Hvordan flyvende biler fungerer

Du skal helt sikkert dreje nogle hoveder i en Moller M400. Se flere konceptbilbilleder. Foto med tilladelse Moller International

Når du sidder midt i et hav af biler i kofanger-til-kofangertrafik på en endeløs expresswa-y, har du nogensinde dagdrømt om, at din bil skulle starte og flyve over vejen? Forestil dig, hvis du bare kunne vende en afbryder og afpakke dig selv fra asfalten!

Trafikpropper er enhver pendlers bane. Mange af os bruger en times tid på at sidde fast i trafikken hver uge. Den voksende befolkning har delvis skylden for vores overbelastede veje, men hovedproblemet er, at vi ikke udvider vores transportsystemer hurtigt nok til at imødekomme stadigt stigende krav. En løsning er at skabe en ny type transport, der ikke er afhængig af veje, som en dag kan gøre trafikpropper til et levn fra det 20. århundrede. For at gøre dette, må vi se til himlen.

-I det sidste århundrede har fly og masseproducerede biler ændret den måde, vi lever på. Biler, som blev overkommelige for den almindelige befolkning, har gjort det muligt for os at bevæge os længere væk fra byer, og fly har reduceret rejsetiden til fjerne destinationer betydeligt. I begyndelsen af ​​et nyt århundrede kan vi muligvis se realiseringen af ​​en århundrede gammel drøm - sammenlægning af biler og fly til kørselsfly, eller flyvende biler. Du har sikkert hørt løfter om flyvende biler før, og teknologien til at gøre dem sikre og lette at flyve kan endelig være her.

I denne artikel vil vi se tilbage på nogle af forsøgene på at bygge en flyvende bil og undersøge nogle af de flyvende køretøjer, som du muligvis kan parkere i din garage i det næste årti!

Bare halvandet årti, efter at Wright Brothers startede i deres fly over slettene i Kitty Hawk, N.C., i 1903, begyndte andre banebrydende mænd at jage drømmen om en flyvende bil. Der var endda et forsøg i det 18. århundrede med at udvikle en svævehestevogn, der til ingen stor overraskelse mislykkedes. Der findes næsten 80 patenter på det amerikanske patent- og varemærkekontor til forskellige slags flyvende biler. Nogle af disse er faktisk fløjet. De fleste har ikke gjort det. Og alt er ikke kommet til at nå målet med den masseproducerede flyvende bil. Her er et tilbageblik på et par af de flyvende biler, der adskiller sig fra pakken:

• Curtiss Autoplane - I 1917 afslørede Glenn Curtiss, der kunne kaldes far til den flyvende bil, det første forsøg på et sådant køretøj. Hans aluminium Autoplane sportede tre vinger, der strækkede sig over 12 fod (12,2 meter). Bilens motor kørte en fire-bladet propell bag på bilen. Autoplanen fløj aldrig virkelig, men den klarede nogle få korte humle.
• Arrowbile - Arrowbile blev udviklet af Waldo Waterman i 1937 og var et hybrid Studebaker-fly. Ligesom Autoplane havde den også en propel fastgjort bagpå køretøjet. Trehjulet bil blev drevet af en typisk 100 hestekræftet Studebaker-motor. Vingerne løsnet til opbevaring. Mangel på finansiering dræbte projektet.
• Airphibian - Robert Fulton, som var en fjern slektning af dampmaskins opfinderen, udviklede Airphibian i 1946. I stedet for at tilpasse en bil til flyvning, tilpassede Fulton et fly til vejen. Vingerne og halesektionen af ​​flyet kunne fjernes for at imødekomme vejkørsel, og propellen kunne opbevares inde i flyets flykroge. Det tog kun fem minutter at konvertere flyet til en bil. Airphibian var den første flyvende bil, der blev certificeret af Civil Aeronautics Administration, forgængeren for Federal Aviation Administration (FAA). Den havde en 150 hestekræfter, seks-cylindret motor og kunne flyve 120 miles i timen og køre med 50 km / h. På trods af hans succes kunne Fulton ikke finde en pålidelig økonomisk bagspiller til Airphibian.
• ConvAirCar - I 1940'erne udviklede Consolidated-Vultee en to-dørs sedan udstyret med en aftagelig flyenhed. ConvAirCar debuterede i 1947 og tilbød en times flyvning og en gaskilometer på 45 mil (72 kilometer) pr. Gallon. Planerne om at markedsføre bilen sluttede, da den styrtede ned på sin tredje flyvning.
• Avrocar - Den første flyvende bil designet til militær brug var Avrocar, udviklet i en fælles indsats mellem canadisk og britisk militær. Det flyvende tallerkenlignende køretøj skulle være et let luftfartsselskab, der ville flytte tropper til slagmarken.
• Aerocar - Inspireret af Airphibian og Robert Fulton, som han havde mødt flere år før, skabte Moulton "Molt" Taylor måske den mest kendte og mest succesrige flyvende bil til dato. Aerocar var designet til at køre, flyve og derefter køre igen uden afbrydelse. Taylor dækkede sin bil med et glasfiberskal. En 10 fod lang (3 meter) drivaksel sluttede motoren til en skubbepropeller. Det kørte på 120 km / t i luften og var det andet og sidste kørefly, der modtog FAA-godkendelse. I 1970 overvejede Ford Motor Co. endda at markedsføre køretøjet, men årtiets oliekrise brød disse planer

