Det hela är intressant ur flera perspektiv, dels är de svårt att få upp en bil i luften överhuvudtaget, dels är de svårt att komma upp på tillräckligt hög höjd, och dels att överhuvudtaget komma ut i rymden. Vad jag använder är en rad upptäckter, misstag, gamla och nya konstruktioner. Alla material och utrustningar som används är saker som finns att köpa, eller iaf som prototyp.
Fordonet, eller bilen fungerar i tre steg, eller tre och ett halft steg om man vill så.
Bil (mark fordon), flygplan och raket.
Bilen
Börjar från marken.
En högeffektiv 40% solceller panel täcker stora delar av bilen, bilen är ovanligt bred (2200cm jämfört med normalt 1800cm för en vanlig bil) och tämligen lång (6600cm jämfört med normalt 4500cm). Detta lämnar gott om yta, hela 9m^2 för solceller paneler, med högeffektiva 50% verkningsgrad lämnar de upp till 4,5kw effekt som max, genomsnitt under en solig dag blir troligen närmare 2kw. Solcellernas funktion har inte som avsikt att driva fordonet framåt, utan att leverera kraft till de interna elnätet i fordonet.
De interna elnätet består förutom av solceller av ett 2,3/11kwh laddningsaggregat, 20kwh batteripack för nöd energi, kondensor som kondensor vatten ur luften, 15kw bränslecell, väteelektrolys enhet och 200kg flytande vätgas, motsvarande 8000kWh, motsvarande 830liter bensin. Detta ger en räckvidd på en tank på närma 3000mil rullande som bil. I fullt dagsljus tar de 5timmar att ladda batteriet, men 5 månader att fylla vätgas tanken, att ladda via eluttag tar en månad. Eluttaget och solcellerna är inte till för att tanka fullt, uppenbarligen, utan främst som nödlösning ifall man inte har en vätgas mack i närheten.
Den första Audi TT modellen var ett misstag som var en dold revolution. Bilen var designad med så lite downforce så att den vid höga hastigheter kunde lyfta. Jag har tagit fasta på det, vilket är orsaken att bilen ser ut som en mix mellan en Amerikans 60-talare och en Citroën från 70-talet, kanske inte snygg, men funktionsduglig. Principen är helt enkelt den att man ersätter all normal downforce, med upforce.
Det sägs att en formel 1 bil kan köra på taket eftersom downforcen är så hög att den helt enkelt trycks mot taket, denna effekten utnyttjar jag för att få bilen att lyfta från marken.
Flyget
När bilen börjar lyfta fälls två stabilisatorer ut, när bilen lyfts dras hjulen in i kroppen för att öka den aerodynamiska effekten
Med en kombination av "lifting-body" och "flying-wing" konstruktion är den inte den mest lättflugna skapelsen, med med hjälp av elektronik blir den lättflygen och om man så vill, helt flugen per automatik.
I luften drivs flyget av en turbojetmotor, motorn drivs av antagligen vätgas eller via mottagen energi.
Energin överförs trådlöst i form av fotoenergi (ljus) och projiceras direkt in i brännkammaren. Brännkammaren brinner på 100% fotoenergi, dvs bara energi, ingen låga, inga avgaser. Med en lägre verkningsgrad på ca 30% relativt till 75% på marken blir räckvidden kortare, men eftersom den flyger på mycket hög höjd kompenserar lägre luftmotstånd till viss del. Medan den bränner 0,06kg/mil vätgas på marken drar den 0,15kg/mil i marschfart när den flyger, men då i mycket högre hastighet. På grund av designen behöver flygplanet flyga på mycket hög höjd för att upp nå max effektivitet, ca 25 000meter. Med en max hastighet i detta läge på runt 2000km/h förbrukar den alltså 1200kW (1,2MW), för att driva den på fotoenergi behöver man koncentrera energin från ca 40*40m^2 exklusive förluster i systemet. Min tanke är att energin skall samlas upp i stora system 6000-7000m över havet i system som liknar spärrballonger från första världskriget, för att på så sätt undvika molnighet. Solljuset koncentreras till en punkt datorstyrt på mottager. Om ljuset missar så kommer det att spridas och bli ofarligt.
Scram-Jet
Om 25 000meter inte duger så växlar man till scram-jet motorn. Med denna motor så ökar man höjden och hastigheten ytterligare, runt 10 000km/h, ironiskt nog innebär detta att verkningsgraden åter igen ökar, de experiment som hitintills gjorts på scram-jet (vilket inte är så många) tyder på att bränsleförbrukningen skulle kunna bli så låg som 0,05kg/mil.
Idén här är att pressa topphastigheten på 40-50km höjd till närmare 15-20 000km/h, vid denna hastighet börjar centrifugalkraften från att rotera runt jorden och gravitationen ta ut varandra. Detta innebär att man kan "hoppa" ut från jordens atomsvär i en parabel för att ramla ner på ett annat ställe på jorden. Med väl uträknad precision kan man landa i princip var man vill. Även i scram het läge är de tänkt att man ska kunna välja mellan fotoenergi eller vätgas drift.
Rymdraket
I rymden konverteras bilen för en sista gång, från bränslecell, till turbojetmotor till scram-jet, nu blir det en raket i stället. Åter igen igen använder man en kombination av vätgas och fotoenergi. Men när man i samtliga tidigare versioner kunnat välja det ena eller det andra, så används de här på ett förvånande sätt.
