Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Sådan fungerer Jet Packs

Vil vi hver især have vores egen jetpack en dag? Se flere jetbilleder. Ryan Pierse/Getty Images

Fremtiden bliver temmelig fantastisk. Hver enkelt af os vil have vores egen personlige jetpack. I stedet for en lang, langsom daglig pendling, vi lyner direkte til arbejdet ved 100 mph, skummer langs træets toppe. Familieferier vil omfatte jetpack -ture til naturskønne steder, der er uberørte af veje. Arbejdere vil bruge jetpakker til at fuldføre arbejdet på høje steder, såsom inspektion af brostøtter eller endda rengøring af skyskrabervinduer.

Vent ... sagde vi ikke dette om fremtiden for mere end 50 år siden? Hvorfor har udviklingen af ​​jetpakken været så langsom? For mange, dette har været en af ​​livets største skuffelser. Fra de første lovende flyvetest i 1940'erne, jetpack -teknologien har næsten ikke avanceret. Faktisk, gennem årtierne, jetpakker har ganske enkelt ikke været i stand til at overvinde nogle helt grundlæggende problemer. Men det har ikke været dårlige nyheder. Langs vejen, jetpakker har nydt godt af flere teknologiske fremskridt, og de har endda gjort et par højt profilerede optrædener i de populære medier.

Med det sagt, er der nogen måde, hvorpå den gennemsnitlige person kan få fingrene i en rigtig jetpack? Er det praktisk? Er det overkommeligt? Militæret bruger dem ikke, og de fleste private borgere har bestemt ikke dem, så spørgsmålet for mange af os er stadig "Hvor er vores jetpakker?" Bliv ved med at læse for at finde ud af det.

Jet Pack eller Rocket Pack?

De fleste af de enheder, vi omtaler som jetpakker, er faktisk raketpakker, undertiden kaldet raketbælter. Forskellen mellem en raket og en jet er betydelig. En jet optager luft, komprimerer den med en turbine og skubber den ud af bagsiden, blande det med brændstof og forbrænde det i processen. Iltet i luften er en vigtig ingrediens i forbrændingsfasen, så en jet har brug for et konstant luftindtag for at fungere. En raket bærer alt sit brændstof og oxidationsmiddel (som kan være flydende ilt eller et andet kemikalie), blander dem sammen og forbrænder dem. Intet luftindtag er nødvendigt.

BEMÆRK:

Med henblik på denne artikel, vi vil henvise til den overordnede kategori af bagmonteret, individuelle fremdrivningsanordninger som jetpakker. Vi vil også påpege, hvilke der egentlig er raketpakker.

Læs mere

Indhold
  1. Barrierer for Jet Pack -udvikling
  2. Jet Pack -historie
  3. Jet Pack -specifikationer
  4. Jet Packs til salg

Barrierer for Jet Pack -udvikling

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

Manglen på at udvikle en nyttig jetpakke skyldes primært fysikken i at få et menneske til at flyve. Vi er bare ikke aerodynamiske væsner. Intet i form af et menneske skaber løft, når vi bevæges gennem luften. Det betyder, at en jetpakke skal skabe hele liften med ren kraft. At generere så meget kraft bruger en masse brændstof - hurtigt, også. Den sande barriere for nyttig jetpack -udvikling er vægten af ​​brændstof. Vi har jetpakker, men virkeligheden er, at de kun fungerer i cirka 30 sekunder. Tilføjelse af mere brændstof for at forlænge flyvetiden ville gøre jetpakken tungere, kræver endnu mere brændstof. Kan du se dilemmaet?

Problemet med brændstofvægt har stærkt begrænset anvendeligheden af ​​jetpakker. Tredive sekunders flyvetid er ikke nok til at gøre andet end at lede efter et godt sted at lande. Dette bringer det andet store problem med jetpakker frem:sikkerhed. At spænde en raket- eller jetmotor på ryggen er i sagens natur farligt. Skyd dig selv op i luften, vel vidende at du kun har 30 sekunder til at komme ned igen, gør det endnu mere farligt. Da hvert ekstra pund, du bærer, reducerer flyvetiden endnu mere, der er ikke meget plads til sikkerhedssystemer.

