Springtail EFV-4A under en fri sväva i oktober 2003. Se mer jet bilder . Foto med tillstånd trekaerospace.com När bilen första gången rullade in på grusvägar på 1800 -talet, det tillät oss att åka till platser som vi aldrig hade varit och låt oss ta oss dit på några timmar istället för dagar. Till skillnad från tåget, som begränsade människor till hållplatser och scheman, bilen gav oss en fantastisk känsla av frihet. I dag, våra bilar ger oss fortfarande stor frihet - men i många städer, att friheten dämpas av irritationen av tung trafik. Det finns inget riktigt så frustrerande som att vara sen till jobbet eller en viktig händelse på grund av gridlock.
Jet bilder
Om du gillar unika tagningar inom luftfart, då bör du kolla in skärmflygningsartikeln, video och bilder på Discovery’s Fearless Planet för att lära dig mer.
Vore det inte bra om du kunde ta dig runt utan att oroa dig för trafik? Med en personligt flygfordon (PAV), det kan mycket väl vara möjligt. I den här artikeln, HowStuffWorks tittar på tekniken bakom en aktuell PAV, de Springtail EFV-4B .
Speciellt tack till Harry W. Falk och Trek Aerospace för deras hjälp med denna artikel.
Innehåll
Springtail EFV-4A Foto med tillstånd trekaerospace.com The Springtail Exoskeleton Flying Vehicle utvecklat av Trek Aerospace fungerar ungefär som Harrier jet , lyfter av vertikalt. Men istället för jetdrivning, Springtail använder kanaliserade propellrar för att lyfta flygaren från marken. EFV-4B är den senaste modellen i en serie med flera prototyper.
En gång fastspänd i detta personligt flygfordon (PAV), motorn vrider luftfläktarna för att ge tillräcklig kraft för att driva dig upp i luften. Springtail EFV-4B är 2,5 meter hög, och förare bör vara mellan 163 och 198 cm långa och väga mellan 52 till 125 kg för maximal manövrerbarhet och säkerhet.
En gång i luften, du kan zip över trädtoppar med en toppfart på 182 km / h i 296 km på en 12,3-gallon (46,6-liters) tank bensin innan du tankar. Genomsnittlig marschfart är cirka 94 mph (151 kph). Eftersom det kan klättra så högt som 11, 400 fot (3, 475 meter), det finns möjlighet att Springtail skulle dela sitt luftutrymme med andra små flygplan. Dock, enligt folket på Trek Aerospace, det är slutligen avsett att flyga på en höjd av cirka 400 fot över marknivå, rör sig runt 90 mph. Den kompakta storleken på Springtail gör att den kan landa på ett område som är ungefär lika stort som två parkeringsplatser i kompakt bil.
Nu, låt oss ta en titt inuti Springtail.
Springtail EFV-4A under en fri sväva i oktober 2003 Foto med tillstånd trekaerospace.com Fyra huvudkomponenter i Springtail kan en dag göra det möjligt för oss att flyga till jobbet eller den lokala biografen:
I hjärtat av detta patenterade fordon finns en liten 118-hästars roterande motor som använder 100-oktanig flygbensin (AVGAS). Om nödvändigt, den körs på 91-oktan och det finns en Springtail-motor som faktiskt använder diesel. En roterande motor är en förbränningsmotor, som motorn i din bil, men den fungerar på ett helt annat sätt än den konventionella kolvmotorn.
Som en kolvmotor, den roterande motorn använder det tryck som skapas när en kombination av luft och bränsle bränns. I en kolvmotor, att trycket finns i cylindrarna och tvingar kolvar att röra sig fram och tillbaka. Vevstängerna och vevaxeln omvandlar kolvarnas fram- och återgående rörelse till en rotationsrörelse som kan användas för att driva ett fordon.
Förbränningstrycket finns i en kammare som bildas av en del av huset och förseglas av ena sidan av den triangulära rotorn, vilket är vad motorn använder istället för kolvar. Rotorn följer en väg som ser ut som något du skulle skapa med en Spirograf . Denna väg håller var och en av rotorns tre toppar i kontakt med huset, skapa tre separata gasvolymer. När rotorn rör sig runt kammaren, var och en av de tre volymerna gas växer växelvis och drar ihop sig. Det är denna expansion och sammandragning som drar luft och bränsle in i motorn, komprimerar den och gör användbar kraft när gaserna expanderar, och avlägsna sedan avgaserna.