Raketmotorn använder inte vätgasen som bränsle, utan snarare som barlast. Fördelen här är att eftersom man tillför energin utifrån så kan man skicka iväg barlasten i princip obegränsad hastighet bakåt. Motorer av denna typ används redan av NASA, de erbjuder relativt dålig verkningsgrad, men eftersom energin tillförs externt spelar de ingen roll. Vad de däremot gör är att använda ballasten 10 gånger effektivare än en vanlig raket. De 200kg vätgas räcker därför ganska långt även i rymden.
Bara fantasi?
Det kanske låter som ren fantasi, men den här tekniken är närmare än vad man kan tro. 1958 byggdes den första redstone raketen som skjöt upp den första astronauten i rymden, den vägde 28ton, varav nyttolasten var 2,8ton och 17 ton bränsle. Av denna 16,5ton bränsle var 11,5ton oxidator, dvs syre, som man kan ta från luften. Dvs 10% nyttolast, 18% bränsle och 41% syre. Redstone kunde nätt och jämt nå ut i rymden.
Space ship one byggdes 2003 väger netto 1,2ton och använder ca 2 ton bränsle. Trots att det handlar om en konventionell raket har den till trots bantats ner till storleken för en större bil och har trots detta motsvarande prestanda som redstone.
X-43 flög 2005 i 12100km/h med hjälp av oxidator från luften. X-51, teknikdemonstrator för Falcon Project bevisade övergång från jet till scramjet drift är fullt möjligt. Projektet lades ner på grund av brist på pengar.
Framtiden
Vad jag vill visa är att tekniken finns idag, vad som saknas är pengar för att förfina den till en sådan nivå att den blir praktiskt användbar. Inte helt omöjligt kan vi i framtiden se fordon som vi sett i så många komedier där de har rymdraketer som ser ut som helst vanliga bilar.
Kanske kan vi 2030 köpa en bil som man kan köra till rymden med när kineserna har tjänat tillräckligt mycket pengar för att driva utvecklingen vidare.
Tekniken finns, eller iaf på prototypstadiet, och ekonomiskt skulle man nog kunna producera ett sådant fordon tom inom 10 år till en rimlig kostnad iaf för vissa konsumenter.
SvaraRaderaMEN
Vad är incitamenten ?
Varför vill man göra en bil/flyg/rymdraket?
Visst som hobbyfordon hade det varit ballt kanske - men i vardagen ?
Dels lär det trots allt bli rätt dyr. Den kommer kräva mer energi som flygfarkost. Säkerhetsmässigt kommer det krävas enormt mycket mer (mer i form av kostnad/vikt och negativ prestandapåverkan), och rent samhällsmässigt torde ett sådant fordon blir rätt omgärdat av restriktioner i form av speciella certifikat, försäkringar och kanske att man inte får framföra det hur som helst !??
Personligen tror jag att den flygande bilen aldrig kommer bli aktuell - inte på många 100 år iaf - och då endast om vi både hittar nyckeln till antigravitaion OCH är så överbefolkade att transporter iaf lokalt, måste ske i 3D. Möjligen kan vi klara oss med "konventionell" teknik om behovet blir tillräckligt stort...
Detta i sin tur kommer kräva, rent samhällsmässigt, att alla fordon är styrda av datorer/robotar. Människor är för opålitliga och har för dålig kapacitet. Istället kopplas alla fordon ihop i ett nätverk och vet var alla andra är osv - så att så få olyckor som möjligt sker...
/K
"Vad är incitamenten ?"
SvaraRaderaTja, vad kommer först, hönan eller ägget?
Incitamentet är tvådelat.
Att färdas på jorden från ett ställe till ett annat via rymden är inte alls en så tokig idé. På de viset kan man färdas från Sverige till säg Spanien på bara några minuter (plus start och landningstid så klart).
Den andra poängen är mer utanför denna värld. Det finns ingen direkt anledning att åka ut i rymden idag, men de beror ju på att de inte är så lätt att åka dit. Ska nog sa att om de blir enkelt att åka fram å tebax till rymden kommer man nog fort att bygga div saker där. Om de är så lätt att åka till rymden, blir de likvärdigt enkelt att åka till månen. Till månen finns de gott om skäl att åka till.
Varför vill man göra en bil/flyg/rymdraket?
Egentligen har jag bakat ihop tre saker på en gång. Bilflyg+ballistik-flyg+rymdskepp. Målet med artikeln var att visa att de går att komma ut i rymden relativt energisnålt och med ett tämligen enkelt fordon. Bilflyget och ballistik-flyget blev helt enkelt ett delsteg. Om man ska komma ut i rymden måste man först upp i luften.
"Visst som hobbyfordon hade det varit ballt kanske - men i vardagen ?"
Pendla från Spanen till Sverige, från vilken gata som helst på jorden till vilken som helst annan gata på jorden som helst, och de på inte längre tid än en timme. Hela jorden inom pendlingsavstånd. Jag kan inte se hur de inte skulle kunna vara en nytta med det.
"Dels lär det trots allt bli rätt dyr."
Troligen, men de samma skulle man nog säga om bilar på 1800-talet med, trots de kunde en vanlig industriarbetare köpa en bil redan på 1920-talet. Den kommer nog att bli svindyr i början, men efterhand som tekniken mognar blir den nog billig. Råvarumässigt finns de inget i den som är dyrt.
