NASA test vliegtuig met veertien elektrische motoren

NASA werkt aan een nieuwe voortstuwingstechnologie voor vliegtuigen. De organisatie gaat een experimenteel vliegtuig uitrusten met nieuwe vleugels, waar veertien elektrische motoren aan zijn bevestigd. Het doel is om vliegtuigen minder brandstof te laten verbruiken.

De plannen werden vrijdag aangekondigd tijdens een presentatie in Washington, bij het evenement Aviation 2016. Het vliegtuig met elektrisch aangedreven motoren heeft de naam X-57 gekregen, en heeft als bijnaam "Maxwell", naar de beroemde Schotse natuurkundige James Maxwell. Volgens NASA-topman Charles Bolden is het aankondigen van de X-57 de eerste stap in een traject dat ongeveer tien jaar gaat duren, en als doel heeft om vliegtuigen beter te maken. Specifiek gaat het dan om het verminderen van brandstofconsumptie, uitstoot van schadelijke stoffen en lawaai.

Bij de X-57 heeft NASA gekozen voor een volledig nieuw vleugeldesign, waar in totaal maar liefst veertien elektrisch aangedreven motoren in zijn verwerkt. Twaalf van deze motoren worden gebruikt voor start en landing, terwijl twee voor het vliegen op kruishoogte zijn bedoeld. NASA denkt dat het verdelen van elektrisch vermogen over meerdere motoren voor een hogere efficiëntie kan zorgen, en verwacht dat de energiekosten met 40 procent kunnen afnemen.

De ontwikkelde technologie moet vooral uitkomst bieden voor kleinere vliegtuigen. Deze zouden met de elektrisch aangedreven motoren niet alleen efficiënter kunnen vliegen, maar ook hogere snelheden kunnen halen. Waar vliegen op hogere snelheden normaal gesproken aanzienlijk meer brandstof kost, zou dat bij de X-57 geen grote rol spelen, aldus NASA.

Omdat het gaat om een langdurig onderzoeksproject naar nieuwe manieren van voortstuwing, is het niet aannemelijk dat er op korte termijn vliegtuigen zoals de X-57 op de markt verschijnen. Het ligt in de lijn der verwachting dat bij positieve testresultaten, vliegtuigbouwers de mogelijkheid krijgen om de technologie in hun eigen vliegtuigen te verwerken.

NASA is vooral bekend van het ontwikkelen van ruimtetechnologie en het organiseren van ruimtemissies, maar de organisatie heeft ook een rijke historie in het ontwikkelen van vliegtuigen. Zo was het eerste experimentele vliegtuig, met de naam X-1, ook het eerste toestel dat door de geluidsbarrière vloog. Dat was in 1947.

Reacties (149)

[walkstyle]

Ik vindt dat vliegtuigen erg dicht staan bij ruimtevaart scheelt paar 1000 KM maar dan zijn ze in de ruimte, wat gebeurd er eigenlijk als een vliegtuig in de ruimte is kan je die dan gewoon in de ruimte vliegen ?

[Anonnymous!]

Een vliegtuig kan "de ruimte" niet in om verschillende redenen
1: Een brandstofmotor stopt met werken op een bepaalde hoogte vanwege de ijle atmosfeer, de dichtheid van de lucht is te laag en daarom kan de compressor/turbine niet meer zijn werk doen, de verbranding krijgt te weinig zuurstof.
2: Vleugelprofiel, Een vliegtuig geen vleugelprofiel hebben wat op lage hoogte werkt en op extreem hoge hoogte, de U-2 Dragon Lady komt hier het dichtsbij maar je wil niet weten wat voor onpraktisch vliegtuig dat is, en die kan tot maximaal 28.000 meter wat nog niet de ruimte is. Je kan dus simpelweg niet naar de ruimte "vliegen" met een conventioneel vliegtuig, vanaf een bepaalde hoogte kan je alleen maar verder met rauwe stuwkracht vanuit een raket die zijn eigen brandstof/zuurstof meeneemt.
3: Een enorme hoop andere redenen: vliegtuigen die op grote hoogte vliegen hebben last van extreme temperatuur verschillen, straling, erosie door deeltjes in de lucht op grote hoogte enz. enz. de ruimte is wat temperatuur en straling een nog veel extremere omgeving en daar is een vliegtuig simpelweg niet voor gemaakt.