Springtail EFV specifikationsblad Foto med tillstånd trekaerospace.com Springtail -motorn är ansluten till ett system med drivaxlar, universalkopplingar och växellådor, som driver de motroterande kanalfläktarna. Tidigare modeller sportade fläktblad med fast stigning (i motsats till variabel tonhöjd), vilket betyder att de är fast fixerade till det centrala roterande fläktnavet i en inställd vinkel. Blad med fast stigning bidrog till att minska antalet rörliga delar på arbetet på de tidigare modellerna. Dock, nackdelen med fasta blad är att de inte kan justeras under flygning. Som den senaste modellen, Springtail EFV-4B har nu flera tekniska uppgraderingar och förbättringar-inklusive blad med variabel stigning . En annan stor förbättring är Springtails nya styrsystem.
Låt oss titta närmare på det nya systemet.
Springtail EFV-4A flygprov hölls den 16 mars, 2005 Foto med tillstånd trekaerospace.com En pilot kan använda den ursprungliga XFV -prototypen med två handkontrollgrepp och kontrollarmar , och genom att flytta sin vikt från sida till sida. Dock, efter att ha tillämpat det operativa konceptet i vindtunneln vid NASA AMES Research Center redan 2000, testteamet upptäckte det kinematisk (kropps) rörelse skulle inte tillåta piloten tillräcklig kontroll över båten.
För närvarande, Springtail använder fly by Wire kontroller. I teorin, detta system är ungefär som kör-för-tråd system konstruerade för konceptbilar som GM:s Hy-wire. Föraren styr fordonet med två joysticks, en för varje hand. Den vänstra joysticken styr varvtalet för de kanaliserade fläktarna (höjdkontrollen). Höger joystick styr fordonets hastighet framåt och bakåt, vänster och höger sväng (rulla), och vrider fordonet på dess vertikala axel (yaw). Detta är också känt som en tre graders frihet kontrollenhet.
När operatören använder joysticks, hans eller hennes kommandon matas till en omborddatorsystem . Datorsystemet tolkar denna information och flyttar kanalerna, styrskovlar och andra manöverytor så att fordonet rör sig för att passa förarens kommandon i enlighet därmed. Den imponerande inbyggda datorn ger också Springtail ett slags autopilot fungera. Operatören kan ange GPS -koordinater för fordonet att följa så att Springtails inbyggda datorsystem "kör" honom eller henne till den programmerade destinationen.
Förutom vanlig flygrörelse, som en helikopter, Springtail -burken sväva i en stationärt läge . Hover-tiden beror verkligen på vindförhållanden och höjd, men den genomsnittliga tiden är cirka två timmar.
Vid katastrofalt misslyckande, flygplanet skulle automatiskt sätta in en fallskärm för att säkert föra båten och piloten ner. Vid första funktionsfel i huvudskärmen, Det finns en back-up fallskärm för piloten. Den är utformad för att distribueras automatiskt efter att piloten har lossnat sig från Springtail och skjutit bort från maskinen.
Så, vi har diskuterat hantverket och dess kärnteknik, men fungerar det? Vem ska använda den? Och, hur mycket kostar det? Låt oss ta reda på.
Denna Springtail EFV-4B kan användas av militären, hembygdsskydd, poliser, räddningsteam och till och med kommersiella företag. Foto med tillstånd trekaerospace.com Som tidigare nämnts, kärntekniken bakom Springtail har utsatts för många vindtunneltester vid NASA AMES Research Center. Den första prototypen, SoloTrek Exo-Skeletor Flying Vehicle (XFV) genomförde mer än 70 bemannade uppdrag och gjorde sin första framgångsrika bemannade testflygning den 18 december, 2001. Under inledande flygprovning av XFV, maskinen var bunden till en kran, i hopp om att undvika dyra skador. I november 2003, Springtail fullbordade sitt första obundna uppdrag - det var luftburet i cirka 50 sekunder och rörde sig cirka 60 fot. Trek Aerospace rapporterar att nästan 200 bundna testflygningar och cirka 20 obundna tester har genomförts hittills.
Även om företaget inte har sagt när de kommer att marknadsföra fordonet, den rapporterar att det finns ansökningar för militärt och privat bruk. Initialt, det kommer sannolikt att användas av fallskärmsjägare, som skulle använda Springtail för att flyga in i striden. Andra möjliga tillämpningar av Springtail, som presenteras på Trek Aerospace -webbplatsen, inkludera men är inte begränsade till:
Även om Trek Aerospace inte har sagt när Springtail kan vara tillgänglig för allmänheten, priset beräknas vara jämförbart med ett högpresterande sportbil.
För mer information om Springtail, personbilar och relaterade ämnen, kolla in länkarna på följande sida.