"Den kommer kräva mer energi som flygfarkost"
Tvärt om, när man kommer till en viss gräns (så kallade värmebarriären) så blir de åter igen "billigare" att köra fortare. Faktum är att ett flygplan och en lite snålare bil redan idag ligger ganska lika i energiförbrukning, om man kör upp i yttre stratosfären får flygplanet tvärt om en fördel (Förutsatt att man ska flyga långa sträckor)
"Säkerhetsmässigt kommer det krävas enormt mycket mer"
Min tanke är aktiv säkerhet rakt över, passiv säkerhet skall hållas till ett minimum. Alla system som är livsnödvändiga ska naturligvis vara redundanta.
"samhällsmässigt torde ett sådant fordon blir rätt omgärdat av restriktioner i form av speciella certifikat"
Min tanke är att farkosten helt enkelt spärras för att flygas i manuellt läge över säg 5000meters höjd. Om man ska flyga högre så är de datorn som styr, och man själv är bara passagerare. Alla farkoster kommunicerar med varandra (via redundant system) för att inte krocka)
"Personligen tror jag att den flygande bilen aldrig kommer bli aktuell"
Att få en bil att flyga är inget svårt idag, Audi bevisade som sagt var att de kunde få en bil att flyga helt utan vingar. Personligen ser jag inte något skäl att inte flyga, varför köra på marken?
"Detta i sin tur kommer kräva...."
Naturligvis
""Personligen tror jag att den flygande bilen aldrig kommer bli aktuell"
SvaraRaderaAtt få en bil att flyga är inget svårt idag, Audi bevisade som sagt var att de kunde få en bil att flyga helt utan vingar. Personligen ser jag inte något skäl att inte flyga, varför köra på marken?""
Du misstolkade mig där.
Jag menar som jag inledde med, inte att det inte går rent tekniskt.
Men som sagt: Varför ? Annat än som en ball grej ?
En flygande bil är = ett flygplan - som kräver certifikat och endast får starta/landa på en flygplats.
Sen är fordonet i sig dyrare och sämre än både en bil och ett flygplan (i respektive gren). Och då tekniken löser det - så att ett kombifordon blir lika bra som nutidens bilar/flygplan - ja då är troligen den tidens bil/flygplan ännu bättre ?!
"varför köra på marken": Jo därför att transporter under ett visst avstånd är mer ekonomiska att köra på marken, och därför att med tanke på olycksrisk och konsekvenser så kommer samhället inte vilja ha en massa flygfarkoster som "okontrollerat" kan flyga omkring.
Jag är själv teknikoptimist - men tycker bara att just flygbilar, eller dylika kombinationsfordon verkar ha fler nackdelar än fördelar...än så länge, och innan tekniken är så bra att det inte spelar ngn roll, så är det bättre att ha ett anpassat fordon för just det man vill göra. Och än så länge finns det inte ens tillräckligt säker, billig och tillgänglig teknik för små flygfordon för "gemene man" eller för rymdfarkoster heller för den delen - men dessa två tror jag dock kommer mkt snabbare.
Man tar sin supersnåla bil till flygplatsen eller den lokala "uppskjutningsrampen" och byter där fordon - det tror jag personligen mer på :)
/K
"Men som sagt: Varför ? Annat än som en ball grej ?"
SvaraRaderaPrimära skälet är att den är snabb, ett sekundärt skäl är att den inte sliter på vägarna eller tar plats. Låter löjligt, men med dagens trafikstockning är de definitivt ett skäl. Ett tredje skäl är att flygplan faktiskt kan byggas så de drar mindre bränsle än en bil, iaf i höga farter.
"En flygande bil är = ett flygplan - som kräver certifikat"
Kräver bara flygcertifikat om man faktiskt flyger med det, dessutom behöver du faktiskt certifikat (dvs körkort) för att köra en bil. De främsta skälet att folk inte har flygcertifikat i Sverige idag i allmänhet beror på att de är dyrt och krångligt att flyga på grund av de sättet flygplanen är konstruerade. Att skaffa certifikat behöver inte vara en värst komplicerad process.
"och endast får starta/landa på en flygplats."
Fel, ett flygplan får starta och landa precis överallt förutsatt att de inte bryter mot någon annan lag.
"Sen är fordonet i sig dyrare och sämre än både en bil och ett flygplan (i respektive gren)"
Dyrare, ja, sämre nej. Dyrare än en bil och ett flyg tillsammans, inte nödvändigtvis. Den generella missuppfattningen att kombinations grejer blir sämre härstammar från att endast misslyckade kombinationer minns. De lyckade kombinationerna blir ofta så valintegrerade att de slutar existera från ens medvetande. Kombinationen mobiltelefon-klocka-alarm-miniräknare-musikspelare, är den sämre än var och en av grejerna för sig?
"ja då är troligen den tidens bil/flygplan ännu bättre ?!"
Inte alls säkert, de finns både synergi effekter och volymeffekter som du inte tar hänsyn till i de resonemanget.
"Jo därför att transporter under ett visst avstånd är mer ekonomiska att köra på marken"
Ja på en mil eller två, men längre sträckor?
