och jetpaket till salu. Deras T-73-modell är ett riktigt jetpaket, med en hävdad flygtid på nio minuter och ett försäljningspris på $ 200, 000. De erbjöd tidigare ett raketbälte till salu för $ 150, 000.

    Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) är ett mexikanskt företag som erbjuder en rad raketdrivna produkter, inklusive TAM Rocket Belt. Kostnaden är $ 125, 000. Både Jet PI och TAM inkluderar en utbildningstid i inköpspriset. TAM säger att de inkluderar praktisk utbildning och 10 testflyg, tillsammans med upplägg, underhåll och teknisk support dygnet runt.

    Thunderbolt Aerosystems har också meddelat planer på att utveckla ett jetpaket med en flygtid på mer än 30 minuter. De sålde ursprungligen ett raketpaket för $ 125, 000, men de hävdar att designrättigheterna såldes för användning i "räddningsoperationer för nöd- och jordbävningar" [källa:Thunderbolt Aerosystems]. Deras nuvarande modellraket har en flygtid på 75 sekunder.

    Omfattande träning är en riktigt bra idé - jetpaket och raketbälten kan vara mycket farliga. Det finns inga rapporterade allvarliga skador eller dödsfall till följd av användning av jetpack, men det har nog mycket att göra med hur sällsynta de är. På de flesta flygningar, piloten är faktiskt bunden till marken, förhindra förlust av kontroll. Det finns inga säkerhetskopieringssystem eftersom den begränsade flygtiden för ett raketbälte innebär att piloten aldrig kommer att bli tillräckligt hög från marken för att lyckas använda en fallskärm. Att flyga är mycket svårt - piloten måste navigera i tre dimensioner, och en människa som bär en raket är inte en särskilt stabil flygplattform. Av samma skäl, det är ingen bra idé att försöka bygga ditt eget raketbälte eller jetpack. Faktiskt, tv -programmet MythBusters undersökte planer för ett hemlagat jetpaket tillgängligt på Internet. Med hjälp av kraftfulla fläktar, den här enheten skulle ge lyft via lufttryck. MythBusters -teamet visade att planerna inte var genomförbara.

    Vill du veta mer om jetpaket, raketbälten och andra personliga flygplan? Kolla sedan in länkarna på nästa sida, de kommer att ge dig mycket bra information.

    Jet Pack -alternativ

    Prisvärd, personliga jetpaket kommer förmodligen aldrig att hända. Vilka andra enskilda flygande enheter kan vi använda? Väl, det är Trek Aerospace Springtail, som har en mycket längre räckvidd (mer än 150 miles) och flygtid (mer än 2 timmar) och använder kanaliserade fläktar för att ge lyft. Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) har också släppt design för ett hybridraket/helikopterpaket, kallade TAM Libelula mikrohelikopter. En helikopterstöd monterad ovanför pilothuvudet skulle ge förlängd flygtid. Och ett företag som heter AirBuoyant utvecklar VertiPod, en tvåpersons flygplattform som använder en rekvisita för att ge luftkraft.

    Mycket mer information

    Relaterade artiklar om HowStuffWorks

    • Hur personliga flygfordon fungerar
    • Hur gasturbinmotorer fungerar
    • Hur raketmotorer fungerar
    • Hur flygplan fungerar
    • Hur helikoptrar fungerar
    • Hur James Bond fungerar
    • Hur den amerikanska armén fungerar
    • Hur fungerar energidrycker?
    • Kan du göra en raketmotor med väteperoxid och silver?

    Fler fantastiska länkar

    Fler fantastiska länkar

    • JetPack International
    • Tecnologia Aeroespacial Mexicana
    • The Rocketman
    • Thunderbolt Aerosystems
    • Trek Aerospace

    Källor

    • Daily Mail Online. "Rocketman flyger över Alperna med jetpack packat på ryggen." 15 maj 2008. http://www.dailymail.co.uk/news/article-566434/ Pictured-Rocketman-flies-Alps-jet-pack-strapped-back.html
    • Greenemeier, Larry. "Problemet med raketpaket." Scientific American. 29 april kl. 2008. http://www.sciam.com/article.cfm?id=rocket-pack
    • Greenemeier, Larry. "Kommer det personliga jetpaketet någonsin att komma av marken?" Scientific American. 29 april kl. 2008. http://www.sciam.com/article.cfm?id=jet-pack
    • Irvine, Dekanus. "Var är min jetpack?" CNN.com. 19 februari kl. 2007. http://edition.cnn.com/2007/TECH/science/02/19/ft.jetpacks/index.html
    • Saunders, David. "Raketbältet." US Army Transportation Museum. http://www.transchool.eustis.army.mil/Museum/Jetbelt.htm

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com