Springtail EFV-4A durante un volo stazionario nell'ottobre 2003. Scopri di più foto di jet . Foto per gentile concessione di trekaerospace.com Quando l'automobile uscì per la prima volta su strade sterrate nel 19° secolo, ci ha permesso di andare in posti dove non eravamo mai stati e ci ha permesso di arrivarci in poche ore invece che in giorni. A differenza del treno, che limitava le persone a soste e orari, l'auto ci ha dato un incredibile senso di libertà. Oggi, le nostre auto ci danno ancora una grande libertà, ma in molte città, quella libertà è temperata dal fastidio del traffico pesante. Non c'è niente di così frustrante come essere in ritardo al lavoro o un evento importante a causa degli ingorghi.
Foto di Jet
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Non sarebbe fantastico se potessi spostarti senza preoccuparti del traffico? Con un veicolo aereo personale (PAV), potrebbe benissimo essere possibile. In questo articolo, HowStuffWorks esamina la tecnologia alla base di un PAV attuale, il Springtail EFV-4B .
Ringraziamenti speciali a Harry W. Falk e Trek Aerospace per il loro aiuto con questo articolo.
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Springtail EFV-4A Foto per gentile concessione di trekaerospace.com il Veicolo volante esoscheletro Springtail sviluppato da Trek Aerospace funziona in modo simile al Harrier jet , sollevando verticalmente. Ma invece della propulsione a getto, lo Springtail utilizza eliche canalizzate per sollevare l'aviatore da terra. L'EFV-4B è il modello più recente di una serie di diversi prototipi.
Una volta legato a questo veicolo aereo personale (PAV), il motore girerà le ventole dei condotti sopraelevati per fornire una spinta adeguata per spingerti in aria. Lo Springtail EFV-4B è alto 8,3 piedi (2,5 metri), e gli operatori devono essere alti tra 5 piedi e 4 pollici e 6 piedi e 6 pollici (da 163 a 198 cm) e pesare tra 115 e 275 libbre (da 52 a 125 kg) per la massima manovrabilità e sicurezza.
Una volta in volo, puoi sfrecciare sulle cime degli alberi a una velocità massima di 113 mph (182 km/h) per 184 miglia (296 km) su un serbatoio di gas da 12,3 galloni (46,6 litri) prima di fare rifornimento. La velocità media di crociera è di circa 94 mph (151 km/h). Perché può salire fino a 11, 400 piedi (3, 475 metri), c'è la possibilità che lo Springtail condivida il suo spazio aereo con altri piccoli velivoli. Però, secondo i ragazzi di Trek Aerospace, alla fine è destinato a volare a un'altitudine di circa 400 piedi sopra il livello del suolo, muovendosi a circa 90 mph. Le dimensioni compatte del Springtail gli consentiranno di atterrare su un'area grande all'incirca come due posti auto di dimensioni compatte.
Ora, diamo un'occhiata all'interno del Springtail.
Springtail EFV-4A durante un volo stazionario nell'ottobre 2003 Foto per gentile concessione di trekaerospace.com Quattro componenti principali di Springtail potrebbero un giorno consentirgli di portarci al lavoro o al cinema locale:
Al centro di questo veicolo brevettato c'è un piccolo motore rotativo da 118 cavalli che utilizza benzina per aviazione da 100 ottani (AVGAS). Se necessario, funzionerà a 91 ottani e c'è un motore Springtail che utilizza effettivamente il diesel. Un motore rotativo è un motore a combustione interna, come il motore della tua macchina, ma funziona in modo completamente diverso rispetto al motore a pistoni convenzionale.
Come un motore a pistoni, il motore rotativo utilizza la pressione creata quando viene bruciata una combinazione di aria e carburante. In un motore a pistoni, quella pressione è contenuta nei cilindri e costringe i pistoni a muoversi avanti e indietro. Le bielle e l'albero motore convertono il movimento alternativo dei pistoni in un movimento rotatorio che può essere utilizzato per alimentare un veicolo.
La pressione di combustione è contenuta in una camera formata da una parte dell'alloggiamento e sigillata da una faccia del rotore triangolare, che è quello che usa il motore al posto dei pistoni. Il rotore segue un percorso che sembra qualcosa che creeresti con a Spirografo . Questo percorso mantiene ciascuno dei tre picchi del rotore in contatto con l'alloggiamento, creando tre volumi separati di gas. Mentre il rotore si muove intorno alla camera, ciascuno dei tre volumi di gas si espande e si contrae alternativamente. È questa espansione e contrazione che attira aria e carburante nel motore, lo comprime e fa potenza utile man mano che i gas si espandono, e poi espellere lo scarico.