Olycksrisken behöver inte bli större för att folk flyger än kör bil. Redan idag är risken att drabbas för en bilolycka 3-4 gånger högre än en flygolycka för samma färdade sträcka. Naturligtvis ska man bygga dem på ett sådant sätt att risken för olyckor minimeras, detta innebär i praktiken mjukvara som hindrar piloten från att göra bort sig.
"billig och tillgänglig teknik för små flygfordon för "gemene man" eller för rymdfarkoster heller för den delen "
Det är här volymeffekterna gör sig påminda. Orsaken att de finns dåligt med bra flygplan beror helt enkelt på att marknaden är liten, orsaken att marknaden är liten, beror på att de inte finns några bra flygplan.
Orsaken att jag valde att göra ett kombinationsfordon var på grund av synergieffekterna. Fordonet är i grunden ett flygplan, den är inte vidare optimerad för att köras på väg, men de kvittar, varför skulle de spela nån roll, den lär ju inte köras så mycket på väg i vilket fall som helst.
SvaraRaderaNär scaled composit skulle bygga en rymdraket valde de en komposit lösning (som alternativ till kombinations lösning). De var själva nyckeln i komposit lösningen som gjorde att de kunde dra ner storleken från 26ton för redstone till 3 ton för spaceship one med likvärdig prestanda, en lösning med kombination skulle ge motsvarande, eller t.o.m bättre resultat. Mitt syfte var att bygga en rymdraket, men vägen om flygplanet spar man upp till 10 ton bränsle, 10 ton är ganska mycket för en farkost som väger 3 ton till att börja med! Ett flygplan behöver ändå minst 3 hjul för att landa, så att sätta på ett fjärde för att göra de till en bil kändes inte som någon större uppoffring. Konstruktionen var redan gjord på sådant sätt att den var smalare än 2,5meter, vilket har varit problemet med tidigare flygande bilar.
I en framtid kan mycket väl inredningen, dörrarna, ramen, hjulen, tankarna och allt annat gojs som är samma för flyg och bil utgöra en så stor del av baskostnaden för bil och flyg, så att lägga till flygfunktionen generar ingen större extrakostnad. Säg att en bil kostar 250 000kr, ett flygplan kostar 250 000kr men flygande bilen kostar 300 000kr på samma sätt som en mobiltelefon utan kamera idag kostar 900kr och en som med kamera kostar 919:90kr. Faktum är att de nog gått så långt att en mobiltelefon med en kamera snart är billigare än en utan (på grund av volymeffekterna). Saker som alarm, miniräknare osv osv kostar inte ett skvatt eftersom de helt kan emuleras.
Att emulera flygning på en bil kan låta långsökt, men faktum är att redan idag med variabel aerodynamik är det praktiskt möjligt, det finns redan teknikdemonstratörer (i form av modeller) som demonstrerar möjligheten.
Sen om du vill ha en flygande bil eller inte... de är en annan femma.. jag skulle faktiskt inte bli förvånad om de en dag kommer att vara billigare att köpa en bil med flygfunktionen än en utan, låter långsökt med tanke på hur länge man pratat om det, men jämför exempelvis med bildtelefon. Bildtelefon pratade man om sedan 1920-talet, fortfarande på 1980-talet låg tekniken långt borta, sedan 1999/2000, ca 20 år senare var de ett faktum, och idag 10 år efter det, så är de nästan svårt att köpa en telefon utan videotelefonfunktion, förvisso är de inte många som använder den... men den finns lik väl iaf.
"Mattias" är jag när jag loggar in med fel mail... :S
SvaraRadera"Ett tredje skäl är att flygplan faktiskt kan byggas så de drar mindre bränsle än en bil, iaf i höga farter."
SvaraRaderaDet är inte hög hastighet som gör flygplan relativt energieffektiva, det är deras aerodynamiska form kombinerat med det faktum att de över längre sträckor flyger på hög höjd där luften är tunn och ger upphov till lågt luftmotstånd trots hög hastighet. Över kortare flygsträckor är det mindre energieffektivt att flyga eftersom en alltför stor del av sträckan då avverkas på lägre höjd där den tjockare luften gör att hög hastighet är oekonomisk.
Absolut mest energieffektivt är det att flyga på hög höjd i relativt låg hastighet, högre hastighet kan enbart motiveras av att man vill komma fram snabbare och eftersom kostnaden av hög hastighet är lägre på hög höjd så medger ekvationen mellan tid och pengar också högre hastighet. Högre hastighet i sig minskar dock aldrig förbrukningen räknat per sträcka om man designar farkosten för den valda hastigheten.
Det är alltså vid sidan av bättre aerodynamik och effektivare motorer inte högre hastiget utan högre höjd som kan göra flygplan effektivare.
"Att färdas på jorden från ett ställe till ett annat via rymden är inte alls en så tokig idé. På de viset kan man färdas från Sverige till säg Spanien på bara några minuter (plus start och landningstid så klart)."
Saken är väl den att det du kallar start och landning tar relativt lång tid på en sådan resa och energieffektivt lär det knappast vara att flyga via rymden för en så pass kort sträcka. Mest energieffektivt är det att flyga ut i rymden om man har som mål att aldrig igen landa. :)
"Det är inte hög hastighet som gör flygplan relativt..."