Ik denk dat je de spaceshuttle als vliegtuig kan zien, en ga maar eens na hoeveel anders die is als elk ander vliegtuig

[SpiekerBoks]

Het vleugelprofiel is hier de grootste innovatie. Dat is ook de reden dat er zoveel propellers op dit toestel zitten. Door de lucht actief over de vleugel te 'trekken', kan het oppervlak daarvan een stuk kleiner. Dat verlaagt de luchtweerstand, waardoor het brandstofverbruik zoveel lager ligt.

Eerder presenteerde NASA dit concept met 18 dezelfde motoren:
http://www.duurzaambedrij...uig-nasa-heeft-18-motoren

De twee grotere propellers op de uiteinden, voor de voortstuwing op kruishoogte en -snelheid, lijken een verstandige stap. Vraag me wel af of de andere kleinere motoren er puur voor start en landing zijn of ook tijdens kruisvluchten de aerodynamica actief verbeteren. Anders zou je ze idealiter tijdens kruisvluchten inklappen, net als het landingsgestel.

Edit: de hulppropellers klappen inderdaad in:
http://www.wattisduurzaam...che-vliegtuig-14-motoren/

Wel een totaal andere benadering van zuinig vliegen dan de blended wing-concepten waar je de laatste jaren zoveel over hoort. Benieuwd welke school gaat winnen.

[Reactie gewijzigd door SpiekerBoks op 24 juli 2024 16:42]

[atlaste]

Goed verhaal.

Vwb. blended wing: http://aviation.stackexch...er-airplanes-in-operation - zie antwoord #1 incl comments.

[SpiekerBoks]

Ah, thnx. Die renders van blended wing-toestellen vallen inderdaad veel meer op dan dit ding van Nasa. Maar allemaal 'voor in zitten' is zowel in de lucht als op de weg niet handig voor je luchtweerstand, logisch ook.

[atlaste]

Ach ik zie het maar zo... als het gaaf is en resultaat, dan wordt je academische publicatie geaccepteerd. Als het niet gaaf is en het resultaat is dat het niet werkt, dan wordt je academische publicatie niet geschreven en (als het wordt geschreven) niet geaccepteerd. Been there...

Blended wings klinken gaaf en zien er gaaf uit, maar als je er aan gaat rekenen "voor het echt" zijn ze blijkbaar vrij matigjes om goede redenen.

Anyhow...

Wat ik overigens interessant vind in het ontwerp van NASA is dat de vleugels er extreem klein uit zien. Dat suggereert dat je aan accu's minder nodig hebt aan kerosine? En dat klinkt niet logisch... Ik vroeg me dus af of er ook nog accu's in de romp zitten, hoeveel gewicht het ding aankan & wat de actieradius van het vliegtuig is.

[steejt]

Dunnere vleugels, ik snap het wel, maar wat als er iets foutgaat met de stuwkracht (bv: alle motors valles om één of andere reden uit).. een piper cub zou nog een eindje kunnen zweven om een 'geschikte' landingsplaats te zoeken. Dat zie ik bij dit type vleugel niet echt gebeuren. Of zou het één of ander mechanisme hebben zoals een helicopter, waarbij de pitch van de props op het laatste moment voor touchdown verandert wordt voor een soft landing?

[SpiekerBoks]

Goed punt. Of dat pitch-trucje (duidelijke filmpje daarover: https://youtu.be/BTqu9iMiPIU) werkt met kleine rotors durf ik niet te zeggen, in ieder geval essentieel dat de neutrale stand van de propellers (als alle spanning wegvalt) uitgeklapt is.