Scheda tecnica Springtail EFV Foto per gentile concessione di trekaerospace.com Il motore dello Springtail è collegato a un sistema di alberi di trasmissione, giunti cardanici e scatole ingranaggi, che azionano i ventilatori canalizzati controrotanti. I modelli precedenti sfoggiavano pale del ventilatore a passo fisso (al contrario del passo variabile), il che significa che sono fissati rigidamente al mozzo centrale della ventola rotante con un angolo prestabilito. Le lame a passo fisso hanno contribuito a ridurre il numero di parti mobili al lavoro sui modelli precedenti. Però, lo svantaggio delle pale a passo fisso è che non possono essere regolate durante il volo. Essendo l'ultimo modello, lo Springtail EFV-4B ora presenta numerosi aggiornamenti e miglioramenti tecnologici, tra cui lame a passo variabile . Un altro importante miglioramento è il nuovo sistema di controllo di Springtail.
Diamo un'occhiata più da vicino a questo nuovo sistema.
Test di volo Springtail EFV-4A svoltosi il 16 marzo 2005 Foto per gentile concessione di trekaerospace.com Un pilota potrebbe far funzionare il prototipo XFV originale usando due impugnature manuali e armi di controllo , e spostando il suo peso da un lato all'altro. Però, dopo aver applicato quel concetto di operazioni nella galleria del vento presso il Centro di ricerca AMES della NASA nel 2000, il team di test ha scoperto che cinematica (del corpo) il movimento non avrebbe consentito al pilota un controllo sufficiente dell'imbarcazione.
Attualmente, il Springtail usa fly-by-wire controlli. In teoria, questo sistema è un po' come il drive-by-wire sistemi progettati per concept car come Hy-wire di GM. L'operatore controlla il veicolo tramite due joystick, uno per ogni mano. Il joystick sinistro controlla il numero di giri delle ventole intubate (il controllo dell'altitudine). Il joystick destro controlla la velocità del veicolo in avanti e indietro, svolte a sinistra e a destra (rotolo), e ruotando il veicolo sul suo asse verticale (imbardata). Questo è anche noto come a tre gradi di libertà dispositivo di controllo.
Poiché l'operatore utilizza i joystick, i suoi comandi sono dati in pasto a un sistema informatico di bordo . Il sistema informatico interpreta queste informazioni e sposta i condotti, alette di comando e altre superfici di controllo in modo che il veicolo si muova per accogliere di conseguenza i comandi dell'operatore. L'impressionante computer di bordo conferisce anche a Springtail una sorta di autopilota funzione. L'operatore può inserire le coordinate GPS per il veicolo da seguire in modo che il sistema informatico di bordo di Springtail lo "guidi" alla destinazione programmata.
Oltre al normale movimento di volo, come un elicottero, il Springtail può passa il mouse in un posizione stazionaria . Il tempo di hover dipende molto dalle condizioni del vento e dall'altitudine, ma il tempo medio è di circa due ore.
In caso di guasto catastrofico, l'aereo dispiegherebbe automaticamente un paracadute per far cadere in sicurezza il velivolo e il pilota. In caso di malfunzionamento iniziale del paracadute principale, c'è un paracadute di riserva per il pilota. È progettato per dispiegarsi automaticamente dopo che il pilota si è slacciato dal Springtail e si è allontanato dalla macchina.
Così, abbiamo discusso del mestiere e della sua tecnologia di base, ma funziona? Chi lo userà? E, quanto costa? Scopriamolo.
Questo Springtail EFV-4B potrebbe essere utilizzato dai militari, sicurezza nazionale, poliziotti, squadre di risposta alle emergenze e persino attività commerciali. Foto per gentile concessione di trekaerospace.com Come accennato in precedenza, la tecnologia di base dietro lo Springtail è stata soggetta a numerosi test nella galleria del vento presso il Centro di ricerca AMES della NASA. Il prototipo iniziale, il SoloTrek Exo-Skeletor Flying Vehicle (XFV) ha completato più di 70 missioni con equipaggio e ha effettuato con successo il suo primo volo di prova con equipaggio il 18 dicembre, 2001. Durante i primi test di volo dell'XFV, la macchina era legata a una gru, nella speranza di evitare danni costosi. Nel novembre del 2003, lo Springtail ha completato la sua prima missione libera - è stato in volo per circa 50 secondi e si è mosso di circa 60 piedi. Trek Aerospace riferisce che finora sono stati completati quasi 200 voli di prova collegati e circa 20 test non collegati.
Mentre la società non ha detto quando commercializzerà il veicolo, segnala che esistono applicazioni per uso militare e privato. Inizialmente, è probabile che venga utilizzato dai paracadutisti, che userebbe il Springtail per volare in battaglia. Altre possibili applicazioni del Springtail, come presentato sul sito Web di Trek Aerospace, includono ma non sono limitati a:
Sebbene Trek Aerospace non abbia detto quando Springtail potrebbe essere disponibile al pubblico, il prezzo dovrebbe essere paragonabile a quello di un'auto sportiva ad alte prestazioni.
Per ulteriori informazioni sul Springtail, veicoli aerei personali e argomenti correlati, controlla i link nella pagina seguente.