SvaraRaderaAbsolut, jag kanske var lite otydlig där, kan dock noteras att vid ram-drift sjunker faktiskt bränsleförbrukningen när hastigheten ökar på grund av motorns karakteristik. Naturligtvis ska man inte flyga på mycket korta sträckor, sedan kan dock noteras att även andra saker så som rullmotstånd och andra karakteristiker som har med bil att göra gör att bilar tar mer bränsle.
"Absolut mest energieffektivt är det att flyga på hög höjd i relativt låg hastighet"
Det beror på vad du menar med relativt låg hastighet, det finns en gräns där planen drar mer energi om de säker hastigheten, moderna jetplan är optimerade på så sätt att gränsen går redan vid 700-800km/h. Ett så litet fordon kommer förvisso inte ha en så hög gränshastighet, men nog kommer de att hamna på runt 500km/h för normal flyghöjd.
För att komma fram på en rimlig tid bör man designa farkosten för så hög hastighet som är praktiskt, i detta fallet blir hastigheten den designas för knuten till aerodynamiken för när den lyfter, detta innebär att den optimala hastigheten blir mycket lägre än kommersiella flygplan vid respektive höjd. För att öka farten, och samtidigt minska bränsleförbrukningen så kan man lösa detta genom att helt enkelt flyga på högre höjd. Exakt hur hög höjd man behöver flyga på avgörs av flygsträckan, en dator kan lätt räkna ut vad den optimala flyghöjden är.
"Saken är väl den att det du kallar start och landning tar...."
De är absolut en frågeställning som tål att grunna i, jag misstänker att de du skriver inte är rätt, men de ligger nog å andar sidan ganska närma sanningen. Jag får helt enkelt sätta upp en simulering och se vad resultatet blir. Säg simuleringsfall
A: Köra på marken
B: Flyga normalt (10 000meters höjd)
C: Flyga på extremt hög höjd (25 000meters höjd)
D: Flyga med ramjet (på 45 000meters höjd)
E: Flyga via rymden.
Jag får nog även sätta upp två fall, dvs...:
1: Flyga med hjälp av extern kraft
2: Flyga endast med intern energi
"moderna jetplan är optimerade på så sätt att gränsen går redan vid 700-800km/h"
SvaraRaderaJag skrev ju också... "Högre hastighet i sig minskar dock aldrig förbrukningen räknat per sträcka om man designar farkosten för den valda hastigheten."
Det faktum att moderna flygplan är designade för att flyga så fort som möjligt (underljudsfart) så effektivt som möjligt är inget bevis för att det inte skulle vara mer energieffektivt att flyga betydligt långsammare. Om flyget i framtiden skall slå framtidens vägtransporter i fråga om energieffektivitet, vilket det kan och i vissa fall gör redan idag, så gäller det att man för korta sträckor flyger betydligt långsammare och på långa sträckor flyger snabbare och högre än idag.
Ett av skälen till att stora moderna passagerarflygplan kan slå en personbil i energiförbrukning är fördelen av storlek. Man brukar också räkna med att flygplanet är fullt och att bilen endast har 1-2 passagerare. Om det markbundna fordonet lika väl anpassas till sin normala användning som flygplanen, alternativt kapacitetsutnyttjas fullt ut, så finns det enligt min åsikt idag inget flyplan som kan slå vägtransport i fråga om energiförbrukning per transportsträcka och passagerare.
Ser fram emot att läsa resultatet från simuleringen du nämner i slutet. Att start och landning tar lång tid menar jag dock främst relativt tiden det tar att avverka sträckan om man fulräknar på att hela sträckan avverkas på målhöjd i maximal hastighet. Redovisa också för vid vilken höjd över marken som du räknar med att det är möjligt att gå upp i överljudsfart över land, vilken effekt som krävs under flygningens olika faser samt total energimängd för flygningen.
Avslutningsvis måste jag tillägga att flygplan har en förlust som motsvarar rullmotståndet hos markfordon, nämligen det luftmotstånd som uppstår enbart för att flygplanets vingar och/eller kropp måste skapa en lyftkraft som tar ut flygplanets massa gånger gravitationen (minus centipetalaccelerationen). Detta motstånd är lätt att glömma bort om man räknar med att flygplanets enda luftmotstånd är den som bestämms av den lyftneutrala formfaktorn, tvärsnittsarean, hastigheten och luftdensiteten.
Jag kanske var lite otydlig, men de var de jag syftade på. Ett flygplan får en optimal hastighet vid varje enskild höjd. Ju högre man flyger, ju högre optimal hastighet och lägre bränsleförbrukning, men till kompromiss för att man måste kompensera med att flyga högre.
SvaraRaderaDin jämförelse med flyget och bilen var i minna ögon ganska orättvis. Flygplans stolar är förvisso inte jätte stora, men de är betydligt större än baksätet på en bil. Man måste ha en ganska stor bil för att ha samma komfort som i ett flygplan.
Flyga långsammare har visat sig ge mycket låga vinster, jämför vi en vanlig Boeing 737 med en Saab 2000 så ger den lägre hastigheten för Saab 2000 nästan ingen som helst effekt i lägre bränsleförbrukning. Faktum är att majoriteten av den lägre bränsleförbrukningen på 2000 beror på att 2000 har en mer optimal rotordiameter än vad 737:an har.
Att flyga spara bränsle genom att flyga långsammare är knepigt, för efter ett tag kommer den kvadratiska effekten för att lyfta planet helt dominera över den kvadratiska effekten av luftmotståndet.