[bennierex]

Dat kan alleen maar werken als de props in het horizontale vlak draaien. Bij een helikopter werken ze dan ook als vleugels. Bij een opstelling zoals hier, wil je juist zo min mogelijk weerstand hebben, waarbij de props zo snel mogelijk "ingeklapt" moeten worden als een of meerdere motoren falen.
@steejt Ik denk dat je hier een valide punt hebt. Dit kan nog wel eens een probleem vormen voor de veiligheid.

[Ayporos]

De spaceshuttle moet je eerder zien als spaceplane in de zin dat het kan landen op de aarde door met zijn profiel te gliden en af te remmen in de atmosfeer maar hij kan niet op eigen kracht de lucht/ruimte in.. daar is een raket (booster) stage voor nodig. De raketmotoren van de spaceshuttle zelf zijn voldoende voor in-orbit maneuvers maar dat is alles.

Een 'echte' spaceplane die zonder afkoppelbare stages de ruimte in kan en kan landen weet ik niet of dat in het echt mogelijk is. In Kerbal Space Program kun je ze wel degelijk maken (al zijn ze wel een stuk moeilijker dan een gewone raket met stages) maar ik weet niet of het in het echt mogelijk zou zijn.

[Oljoner]

Met Skylon zou dit mogelijk moeten worden:
https://en.wikipedia.org/wiki/Skylon_(spacecraft)

[itcouldbeanyone]

het is wel mogelijk, maar met onze huidige technieken word zo'n raket al gauw groter dan de eifeltoren. en kost gigantisch veel

[Shark.Bait]

De spaceshuttle moet je eerder zien als spaceplane in de zin dat het kan landen op de aarde door met zijn profiel te gliden en af te remmen in de atmosfeer maar hij kan niet op eigen kracht de lucht/ruimte in.. daar is een raket (booster) stage voor nodig. De raketmotoren van de spaceshuttle zelf zijn voldoende voor in-orbit maneuvers maar dat is alles.

De motoren van de space shuttle bestonden uit 3 main engines (SSME) die brandstof en zuurstof van de grote boostertank direct verbrandden. daarna werden deze niet meer gebruikt tijdens die missie. Er zaten daarnaast nog 2 kleine motoren (SSOMS) om de space shuttle in zijn baan rond de aarde te manoeuvreren. Niet door elkaar halen, a.u.b.

[Ayporos]

Ah ja dat wist ik niet.. Wel logisch wanneer je erover nadenkt natuurlijk omdat de shuttle + tank + 2x boosters natuurlijk asymmetrisch is en zonder die schuin (vanaf de shuttle omhoog) gerichte motoren natuurlijk achterover zou vallen.

[Nees]

Of zoals ze het in Space Cowboys zeggen: A Flying Brick

https://www.youtube.com/watch?v=LruyfJJT7qY

[Freee!!]

Een paar kleine correcties:
De U2 heeft een plafond van 21,3 KM, de SR71 komt tot 25,9 en daarmee hoger.
Bronnen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_U-2
https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_SR-71_Blackbird

Normaal vertrouw ik niet zo volledig op wikipedia, maar bij deze populaire en technische lemma's doe ik even gemakkelijk.

[C00P]

Kun je een voorbeeld artikel geven waar Wikipedia niet accuraat is?

[Eldee]

Tja, het is de ene bron die iets zegt over een andere bron, maar toch:
http://www.dailymail.co.u...curate-say-expertsDo.html

Of deze: http://www.findingdulcine...or-Rely-on-Wikipedia.html

edit: foutje in 1e url...

[Reactie gewijzigd door Eldee op 24 juli 2024 16:42]

[Verwijderd]

Dat geld voor alles medisch. Ga nooit je eigen kwaal opzoeken, want dan kan je je zelf een ziekte aanpraten . Nu kan je wel symptomen op gaan zoeken, maar ga gewoon eventjes na de Dokter . Huisarts is je kameraad.

Maar ook politiek gevoelige onderwerpen bij wikipedia moet je wat met een korreltje zout nemen. Te veel vandalisme, om over spel computers nog maar te zwijgen. .