Den sidste fejl med jetmotorer er en, de fleste mennesker ikke overvejer, når de fantaserer om at flyve jævnt gennem himlen:støj. Hvis du nogensinde har været i nærheden af ​​en jetmotor eller en stor raket, da den kørte, du ved, de er utroligt høje. En af de tidligt foreslåede militære anvendelser til jetpakker var til rekognoscering; imidlertid, så snart den amerikanske hær indså, at enhver soldat, der spejdede med jetpack, ville blive hørt af fjenden bogstaveligt talt kilometer væk, de vidste, at det aldrig ville fungere. Støjen ville være et problem, selv i applikationer, hvor du ikke er i fare for at blive skudt mod. Forestil dig selv en jetpack udstyret bygningsarbejder i en overfyldt by. Den øredøvende støj ville forårsage mange problemer for andre arbejdere og alle, der er uheldige nok til at bo eller arbejde i nærheden.

Selvfølgelig, i de mere end 50 år siden de første jetpakker blev udviklet, vi har gjort nogle fantastiske fremskridt inden for teknologi. Sikkert, hvis vi anvendte vores bedste videnskabelige sind på problemet, vi kunne overvinde disse fejl og skabe funktionelle, nyttige jetpakker, ret? Det er helt muligt, at vi kan, men der er ingen efterspørgsel. Det viser sig, at der ikke er meget brug for jetpakker ud over, "Hej, fedt nok, jet pack! "faktor. Næsten enhver brug, du kan tænke på for en jet pack, kan opnås med en langt billigere og mere pålidelig teknologi. Det er heller ikke særlig effektivt at transportere en enkelt person med fly. Hvis vi skal have nogen et sted gennem luften, vi kan bruge et fly eller en helikopter og tage flere personer eller endda noget ekstra gods.

Hvad var drivkraften bag oprettelsen af ​​den første jetpakke? Hvem ville have det bygget og hvorfor? Tag et kig på den næste side for at finde ud af det.

Jet -pakker i populærkultur

En af de mest kendte optrædener af en jetpack er i introduktionssekvensen til Thunderball, James Bond -filmen fra 1965, med Sean Connery i hovedrollen. Bond bruger en jetpack til at undslippe et møde med en fjendtlig agent, inden han lander sikkert i sit varemærke

Aston Martin.

Måske er det mest berømte filmplot, der kredser omkring en jetpack, Walt Disney Pictures, Rocketeren. Udgivet i 1991, filmen beskriver eventyrene for en ung pilot, der kæmpede med nazister i slutningen af ​​1930'erne med sin raketdrevne rygsæk og slanke hjelm. Filmen var baseret på en tegneseriefigur fra 1980'erne, Cliff Secord, som Rocketeer.

Læs mere

Jet Pack -historie

En demonstration af raketbælte ved Fort Bragg. Ed Clark/Time Life Pictures/Getty Images

Den amerikanske hær begyndte at undersøge raketpakketeknologi i 1949 ved Redstone Arsenal i Alabama. Ordnance Rocket Center i Redstone var det agentur, der stod for programmet. Deres mål var en bagmonteret enhed, der kunne drive en enkelt soldat op i luften. I 1952, Thomas Moore testede med succes en raketpakke, der løftede ham i luften, men kun i et par sekunder. En enhed kaldet Jumpbelt blev demonstreret på Fort Benning, Ga., i 1958 med en lidt større flyvetid. Nyhedsoptagelser af disse demonstrationer gav anledning til offentlighedens interesse for jetpakker. Projektet blev derefter flyttet til Bell Aerosystems i Buffalo, N.Y.

Bell udviklede noget, de kaldte raketbæltet, selvom det officielle navn var Small Rocket Lift Device (SRLD). I løbet af det næste årti, Bells raketbælte foretog flere forbedringer i hastighed og flyvetid, nå hastigheder op til 10 mph. Planer for en jet-drevet version, som opnåede længere flyvetider i indledende test, blev skrottet, da militæret besluttede, at det ikke passede designparametrene, fordi det var for stort og tungt

[kilde:Scientific American].

På det tidspunkt, alvorlig industriel udvikling af jetpack -teknologi gik i stå. Næsten alle jetpakker, der er udviklet lige siden, er blevet skabt af amatøropfindere eller uafhængige virksomheder, og de bruges primært til offentlige demonstrationer ved spændende showbegivenheder eller til stuntscener i film. Et godt eksempel på dette er Rocketman. Der er faktisk ikke en eneste person kendt som Rocketman, snarere er det en franchise, der opererer verden over og demonstrerer et raketbælte baseret på Bell Aerosystems -modellen. Rocketman kan ansættes til reklamearbejde og filmstuntarbejde, herunder tilpasset annoncering og særlige forestillinger [kilde:The Rocketman].

