Die Autoren des Luftschiff-Segelflugzeugs glauben, dass es in der Lage sein wird, eine große Menge Fracht über große Entfernungen zu bewegen, ohne ein einziges Gramm Treibstoff zu verbrauchen.
Luftschiffe können große Lasten mühelos heben, benötigen jedoch Motoren, um sich horizontal zu bewegen. Segelflugzeuge hingegen machen lange, nicht motorisierte Flüge, brauchen aber Energie für den anfänglichen Aufstieg in die Höhe. Was passiert, wenn Sie zwei Gerätetypen kreuzen?
Der amerikanische Konzern Hunt Aviation entwirft einen neuen Flugzeugtyp, der laut Hauptautor der Idee, Ingenieur Robert Hunt, weite Strecken ohne Treibstoff zurücklegen kann.
Das Gerät heißt Gravity Plane, oder noch beängstigender - Flugzeug mit Schwerkraftantrieb, aber von Anti-Schwerkraft ist in dem Projekt keine Rede.
Dies ist eine Mischung aus einem Ballon mit einem Segelflugzeug, dessen Prinzip einer Hexerei ähnelt - das Auto verstößt nicht gegen Naturschutzgesetze, aber es fliegt ohne Kraftstoff.
Vor uns liegt also ein Doppelhüllen-Katamaran-Ballon mit großen variablen Flügeln.
Zu Beginn des Fluges ist die durchschnittliche Dichte des Autos geringer als die Dichte von Luft. Helium in Zylindern hebt die Apparatur in die Luft.
Übrigens eine lustige Tatsache - der Ingenieur geht davon aus, dass seine Idee noch bessere Ergebnisse erzielen wird, wenn nicht Helium zum Heben, sondern ein Vakuum verwendet wird.
In den Aufbauten im mittleren Teil des Rumpfes befinden sich Windkraftanlagen, die beim Abgleiten Energie speichern können und im Gegenteil beim Steigen Jet-Schub erzeugen
Komisch, denn schon lange streiten sich heiße Köpfe über die Idee eines Vakuum-Luftschiffs, aber sie sind erschüttert davon, dass die in diesem Fall nötige, starke (gelesen - schwere) Hülle alles auffressen wird Gewinn an archimedischer Kraft, der im Vergleich zu Helium tatsächlich überhaupt klein ist.
Hunt hingegen glaubt, mit modernen Materialien (wie Carbon-Verbundwerkstoffen) eine ausreichende Schalenfestigkeit bei geringer Masse bereitstellen zu können.
Lassen wir solche Berechnungen auf seinem Gewissen und kehren wir zu einer plausibleren Version mit Helium zurück.
In Gravity Plane kommt eine Innovation zum Einsatz, die das Gerät radikal von herkömmlichen Luftschiffen unterscheidet.
Wenn das Auto mit Ladung und Passagieren die gewünschte Höhe erreicht hat, findet damit eine Transformation statt - die Kompressoren beginnen, atmosphärische Luft in den Spalt zwischen den Rümpfen des "Katamarans" und den darin befindlichen flexiblen Heliumzylindern zu pumpen.
Die Zylinder werden komprimiert, die Heliumdichte steigt und das Gesamtgewicht der Maschine wird noch durch das Gewicht der aufgenommenen Luft ergänzt - alles ist wie bei einem U-Boot, das Meerwasser in den Spalt zwischen robuster und äußerer Hülle pumpt Abstammung.
Fügen wir hinzu, dass bei der Vakuumversion einfach Luft in das Gehäuse eingelassen und in den folgenden Zyklen durch Pumpen abgepumpt wird. Die Umsetzung einer solchen Idee ist zweifelhaft, aber das ist jetzt nicht die Hauptsache.
Auf die eine oder andere Weise wird das Flugzeug schwerer als Luft und beginnt zu fallen. Hier kommen die Flügel ins Spiel – das Auto funktioniert wie ein Segelflugzeug und wandelt den Sturz in Gleit- und Horizontalbewegung um.
Die Windkraftanlage, die Hunt in seinem Auto einsetzen will. Die horizontale Scheibe hat "Verschlüsse", die sich öffnen, wenn sie durch den Luftstrom gedrückt werden, und auf der gegenüberliegenden Seite der Scheibe schließen, wenn sie gegen den Strom gehen
Gleichzeitig speichern auch die in die Karosserie eingebauten Windräder (ursprünglich wieder von Hunt; mit vertikalen Drehachsen) Energie. Auch hier in Form von Druckluft, die in separaten Zylindern gespeichert ist.