Maar voor Wiskunde, Natuurkunde en andere leuke feitjes en formules is Wikipedia gewoon accuraat. Lijkt me sterk dat Putin eventjes een theorem gaat herschrijven of een AMerikaanse Baptist ofzo . Die houden zich meer bezig met :"Is Obama een Moslim" en ander aluhoedjes gebeuren .

[Freee!!]

offtopic:
Ja hoor, zoek maar eens iets op over de huidige sultan van het Ottomaanse rijk. Je zult zien dat Recep Tayyip Erdoğan president van de Turkse republiek genoemd wordt.

[Dekar]

Wikipedia is aan te passen door alle gebruikers en derhalve niet geschikt als betrouwbare bron. Toch wordt het in de praktijk overal gewoon gebruikt als referentie, hoewel er stiekem vrij veel informatie niet correct is. Ik pas zo vaak informatie aan die er op staat en niet klopt. Ook staat er vaak informatie op zonder bronvermelding op wikipedia, wat op zichzelf al niet betrouwbaar is.

[Verwijderd]

Er zijn vele voorbeelden waar Wikipedia niet accuraat is, zoals b.v.:

https://en.wikipedia.org/wiki/Latent_image

In dit artikel staan ettelijke onvolkomenheden. De oorzaak hiervan kan tweeledig zijn:

1. De schrijvers zijn geen echte experts op dit vakgebied.
2. De schrijvers hebben de uitleg te ver gesimplificeerd

Het artikel zit verder gewoon klungelig in elkaar. Er word van de hak op de tak gesprongen zonder de verschillende aspecten echt met elkaar te verbinden. Dit is voor mij een indicatie dat de schrijvers geen experts zijn.

[LOTG]

Goed, nog in ontwikkeling maar de SKYLON met SABRE motoren zou dit wel moeten kunnen. Ook nog eens Europees.

Maar het is dan ook een spaceplane en geen airplane.

[Reactie gewijzigd door LOTG op 24 juli 2024 16:42]

[Verwijderd]

Wat overigens wel heel cool is en vrij dichtbij komt (natuurlijk is het technisch een ander geval, maar voor het gevoel zeg maar ) Is het Britse Skylon project. In principe vliegt dat 'simpelweg' de ruimte in, als single-stage-to-orbit voertuig. Nu maar hopen dat het gaat werken

[SiGNe]

Met een ramjet motor wil men harder en hoger kunnen, Mach 6 is daarbij haalbaar.
Alleen zit dat ook nog op een van de X vliegtuigen en duurt het nog lang voor men dat gaat gebruiken.
Daarbij zal ook eerst gekeken worden naar militaire toepassingen.

[mad_max234]

Nee je kan niet in de ruimte vliegen met een normaal vliegtuig met propellers, onvoldoende luchtdruk om nog lift te hebben ver voordat je de ruimte zal bereiken, je zal stil komen te hangen met de motor op volle toeren en dan val je naar beneden.

[MSalters]

Nou nee, stil hangen zal niet gebeuren. Welke kracht remt je af in horizontale richting? Er is te weinig luchtdruk om je middels wrijving af te remmen.

Nee, het probleem is dat een vliegtuig in de lucht blijft door lift. Lucht die over de vleugels stroomt oefent een opwaartse kracht uit. Te hoog, te weinig lucht, te weinig kracht. Je verliest dus hoogte, waardoor de luchtdruk weer toeneemt en de lift ook. Het si dus een stabiel systeem

[BadRespawn]

Ik vindt dat vliegtuigen erg dicht staan bij ruimtevaart scheelt paar 1000 KM maar dan zijn ze in de ruimte,

Het scheel maar een paar 100km qua afstand, en vele 1000-en km/h qua snelheid: orbital velocity voor aan lage baan is ~8km/s (~30.000km/h).

De afstand is niet het probleem. Maar om die snelheid te halen zelfs met een zeer kleine lading, is erg veel brandstof en dus een erg zwaar voertuig met zeer krachtige motoren nodig.

[aryan1171]

Nee, de vleugels werken niet omdat er geen op of neerwaarste druk op staat. zelfde geldt voor propellors. De mototrs blijven wel werken zolang er zuurstof bij komt.