Sedan om man ska vara sån så kan man ju säga att man ska köra 60km/h på motorvägen för att man sparar bränsle, hitintills har jag inte sett så många som gör det.
Jag tänkte göra fina grafer som visar höjd, hastighet, tid, bränsle kvar i tank, förbrukning/sträcka och lite andra saker.
Effekten som behövs för att lyfta planet är till skillnad från rullmotståndet inte proportionerlig till hastigheten. Oavsett om du flyger i 50km/h eller i 2000km/h behöver man fortfarande lika mycket kraft för att hålla planet i luften. För en bil däremot så ökar motståndet linjärt med hastigheten vilket gör att hastigheten inte påverkar effekten av rullmotståndet.
Ska studera effekten lite närmare så allt blir rätt i simuleringen senare.
Helt ärligt så är miniräknaren i telefonen inte lika bra som en "riktig" miniräknare.
SvaraRaderaBara det att jag måste gå in i en menu, välja den, samt inte har tillgång till alla dedikerade knappar för cos,sin osv som på den riktiga, gör den sämre - om än marginellt.
Det jag kan köpa är att kombinationsapparater ofta blir "tillräckligt" bra.
Men som jag skrev ovan så tror jag utvecklingen på respektive område de närmaste 20-30 åren kommer göra att kombinationen varken blir priseffektiv eller tillräckligt bra.
Tex kommer bilarna troligen bli än mer krocksäkra och snåla - medans flygfarkoster blir snålare i luften och lättare (krocksäkerhet är ett non-issue i princip i ett flygplan) etc
Ett flygcertifikat är inte "bara att ta" - det kostar pengar och väldigt mycket tid- och väldigt många har svårt nog att klara att ta ett vanligt körkort (bilcertifikat om du så vill).
Mjukvara är en väg framåt för att våga låta små flygfarkoster flyga omkring, och då sammankopplat i ett nätverk för att undvika kollisioner etc - men det är just en av faktorerna som gör att jag tror det kommer ta mkt längre tid än vad tekniken i sig tillåter - för att ett sådant sammanbundet, och av samhället godkänt nätverk skall uppstå så krävs en kritisk massa av flygbilister - och denna uppstår i sin tur troligen bara om kostnaden är såpass låg att det blir överkommligt - och även miljömässigt riktigt samt driftsekonomiskt - och därav min förutsägelse att det kommer börja som en hobby - och troligen inte ta "fart" förräns ganska långt därefter.
En flygfarkost förbrukar som sagt mer energi - det kostar inte minst energi att föra upp en massa till högre höjder, luftmotståndet torde inte avta nämnvärt(vänta med spänning på dina beräkningar) de första 100-1000m iaf - där man kan tänka sig att de första hybriderna håller till, lägg därtill att det är lite olika saker man fokuserar på för att optimera landfordon vs flygfordon - och därmed tror jag att det inet komemr gå så snabbt - av många skäl förutom de rent tekniska...
/K
"Ett flygcertifikat är inte "bara att ta" - det kostar pengar och väldigt mycket tid- och väldigt många har svårt nog att klara att ta ett vanligt körkort"
SvaraRaderaFaktum är att en normal pilot tar färre timmar på sig att ta flygcertifikat i kabinen än en normal bil chaufför. Att de är dyrare beror främst på att flygplan i sig är dyrare och de beror i sin tur på att de är ovanliga. Om flygplan blir vanliga kommer priset att jämnas ut. Personligen tyckte jag de var betydligt mycket lättare att lära mig flyga än att lära mig köra bil. Utmaningarna är dock radikalt annorlunda. För att köra bil är den stora svårigheten inte att kontrollera bilen utan snarare att kontrollera trafiken. För ett flygplan är de mer komplicerat att hantera kontrollerna, förvisso är de inte helt enkelt att hantera trafiksituationen i ett flygplan heller, men här ligger de på en mer akademisk och strategisk nivå.
Vad de gäller elektronik och mjukvara är de två saker som till mycket hög nivå bygger på lavin effekt. Minns när jag höll på med flyg och de flesta självutnämnda vetare hävdade att en batteridriven helikopter var omöjligt, idag kan man köpa en modelhelkopter som är batteridriven för 99:50 på teknikmagasinet. Detta var inte mycket mer än 15 år sedan, och då kosta de billigaste modellhelkoptarna nästan 10 000kr. Lavineffekter är brutala.
Jag har inte kommit jätte långt i beräkningarna än. Att göra aerodynamik och motorberäkningarna var förvisso inte lätt, men inte heller våldsamt komplicerat. Att göra en mattematisk autopilot som styr enligt en förhandsdefinierad kurs var å andra sidan ganska svårt.
Kan dock notera att de preliminära resultaten jag har tyder på att redan vid låg höjd (typiskt 1000meter) är situationen mellan bil och flyg förvånansvärt lika. Detta ligger i linje med den faktiska prestandan av bil/flyg hybrider som faktiskt redan finns.
Om jag sammanfattar det, för låg höjd. 120km/h med bil, ger ungefär samma resultat som runt 250km/h för flyg. Jag har lite trix som jag hoppas ge ännu bättre resultat för flyget som jag ännu inte har implementerat, saker som idag bara finns i lab och som prototyper.