Yves Rossy flyver sin jetdrevne bevingede dragt over Alperne i 2008. FABRICE COFFRINI/AFP/Getty Images

Hvor mange hestekræfter udvikles af et raketbælte, og hvor meget kan det egentlig løfte? Du kan blive bedøvet af svaret. Find ud af det på den næste side, hvor vi giver dig et par af de mere interessante raketbælte tekniske detaljer.

Flyvende Alperne

Yves Rossy erhvervede kaldenavnet The Rocketman fra medierne (han er ikke tilknyttet Rocketman -virksomheden). En schweizisk pilot og ingeniør, Rossy skabte en af ​​de få egentlige jetpakker i verden. Hans vingede flyverdragt bruger fire jetmotorer (ikke raketter). Han anvender fra et fly og fritfalder kort, inden han affyrer motorerne og skyder op til tæt på 200 mph. Han styrer sin retning ved at flytte sin krop, banker vingerne for at vende. Den indledende flyvning i maj 2008 var en succes - Rossy var højt nok til at vende en række aerobatiske manøvrer, før han kom til en sikker landing med en faldskærm [kilde:Daily Mail Online].

Rossys jetpakke har et vingefang på otte fod og koster over $ 200, 000 at udvikle. Han agter ikke at markedsføre det kommercielt eller til militæret, men han planlægger yderligere testflyvninger

og udvikling.

Læs mere

Jet Pack -specifikationer

Bill Suitor flyver ind i åbningsceremonierne ved sommer -OL 1984. Tony Duffy/Getty Images

Raketbælter kører på brintoverilte, som ikke er eksplosiv i sig selv. Dette gør raketbælter lidt mere sikre end jetpakker. Når hydrogenperoxidet kombineres med flydende nitrogen under tryk og en sølvkatalysator, den kemiske reaktion genererer overophedet damp, der skyder ud af to raketdyser ved 1, 300 grader Fahrenheit (704,4 grader Celsius). Der er ingen flamme, men det er stadig ekstremt farligt. Resultatet er 800 hestekræfter eller omkring 300 pund fremdrift [kilde:CNN.com]. Brintoverilte er en god, pålideligt brændstof, og det er kun biprodukt, der er vand. Imidlertid, det er meget dyrt, koster omkring $ 250 per gallon (3,78 liter). Hver flyvning bruger næsten alt brændstof i tanken-cirka syv gallon (26,5 liter) pr. Flyvning.

Det typiske raketbælte vejer 567 kilo (125 pund), og piloten skal veje 175 pund (79,4 kilo) eller mindre, eller raketterne giver ikke nok løft. Den højre hånd styrer gashåndtaget, mens venstre hånd styrer gab, som er bevægelse fra side til side. Selvom raketbælter har korte flyvetider, de kan nå hastigheder op til 80 mph, og de accelererer utrolig hurtigt. Landing opnås ved gradvist at lette på gashåndtaget [kilde:Scientific American].

Giver alt dette dig lyst til at skynde dig ud og købe din egen jetpack eller raketbælte? Er du villig til at gennemgå uddannelsen? Er du villig til at betale prisen? Fortsæt med at læse for at finde ud af, hvor meget en jetpakke eller raketbælte vil sætte dig tilbage.

En Jet Pack ved OL i 1984

Åbningsceremonierne ved OL i 1984 blev afholdt på Los Angeles Memorial Coliseum. Ud over musik af John Williams og talrige dansere og performere, ceremonien omfattede en raketbælteflyvning af Bill Suitor, en af ​​de originale Bell -testpiloter. Han lancerede i den ene ende af stadion og fløj hurtigt hen over skålen for at lande i midten af ​​feltet. Med næsten 100, 000 fremmødte og et verdensomspændende tv -publikum på milliarder, det var sandsynligvis den mest vidne til raketbælteflyvning i historien.

Jet Packs til salg

Rocketman-franchisen tilbyder reklame og indbyggede kameraer. Bruno Vincent/Getty Images

En håndfuld virksomheder tilbyder i øjeblikket jetpakker til salg til offentligheden. JetPack International (Jet PI) er et amerikansk firma grundlagt af Troy Widgery, skaber af Go Fast energidrikke. Jet PI tog raketbånddesign fra 50'erne og opdaterede dem med moderne brændstoffer og materialer. Disse bestræbelser reducerede vægten, forbedret tryk og øget flyvetid til godt 30 sekunder. Ud over offentlige demonstrationer, Jet PI tilbyder nogle af deres raketbælter og jetpakker til salg. Deres T-73 model er en ægte jetpack, med en påstået flyvetid på ni minutter og en salgspris på $ 200, 000. De tilbød tidligere et raketbælte til salg for $ 150, 000.

Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) er et mexicansk firma, der tilbyder en række raketdrevne produkter, herunder TAM Rocket Belt. Omkostningerne er $ 125, 000. Både Jet PI og TAM inkluderer en uddannelsesperiode i købsprisen. TAM siger, at de inkluderer praktisk træning og 10 testflyvninger, sammen med opsætning, vedligeholdelse og teknisk support døgnet rundt.

Thunderbolt Aerosystems har også annonceret planer om at udvikle en jetpack med en flyvetid på mere end 30 minutter. De solgte oprindeligt en raketpakke for $ 125, 000, men de hævder, at designrettighederne blev solgt til brug i "nød- og jordskælvsredningsaktioner" [kilde:Thunderbolt Aerosystems]. Deres nuværende model raketpakke har en påstået flyvetid på 75 sekunder.

Omfattende træning er en rigtig god idé - jetpakker og raketbælter kan være meget farlige. Der er ikke rapporteret om alvorlige skader eller dødsfald som følge af brug af jetpack, men det har nok meget at gøre med hvor sjældne de er. På de fleste flyvninger, piloten er faktisk bundet til jorden, forhindrer tab af kontrol. Der er ingen sikkerhedssystemer, fordi et raketbælts begrænsede flyvetid betyder, at piloten aldrig kommer højt nok fra jorden til at bruge en faldskærm. Det er meget svært at flyve - piloten skal navigere i tre dimensioner, og et menneske iført en raket er ikke en særlig stabil flyveplatform. Af samme årsager, det er ikke en god idé at prøve at bygge dit eget raketbælte eller jetpack. Faktisk, tv -programmet MythBusters undersøgte planer om en hjemmelavet jetpakke tilgængelig på Internettet. Ved hjælp af kraftfulde blæsere, denne enhed skulle levere løft via lufttryk. MythBusters -teamet beviste, at planerne ikke var levedygtige.

Vil du vide mere om jetpakker, raketbælter og andre personlige fly? Tjek derefter linkene på den næste side, de giver dig masser af god information.

Jet Pack -alternativer

Prisbillig, personlige jetpakker kommer sandsynligvis aldrig til at ske. Hvilke andre individuelle flyvende enheder kunne vi bruge? Godt, der er Trek Aerospace Springtail, som har en meget længere rækkevidde (mere end 150 miles) og flyvetid (mere end 2 timer) og bruger kanalventilatorer til at levere lift. Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) har også udgivet designs til en hybrid raket/helikopterpakke, kaldet TAM Libelula mikrohelikopter. En helikopterstøtte monteret over pilotens hoved ville give forlænget flyvetid. Og et firma ved navn AirBuoyant udvikler VertiPod, en to-personers flyveplatform, der bruger en rekvisit til at levere lufttryk.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

  • Sådan fungerer personlige luftfartøjer
  • Sådan fungerer gasturbinemotorer
  • Sådan fungerer raketmotorer
  • Sådan fungerer fly
  • Sådan fungerer helikoptere
  • Sådan fungerer James Bond
  • Sådan fungerer den amerikanske hær
  • Hvordan fungerer energidrikke?
  • Kan du lave en raketmotor ved hjælp af brintoverilte og sølv?

Flere store links

Flere store links

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

Kilder

  • Daily Mail Online. "Rocketman flyver over Alperne med en jetpakke fastspændt på ryggen." 15. maj kl. 2008. http://www.dailymail.co.uk/news/article-566434/ Pictured-Rocketman-flies-Alps-jet-pack-strapped-back.html
  • Greenemeier, Larry. "Problemet med raketpakker." Videnskabelig amerikansk. 29. april kl. 2008. http://www.sciam.com/article.cfm?id=rocket-pack
  • Greenemeier, Larry. "Kommer den personlige jetpakke nogensinde fra jorden?" Videnskabelig amerikansk. 29. april kl. 2008. http://www.sciam.com/article.cfm?id=jet-pack
  • Irvine, Dekan. "Hvor er min jetpack?" CNN.com. 19. februar kl. 2007. http://edition.cnn.com/2007/TECH/science/02/19/ft.jetpacks/index.html
  • Saunders, David. "Raketbæltet." U.S. Army Transportation Museum. http://www.transchool.eustis.army.mil/Museum/Jetbelt.htm