[Anonnymous!]

Opwaartse druk heet lift, en lift word gegenereerd door het verschil in luchtsnelheid tussen boven en onderkant van het vleugelprofiel, een deel van een liftberekening is: 1/2 * Rho * c2, Rho staat voor luchtdichtheid. Dus als op grote hoogte de luchtdichtheid daalt, wat gebeurd er dan denk je?

De "mototrs" blijven niet werken zolang er zuurstof bij komt, heb je enig idee hoe een turbinemotor werkt? simpelweg is het versnellen van lucht, op grote hoogte gaat de dichtheid omlaag dus is er minder lucht om überhaupt te verplaatsen. Met hoogte gaat de totale potentiële stuwkracht naar beneden tot het punt waarop de motoren enkel alleen het vermogen kunnen genereren om het vliegtuig op die hoogte horizontaal op die snelheid voort te blijven bewegen, je kan dan dus alleen nog maar dalen om snelheid te winnen.

[madmaxnl]

De lucht dichtheid daarentegen wordt wel gecompenseerd door de temperatuur afnamen met de hoogte, er kan immers meer energie aan de lucht toegevoegd worden aleer deze "verzadigd" is. Verzadigd in de zin dat de maximale temp, druk en of snelheid is bereikt (tegen de geluidssnelheid aan of dat in één van de fases van de gasturbines een limiet in druk of temperatuur wordt bereikt). Daarnaast komt die zelfde lucht dichtheid weer terug in de weerstand formule Dezelfde mate dat de lift afneemt met hoogte door de afnemende lucht dichtheid neemt in dezelfde verhouding de weerstand af. Je kan dus harder en door harder te gaan krijg je ook weer meer lift om hoger te komen. Daarnaast krijgen je motoren nog koudere lucht en meer volume lucht naar binnen getrokken/geduwd.

De lagere lucht dichtheid kan gecompenseerd worden met meer volumen om nog eenzelfde massa meer versnelling te geven. Enfin, de snelheid is weer gelimiteerd door de geluidssnelheid want dicht daartegen aan (>Mach 0,8) zal resulteren in druk golven (heel veel weerstand en ellende voor een vliegtuig). Dat een vliegtuig zelf niet hard genoeg zou vliegen om dit effect te bereiken betekend niet dat nergens op de romp van het vliegtuig de snelheid van het geluid alsnog te dicht benaderd wordt. (immers heeft lucht die een aantal meter aflegt in een seconden in de X richting, minder snelheid gehad als lucht die dezelfde aantal meter aflegt in een seconden, maar daarnaast ook nog in de Y richting omhoog of omlaag geduwd wordt, Pythagoras).

Lang verhaal kort, om zo efficiënt mogelijk te vliegen willen we zo hoog mogelijk vliegen doordat de lucht dichtheid afneemt en dus ook de weerstand. Daarbij wordt de hoogte en de maten van efficiëntie beperkt door het gewicht en lift. Daarom zie je ook dat vliegtuig steeds hoger gaat vliegen naarmate een vlucht vordert. Door de brandstof die verbruikt wordt neemt het gewicht af en kan men dus hoger en neemt de efficiëntie toe.

Dit verschijnsel zal een elektrisch aangedreven vliegtuig, met als opslag accu's, niet hebben. Immers zal het gewicht niet significant gaan veranderen naarmate de accu's leeg raken.

[Reactie gewijzigd door madmaxnl op 24 juli 2024 16:42]

[Verwijderd]

Elektromotoren hebben geen zuurstof nodig.

[Anonnymous!]

Wel lucht om te koelen, anders verbranden ze gewoon. iig in het geval van voortstuwing, maar zonder lucht is er geen voortstuwing dus hoeft de motor ook niet te werken dus ook niet gekoeld te worden, Kip of Ei?

[Haas_nl]

Even aansluiten in de bijdehand zijn trein,
Ze smelten want voor verbranden heb je zuurstof nodig

[jandeman63]

Zoals in het stukje staat is het vooral voor kleine vliegtuigen en voor de kortere afstanden bedoeld, dan ga je niet de ruimte in maar blijf je dichtbij de grond. Opstijgen kost veel energie en daar is de elektrische motor goed voor besparing. Tijdens het dalen zou je aan energie terugwinning kunnen doen.