"Faktum är att en normal pilot tar färre timmar på sig att ta flygcertifikat i kabinen än en normal bil chaufför. Att de är dyrare beror främst på att flygplan i sig är dyrare och de beror i sin tur på att de är ovanliga"
SvaraRaderaDet där har jag mkt svårt att köpa !
Jag har svårt att tro att man kan ta ett flygcert efter 10-15 lektioner ?
För att inte tala om att man ständigt måste upprätthålla detta certifikat (vilket förvisso blir lättare om man äger ett flygfordon).
Du talar förresten inte om ett ultralättcert va ?!
Dom har ju en del begräsningar.
I fallet med en flygbil handlar det om ett relativt tungt fordon, som skall frakta passagerare och kunna flyga i dimma,regn, mörker osv
När det gäller "lavineffekten" - där har du helt rätt - jag menar bara att det inet är tekniken som driver en sådan här fråga i 1a hand - och männsikor har en tendens att genrellt sett vara mer konservativa och långsammare att svänga än vad tekniken möjliggör...
/K
"Jag har svårt att tro att man kan ta ett flygcert efter 10-15 lektioner ?"
SvaraRaderaFår du nog ta och definiera vad ett flygcertifikat är. Att ta certifikat under 10 lektioner är verken ett problem eller ovanligt om vi pratar om lätta flygplan med låg behörighet. Hur certifikaten utformas beror på flygplanet i sig, inte allt för längesedan skapades en ny klass certifikat i USA. Den här typen av fordon kommer högst troligen genera en ny typ av certifikat.
"I fallet med en flygbil handlar det om ett relativt tungt fordon, som skall frakta passagerare och kunna flyga i dimma,regn, mörker osv"
Tror att vi behöver titta utanför de konventionella ramarna och strunta i hur situationen ser ut idag. De är inte säkert att Dimma, regn, mörker överhuvudtaget är en fråga i framtiden. Sedan är de ju inte ens säkert att flygbilen överhuvudtaget kommer tillåta en att styra själv, även restriktioner hur man kan styra påverkar certifikaten kan se ut.
Människor motsätter sig förändring, men när de befinner sig mitt i förändringen anpassar de sig ofta ganska fort.
Svedde vad säger du här?
SvaraRadera"Effekten som behövs för att lyfta planet är till skillnad från rullmotståndet inte proportionerlig till hastigheten. Oavsett om du flyger i 50km/h eller i 2000km/h behöver man fortfarande lika mycket kraft för att hålla planet i luften. För en bil däremot så ökar motståndet linjärt med hastigheten vilket gör att hastigheten inte påverkar effekten av rullmotståndet."
Om du faktiskt menar att den kraften som krävs för att motverka motståndet av att skapa lyftkraften på flygplanet är relativt oberoende av hastigheten och sålunda konstant, så är skillnaden mot rullmotståndet på ett vägfordon minimal. Kraften som krävs för att motverka rullmotståndet är nämligen också relativt oberoende av hastigheten om än inte helt konstant. Det är däremot korrekt att effekten för att motverka rullmotståndet ökar linjärt med hastigheten, men det gör isåfall även effekten för att "skapa" lyftkraften eftersom effekt är kraften multiplicerat med hastighet.
Eller du kanske inte menar det du skrev?
"Flyga långsammare har visat sig ge mycket låga vinster, jämför vi en vanlig Boeing 737 med en Saab 2000 så ger den lägre hastigheten för Saab 2000 nästan ingen som helst effekt i lägre bränsleförbrukning."
Jag är ingen expert på varken Saab 2000 eller Boeing 737, men att jämföra dessa och därav dra slutsatsen att lägre hastighet inte är mer energieffektivt är ju definitivt att dra förhastade slutsatser. Att säga att Saab 2000 enbart är bättre tack vare dess större rotordiameter förefaller också orelevant eftersom det är två helt olika motortyper.
Sedan är Boeing 737 ett större flygplan än Saab 2000 och har därav bättre förutsättningar att operera energieffektivt per passagerare.
Saab 2000 är sedan designat för att operera på lägre höjd (max 9450 vs. 12500 meter) och över kortare flygdistanser än Boeing 737. Sätt in ett 737 på en kortdistansflygning som passar Saab 2000 som handen i handsken och 737:an bör falla ut som den signifikant törstigare av de två om de uppvisar likvärdiga siffror i sina respektive världar.
Saab 2000 är som mest ekonomisk (längst räckvidd) vid en hastighet på 594 km/h jämfört med dess normala cruise-fart om 682 km/h vid 7600 meters höjd. Jag betvivlar tyvärr att flygbolagen har tålamod att använda denna optimala hastighet, precis som bilförare inte kör i 70-80 km/h (sällan optimalt så lågt som 60 km/h) på motorvägen för att minimera förbrukningen per kilometer.
Det finns goda skäl till varför Saab 2000 har så begränsad flyghöjd och precis samma skäl gör att det rent tekniskt är mer ekonomiskt i lägre farter på lägre höjd medan Boeing 737 måste upp i högre farter på högre höjd för att bli som mest effektivt. Man skall inte använda turbofan-motorer på låg höjd och låg hastighet, lika lite som man bör använda turboprop-motorer på hög höjd och hög hastighet. Saab 2000 pressar envelopen för framdrift med turboprop och resultatet lär knappast ha varit det absolut mest energieffektiva för tekniken, utan snarare det snabbaste för tekniken med fortsatt acceptabel driftekonomi.