Es würde später verwendet werden, um die horizontale Bewegung zu beschleunigen oder das Heben zu erleichtern.
Diese Windmühlen sind reversibel. Bei Bedarf werden sie zu Propellern. Und als Motoren plante Hunt auch, reversible Maschinen zu verwenden - Kompressoren und Pneumatikmotoren in einer Person.
Also nahm unser Segelflugzeug hohe Geschwindigkeit auf und wechselte in den Horizontalflug. Bald versiegt seine kinetische Energie. Die Pumpen evakuieren dann Luft aus dem Hohlraum neben den Heliumzylindern.
Die Heliumbeutel expandieren wieder. Der Gleiter verwandelt sich in einen Ballon - gewinnt an Höhe, um den Zyklus erneut zu beginnen.
Wann das Gravitationsflugzeug fliegen wird, berichten die Autoren des Projekts nicht, aber sie sprechen von der bevorstehenden Erprobung einzelner Einheiten an kleinen Prototypen und Modellen.
Schwachstellen sind im Projekt mit bloßem Auge sichtbar.
Heliumbeutel blasen und schrumpfen in starren zigarrenförmigen Körpern, die aufgrund ihrer beeindruckenden Größe (dies ist immer noch ein Ballon) einen spürbaren Luftwiderstand aufweisen.
Diese Tatsache kann die aerodynamische Qualität des Fahrzeugs nicht beeinträchtigen, egal wie perfekt seine Flügel sind. Und das Ändern des Schwenkwinkels je nach Flugmodus wird nicht viel helfen.
Heliumzylinder gequetscht, Flügel gefaltet und Stein nach unten
Aber gerade die hohe aerodynamische Qualität verhilft gewöhnlichen Segelflugzeugen zu erstaunlichen Flügen.
Der Weltrekord für die Planung einer freien Route liegt also bei 2,1745 Tausend Kilometern.
Es wurde 2003 in Argentinien vom Deutschen Klaus Ohlmann und dem Franzosen Herve Lefranc auf dem deutschen Schempp-Hirth Nimbus 4 DM installiert.
Die aerodynamische Qualität dieses Segelflugzeugs beträgt 60, was vielleicht der beste Indikator unter allen geflügelten Flugzeugen der Welt ist.
Übrigens, wenn Sie zweitausend Kilometer durch 60 teilen, erhalten Sie eine unrealistische Anfangshöhe für den Start, aber hier müssen Sie berücksichtigen - der Gleitschirm fliegt auf einer "Sägezahn" -Flugbahn und gleicht den Verlust regelmäßig aus Höhe aufgrund des Anstiegs der aufsteigenden Luftströmungen über den beheizten Landflächen, unter Cumuluswolken oder in der Nähe von Berghängen.
Neben Zweifeln an der Aerodynamik des revolutionären Hybrids von Hunt Aviation ist anzumerken, dass die gleichzeitige Nutzung der Gleiteigenschaften der Maschine und das Aufladen von Luftspeichern mit von Windkraftanlagen angetriebenen Kompressoren, die wiederum von der Gegenströmung, widersprechen sich deutlich.
Im Allgemeinen ist die Energiebilanz (die Einstellung der erforderlichen Geschwindigkeit und die Kosten für Luftpumpenantriebe usw.) ein weiteres Thema.
Dennoch ist der Gedankengang von Mr. Hunt bemerkenswert. Erinnern wir uns übrigens daran, dass die Idee, die aerostatischen Prinzipien der Unterstützung und des Auftriebs der Flügel in einer Maschine zu kombinieren, alles andere als neu ist.
Aber es scheint noch niemand auf die Idee gekommen zu sein, diese Kräfte in einem Apparat zu nutzen, nicht parallel, sondern nacheinander.
Können Flugzeuge mit Schwerkraftantrieb traditionelle Luftfahrtkonzepte über den Haufen werfen und als Schöpfer dieses hybriden Anspruchs zum Symbol des zweiten Jahrhunderts des motorisierten Fliegens werden? Kaum.
So ein exotisches Gerät mit speziellen Anwendungsgebieten, wie zum Beispiel Waldpatrouillen oder Erholungsflüge … Vielleicht macht die Idee einer amerikanischen Firma Sinn.