[tunnelforce1]

Ik zat eerder te denken aan lage vluchten met drone-like vliegtuigen (VTOL) Vervolgens de energie stralen naar het vliegtuig,
zet een paar straaltorens op x kilometer afstand van elkaar op routes als Amsterdam- Rotterdam, enz,

Je ontwijkt het grootste probleem met mijn oplossing doordat je aan een kleine accu genoeg hebt ,alleen om een noodlanding te maken langs de route.
Wel zorgen dat die zendpalen niet te ver van elkaar staan, zodat er altijd meerdere contacten zijn , bv in geval dat er zwermen vogels doorheen vliegen.

Richtapparatuur hebben we al, gebruik gewoon een soort van Gatekeeper richt radar systeem.

Alle technieken die ik genoemd heb zijn al beschikbaar, lijkt mij dat het niet lang zal duren voordat we de eerste exemplaren zullen zien.


ff snel een paten aanvragen maar

NB
dag retourtje Adam-Rdam met trein op dit moment : 38 euro
stel je kunt 100 man tegelijk meenemen voor 45 euro pp .retour
als je 1 x heen en weer gaat per uur, met 1 van de drones dan is dat per drone dus in 8 uur tijd is dat 16.000 euro !
ps Ik durf te wedden dat het veel goedkoper is dan de huidige NS met hun onbetrouwbare railnetwerk waar altijd storingen op zijn.

[Reactie gewijzigd door tunnelforce1 op 24 juli 2024 16:42]

[Anonnymous!]

Gehehe, je hebt helemaal gelijk.

[mark-k]

Maar die hebben dan weer lucht nodig om het vliegtuig voort te kunnen bewegen, want gewoon wat in het luchtledige ronddraaien heeft geen zin. Je moet of iets hebben waaraan je je kan "afzetten", bij een propellor dus de lucht in dit geval, of je moet zelf iets uitstoten om vooruit te komen (raket, actie= - reactie).

[darkjeric]

Maar propellors wel, of toch een medium waartegen ze zich kunnen verzetten. Op aarde is dit 'lucht', in de ruimte is er letterlijk niets voor de proppellors om aan te zuigen of weg te blazen. Daar zit je dan met je elektro-motoren

[HDoc]

De ruimte begint op de Kármánhoogte, dus 100 KM boven het aardoppervlakte.

[ATS]

Nouja, dat één definitie ja. Er is gewoon geen echt scherpe grens te trekken.

[MSalters]

De Karmangrens is een vrij duidelijke, en algemeen geaccepteerd. Daarboven kun je simpelweg niet meer vliegen, omdat je niet genoeg lift kunt genereren. Vlieg je te langzaam, dan val je terug onder de 100 km, en vlieg je snelelr dan kom je in een klassieke baan rond de aarde zonder lift.

[6129(15)]

Dat zal niet gaan. Bepaalde vliegtuigen kunnen dat wel hoog vliegen, ze kunnen niet ontsnappen aan de zwaartekracht van de Aarde. Hiervoor kunnen ze niet genoeg versnellen, de motoren van een vliegtuig ontwikkelen hiervoor onvoldoende vermogen.

(En inderdaad, het hele basisprincipe van vliegtuigvleugels even buiten beschouwing gelaten )

[Reactie gewijzigd door 6129(15) op 24 juli 2024 16:42]

[robvanwijk]

Ehm... de manier waarop een vliegtuig "ontsnapt" aan de zwaartekracht (de zwaartekracht overwint) is nou juist precies de aerodynamische lift van de vleugels, dus die kun je niet buiten beschouwing laten. Als de atmosfeer dusdanig dik was dat ie tot de Maan zou komen, dan kon elk vliegtuig simpelweg naar de Maan vliegen. De atmosfeer zou de Maan dan wel continue afremmen en vroeg of laat als een gigantische meteoriet laten inslaan... dus het is maar goed dat we raketten nodig hebben om naar de Maan te gaan.