Citat:
The Saab 2000, with a cruise speed of over 665km/h (360kt), is one of the fastest turboprop airliners developed. It combines near jet speeds, including near jet climb and descent rates, with turboprop economy.
Sorry för förseningen i disukssionen - har haft mkt annat att göra - och läsa :)
SvaraRadera"Tror att vi behöver titta utanför de konventionella ramarna och strunta i hur situationen ser ut idag. De är inte säkert att Dimma, regn, mörker överhuvudtaget är en fråga i framtiden. Sedan är de ju inte ens säkert att flygbilen överhuvudtaget kommer tillåta en att styra själv, även restriktioner hur man kan styra påverkar certifikaten kan se ut."
Då är vi tillbaka till min 1a punkt:
Förarlösa tåg, tex, har varit möjlig i minst 20 år - men trots det är det endast accepterat på visas platser idag. Ngn enstaka tunnelbana + vissa flygplatser har detta. Ofta med en person ombord som backup.
Jag har fortfarande svårt att tro att folk i allmänhet skulle acceptera flygfarkoster som väger 500-1000 kg ink last, styrda av datorer t.o.m (!), runtomkring i vår vardag.
Möjligen skulle man kunna msyga in det - men en spekatulär krasch skulle räcka för att nollställa förtroendet igen.
Ta ett annat exempel: Kärnkraften.
Trots sina dydger är det fortfarande svårt att få acceptans för denna relativt rena energiform. Och även om den politiska kompassen har börjat svänga så har kärnkraften varit ute i kyla i många årtionden nu.
Och en olycka, som rent fysiskt inte ens kan inträffa med den vanliga kokvattenreaktortypen, en olycka orsakad av en reaktortyp som ingen egentligen i väst ens skulle vilja ta i med 1 km lång tång skickade tillbaka en gryende kärnkraftsoptimism med 10-15 år...
/K
Hydrazine:
SvaraRaderaVet inte riktigt om du missuppfatta vad jag sa, men i vilket fall som helst om man flyger mycket långsamt med ett plan så drar de väldigt mycket energi, tillräckligt långsamt så tar de mer energi än om man flyger snabbare. Typexempel är en harrier som drar måste köra i ett boast läge för att kunna hovra.
En turbopropp och ett turbofan plan är i princip samma typ av drift. Skillnaden är antalet blad och längden på bladen. En skillnad till är att ett turboprop plan har reducerings växlar som tillåter bladen att ha optimal storlek. I övrigt är de i princip samma konstruktion.
Om man tittar på de faktiska förbrukningsifforna för Saab 2000 så tycker jag nog närmast att de kan klassas som marknadsförings bluff. Saab 2000 drar inte speciellt mycket mindre bränsle än sina konkurrenter på medellång räckvidd. Förvisso på mycket kort räckvidd så är Saab 2000 relativt snål, men då pratar vi om sträckor på 200-400km, sträckor som man lika gärna kan köra bil på.
Jag har nu utfört simuleringarna, men jag behöver sammanställa datan för att publicera så ska ni kunna se vad jag kommit fram till.
Klas:
Förarlösa tåg är ovanliga på grund av infrastruktur. Man måste nämligen anpassa hela infrastrukturen och de är svårt att göra de retroaktivt. Köpenhamns tunnelbana är ett klockrent exempel på där de är väl utfört och väl planerat. Kontrollpersonen som åker med tågt styr inte tåget utan är främst för passagerarnas skull. Om tågen inte skulle vara förarlösa skulle de dessutom behövas en förare och fortfarande en passagerare assistent.
Vad de gäller kärnkraften tror jag de är främst politiska orsaker till att den förtrycks. Allting som förbuds eller begränsas genereras de stigma emot. Detta är ett klockrent exempel på kärnkraft.
Till alla som säger att dom som är emot "Human Made" "globala uppvärmningsteorin"
SvaraRaderaär finansierad av Oljebolagen.
Climategate: CRU ser till "big oil" för stöd
http://wattsupwiththat.com/2009/12/04/climategate-cru-looks-to-big-oil-for-support/
Hej intresant artikel och kommentarer :)
SvaraRaderaJag vet att det är en gammal artikel men det lär ju vara ett bra tag kvar tills man läser den och säger att den är gammal och tråkig, sånna bilar har ju funnits länge ;)
Jag har inte läst alla komentarer så ursäkta ifall det blir en upprepning.
Jag tänkte att istället för att sattsa hela vägen och göra bilar som kan flyga jorden runt på en kafferast, så skulle det vara finfint med en bil som bara hovrade strax över marken.
Tänk er framföralt i norra sverige, man slipper underhålla vägar som har frusit sönder, man slipper ploga, salta, sanda vägarna och vill man bygga ut vägnätet så behöver man bara jämna till marken.
Om man tänker miljömässigt så borde varje bil kunna släppa ut lite mer föroreningar i luften per mil än dagens bilar men ändå bidra till en renare miljö då nästan all vägvård och produktion av tex asfalt skulle bli onödig :)
Och kanske viktigast av allt man slipper byta till vinterdäck :P
Kanske inte helt genomtänkt och seriöst måste jag medge.. tex småstenar som blåseriväg när man hovrar kanske inte är så uppskattat av gångare :P