Disse pionerer formåede aldrig at udvikle en levedygtig flyvende bil, og nogle døde endda for at teste deres opfindelser. De beviste imidlertid, at en bil kunne bygges til at flyve, og inspirerede en ny gruppe af køreflyentusiaster. Med fremskridt inden for letvægtsmateriale, computermodellering og computerstyrede fly er drømmen meget tæt på at blive virkelighed. I det næste afsnit vil vi se på de flyvende biler, der udvikles i dag, som til sidst kunne være i vores garager.

M200X, forgængeren for Skycar, fløj for første gang i 1989 til en højde på 50 meter. Foto med tilladelse Moller International

Da George Jetson først fløj over amerikanske tv-skærme i sit flyvende billignende køretøj i 1962, begyndte mange af os at spekulere på, hvornår vi kunne købe vores egen Supersonic Suburbanite eller Spacion Wagon. Utrolig nok kan den dag være rundt om hjørnet. Efter et århundrede med uopfyldte løfter kan flyvende biler måske fylde himlen i de næste par årtier. Der er stadig nogle hindringer at overvinde, herunder modtagelse af FAA, men bilerne er tæt på at være færdige.

Der mangler ikke på ingeniører, der påtager sig udfordringen med at designe en ny race af flyvende biler. Mens der er udviklet mere slanke og mere avancerede biler i det sidste årti, er der ikke kommet nogen tæt på at åbne en flyvende bilforhandler. Her er et par af de personer, der forsøger at levere en flyvende bil:

• Paul Moller har brugt 40 år og millioner af dollars på at udvikle sin Skycar. Han er nu meget tæt på at udvikle den første massemarkede flyvende bil. I 1965 demonstrerede han sit første forsøg, XM-2, der svævede fra jorden, men ikke gik nogen steder. I 1989 afslørede Moller M200X, som nu har fløjet 200 flyvninger og kan gå op til 15 fod (15,24 meter).
• MACRO Industries i Huntsville, Ala., Udvikler en flyvende bil, som den kalder SkyRider X2R. Denne aero-bil vil være i stand til at starte og lande lodret. SkyRider integrerer interiørdesignet af en 2-sædet sportsbil med mobiliteten af ​​en helikopter eller fly. Selskabet sagde, at det også udvikler 5 og 7-sædet modeller af SkyRider, og det skulle passe ind i de fleste to-bil garager. Navigationssystemet vil næsten udelukkende blive styret af GPS-satellitter og mobiltjenester.
• I Israel tester Dr. Rafi Yoeli fra Urban Aeronautics CityHawk, en prototype af en fly-by-wire bil. Han arbejder også på et projekt, der er centreret omkring X-Hawk, et rotorfrit lodret-start-og landings-køretøj (VTOL). Besøg dette websted for mere information.
• I 1990 dannede Kenneth Wernicke Sky Technologies til at udvikle en lille-winged flyvende bil. Hans Aircar er flyvet ved 200 til 400 mph (322 til 644 km / t) og kørt med 65 km / h (105 km / t). Den er også lille nok til at passe ind i en gennemsnitlig parkeringsplads.
• For nylig har Branko Sarh, senioringeniør i McDonnell Douglas Aerospace, forsøgt at udvikle en flyvende bil, kaldet Sokol A400, eller Advanced Flying Automobile. Sarh designet et 4-passager køretøj, der ville sprænge teleskopvinger med et tryk på en knap.

Skycar vil blive betjent fuldstændigt af computeren og styret af GPS-satellitter. Foto med tilladelse Moller International

Møllers seneste design, Skycar M400, er designet til at starte og lande lodret, som en Harrier Jet, i små rum. Det kan nå hastigheder på 644 km / t, men vil sejle rundt 563 km / t, og det har en rækkevidde på 1449 km. Benzin, diesel, alkohol, parafin og propan kan bruges til at brændstof på Skycar, og dens brændstofkørsel vil være sammenlignelig med en mellemstor bil, der får 32,2 km til gallon. De første udgifter til en Skycar vil være omkring $ 1 million, men når den først begynder at blive masseproduceret, kan prisen komme ned til så lavt som $ 60.000.