De reden dat vliegtuigen een maximum hoogte hebben waarop ze kunnen vliegen komt doordat op steeds grotere hoogte de luchtdichtheid steeds lager wordt; bij steeds lagere luchtdichtheid (en dezelfde snelheid) geven je vleugels steeds minder aerodynamische lift. Zodra de lift gelijk is aan de zwaartekracht kun je niet verder stijgen.

[blorf]

Daarom ontsnapt een vliegtuig dus niet aan de zwaartekracht. Daarvoor is de ontsnappingssnelheid recht omhoog nodig, wat een vliegtuig nooit kan halen en constructief ook niet kan hebben. Van de grond komen is nog geen ontsnappen. Dat lukt pas als je toestel zover van de aardbol is dat ie zonder aandrijving niet meer terug zou vallen.

Bij een atmosfeer tot aan de maan worden we allemaal tot 1 mm^3 in elkaar geperst. Het probleem dat de maan dan ook naar beneden komt is bijzaak.

[Freee!!]

Daarom ontsnapt een vliegtuig dus niet aan de zwaartekracht. Daarvoor is de ontsnappingssnelheid recht omhoog nodig,

Recht omhoog is helemaal niet nodig, als het maar weg is van het centrum van de aarde.

wat een vliegtuig nooit kan halen en constructief ook niet kan hebben.

Irrelevant

Van de grond komen is nog geen ontsnappen. Dat lukt pas als je toestel zover van de aardbol is dat ie zonder aandrijving niet meer terug zou vallen.

Hier ben ik het wel met je eens.

Bij een atmosfeer tot aan de maan worden we allemaal tot 1 mm^3 in elkaar geperst.

Leg dat eens uit We bestaan allemaal voor het grootste deel uit water, een vloeistof die berucht slecht samendruknbaar is. Verder zijn we aan alle kanten zo lek als een mandje, dus de inwendige druk zou gewoon gelijk zijn aan de uitwendige.

Het probleem dat de maan dan ook naar beneden komt is bijzaak.

Niet echt, ik zou dat ding aan de hemel best wel missen

[Reactie gewijzigd door Freee!! op 24 juli 2024 16:42]

[robvanwijk]

Daarom ontsnapt een vliegtuig dus niet aan de zwaartekracht.

Geef mij een atmosfeer tot aan Mars en ik geef jou een vliegtuig dat aan de zwaartekracht van de Aarde kan ontsnappen.
(Er is wel het probleempje dat de buitenste laag van die atmosfeer dan ook, per definitie, aan de zwaartekracht van de Aarde zou ontsnappen en de atmosfeer van Mars zou worden, maar dat is slechts een klein practisch detail. )

[itcouldbeanyone]

de atmosfeer gaat voorbij de maan zelfs, er zijn deeltjes gemeten van onze atmosfeer op 2 miljoen KM. echter is de luchtdichtheid daar zo eil, dat je niet van een atmosfeer kan praten.


de maan komt nooit naar beneden die gaat juist steeds verder weg.
en de atmospheer eindigt ongeveer op 10.000km

http://www.nasa.gov/missi...e/atmosphere-layers2.html

[SpiceWorm]

Leuke vraag voor xkcd what if serie!

[Verwijderd]

Dat is niet helemaal correct. Boeing heeft dat vorig jaar laten zien op een vliegtuigshow in Parijs!
http://www.rtlnieuws.nl/n...stijgt-bijna-verticaal-op
https://www.youtube.com/w...continue=43&v=KYbM-3E11Qo

Misschien nog niet helemaal 100% verticaal, maar toch!

[Altijdgriep]

De lucht wordt steeds dunner waardoor de vleugels steeds minder draagkracht hebben. Bovendien krijgen verbrandingsmotoren hierdoor ook steeds minder vermogen. Op een bepaalde hoogte houdt het gewoon op.