Den fire-sæde Skycar drives af otte roterende motorer, der er indeholdt i fire metalhuse, kaldet naceller, på siden af ​​køretøjet. Der er to motorer i hver nacelle, så hvis en af ​​motorerne i en af ​​nacellen svigter, kan den anden motor opretholde flyvning. Motorerne løfter fartøjet med 720 hestekræfter og skyver derefter fartøjet fremad. Wankel-motoren erstatter stempler fra en konventionel motor med en enkelt trekantet rotor, der roterer inde i et ovalformet kammer, hvilket skaber kompression og ekspansion, når rotoren drejer. Der er tre forbrændingsrum i Wankel med en krumtapaksel imellem.

For at gøre Skycar sikker og tilgængelig for offentligheden vil den blive kontrolleret fuldstændigt af computere, der bruger GPS-satellitter (Global Positioning System), som Møller kalder et fly-by-wire-system. I tilfælde af en ulykke frigiver køretøjet en faldskærm og airbags internt og eksternt for at dæmpe virkningen af ​​styrtet.

MACRO Industries 'SkyRider X2R vil også bruge dette fly-by-wire-system til sikkert at transportere passagerer til deres ønskede destinationer. Drivere kommer ganske enkelt ind, tænder for strømmen og indtaster adressen eller telefonnummeret til deres destination. SkyRider vil gøre resten. MACRO sagde, at systemet vil være næsten fuldautomatisk, men muligvis muliggør en vis manuel kontrol. Kommandoer indtastes bare ved at fortælle bilen, hvad du vil have den til at gøre.

Ifølge deres websted skyder MACRO for at få et arbejdskøretøj produceret engang i 2006. Virksomheden planlægger at drive køretøjet med en forbedret bilmotor til at drive firekanalventilatorer. Det unikke ved SkyRider vil være selskabets patenterede roterende patronventil, som forventes at øge brændstofeffektiviteten og reducere emissionerne.

Det CityHawk svarer til Skycar og SkyRider, idet den også starter og lander lodret. Der er dog nogle vigtige forskelle. CityHawk vil blive drevet af fans, der drives af fire forbrændingsmotorer. Ligesom i Skycar vil denne redundans af motorer give køretøjet mulighed for at lande, selvom en af ​​motorerne går tabt. CityHawk er omtrent på størrelse med en Chevy Surburban og vil have krydsningshastigheder på 90 til 100 miles i timen (145 til 161 km / t). CityHawk-udviklere siger, at den kunne bruges som en lufttaxi, til nyhedsindsamling og til trafikstyring.

Massetilgængeligheden af ​​flyvende biler kan være meget spændende eller meget skræmmende, afhængigt af hvordan du ser på det. Hvis der indføres passende sikkerhedsforanstaltninger, kan de være svaret på vores stadigt forværrede trafikpropper. Flyvende biler, der kan køre med hundreder af kilometer i timen, ville ikke kun skære den hastighedstid pendle til et par minutter, men det vil give os mulighed for at bo hundreder af miles længere væk fra arbejde og stadig komme til kontoret hurtigere end ad vej biler i dag.

Personligt luftkøretøj

Ville det ikke være dejligt at være i stand til at pakke et par tasker, gribe dine venner og flyve overalt i verden i din egen personlige jet når som helst du ønsker? Folk bag opstarten "Terrafugia" håber at gøre dine drømme til virkelighed inden 2009 eller 2010. Nå, slags. Skift drømmen til 'ven' og forestil dig, at flyveplanen er noget begrænset.

Terrafugia-teamet arbejder i øjeblikket på et personligt luftkøretøj (kendt som "Overgangen"), der stort set ligner en SUV med udtrækkelige vinger. Overgangen vil ikke være i stand til at piske dig ud med en non-stop flyvning til enhver destination, men du vil være i stand til at komme så langt som 500 miles i et "spring". Og forbløffende håber designerne, at de gør det på en enkelt tank med blyfri gas. Åh, og rol ikke med at skulle leje en bil, når du når din flugt - som antydet i dens navn, får overgangen også anstændigt kilometertal på vejen! (Planlagte køretøjsspecifikationer: Under flyvning vil overgangen flyve op til 120 miles i timen og få 30 mpg. På motorvejen får den 40 mpg og rundt i byen får den 30 mpg.)

En prototype i fuld størrelse er planlagt, men i øjeblikket arbejder designerne med en femtedel skalamodel i vindtunnelen og er afhængige af computersimuleringer til udvikling.

Relateret hvordan ting fungerer artikler

• Top 5 grunde til, at du ikke ønsker en flyvende bil
• 5 Flyvende bilprototyper
• Hvordan flyvende humvees fungerer
• Sådan fungerer personlige luftkøretøjer
• Sådan fungerer GM's Hy-wire 
• Sådan fungerer sQuba
• Er vi på randen af ​​den flyvende bil?

Flere gode links 

• Urban Aeronautics
• Autopiloter
• MACRO Industries 'SkyRider X2R
• Møller International