[Blokker_1999]

Om een toestel in de ruimte te krijgen heb je vooral snelheid nodig. Met gewone vliegtuigen kan het niet. NASA heeft het ooit wel gedaan met de X-15, deze was uitgerust met een raketmotor en heeft enkele keren boven de 100km gevlogen.

Eenmaal in de ruimte kan je met een vliegtuig uiteraard niet veel meer aanvangen simpelweg door het gebrek aan atmosfeer. Om te sturen heb je dus niets aan je vleugels en je propellors zouden ook voor niets staan draaien aangezien die geen momentum kunnen genereren.

[BoomBoom_64]

Anonnymous legt het keurig uit waarom dat niet 'gewoon' kan.
Je kunt met de gratis demo van 'Kerbal Space Program' het zelf proberen & ervaren !
Dat spel heeft mijn inzicht in lucht & ruimtevaart zekers verbeterd.

[Micktator]

XKCD heeft hier een aardige uitleg voor waarom 'de ruimte' anders is dan veel mensen denken: Orbital Speed

[joffri]

Ieder object kan de ruimte in als je het maar een duwtje geeft dat hard genoeg is. Voor een vliegtuig gaat het daarna volledig mis. De vleugels en iedere andere vorm van Aerodynamica zijn nutteloos. Het zit in de naam, Aerodynamica hebben Air nodig om enig effect te hebben en die is er niet aanwezig. Het is dus klaar met sturen tenzij je een richtbare straalaandrijving hebt zoals bijvoorbeeld de F22 Raptor. Dan ben er er absoluut nog niet want conventionele vliegtuigmotoren hebben weer die Air nodig om brandstof te helpen ontbranden (brandstof, zuurstof, ontstekingsbron; iedere BHV-er weet dat als je 1 van de drie weghaalt...enfin). Op dit moment ben je dus onbestuurbaar en zonder aandrijving.

Dan is er het feit dat wij als biologisch wezen ook zuurstof nodig hebben. Een vliegtuig heeft een aardige voorraad zuurstof in de cabine. Op 10.000m hoogte wordt dit, heel kunstig, aangevuld door samengeperste gassen die de motoren in wordt gedrukt af te tappen voordat het het verbrandingsgedeelte in gaat en deze te mixen met de cabinegassen. Als je het raampje zou opendraaien komen de mondkapjes snel naar beneden. Er is op deze beperkte hoogte al veel te weinig druk en zuurstof om te overleven.

Een ander aspect is dat het tamelijk fris is daar boven. op kruishoogte al snel -50 buiten de dampkring moet je toch wel rekenen op -200 tot -240 in de schaduw. Aangezien de motoren het niet meer doen wordt het dus lastig de boel warm te houden.

Omdat de atmosfeer inmiddels onder je ligt is het zonlicht ook wat aan de felle kant. Op de maan wordt het in de zon zo'n +125 graden. Het is dus vriezen of koken. Snel de gordijnen dicht doen helpt niet echt want naast de zichtbare straling (licht) zijn er nogal wat andere soorten straling die bijna ongehinderd langskomen. Denk aan Röntgen en Magnetron maar dan in epische hoeveelheden.

Je kan dus met een vliegtuig met goede drukcabine de ruimte in. Je komt alleen niet meer terug zonder hulp en de vraag is of je stikt, bevriest of verbrand(door temp of straling). Stikken is de wel de beste manier om te gaan.

[kwikstaart]

Puntje dat iedereen hier vergeet - je wilt ook nog terug. Moet je de dampkring door terug naar aarde, dan heb je een hitteschild nodig. Zonder verbrandt het hele toestel. Dat gegeven wordt overigens gebruikt om afgedankte satelieten en raketten op te ruimen. Stuur ze terug naar aarde, liefst in een baan boven zee, en ze verbranden voor 99%.

[PROximity]

Overigens begint over het algemeen gezien de 'ruimte' al vanaf zo'n 100km. Maar theoretisch gezien is dit discutabel, want daar zit nog steeds atmosfeer. De exosfeer strekt zich zelfs uit tot zo'n 2000km boven het aardoppervlak.

Het ISS bevindt zich 'maar' 400 km boven het aardoppervlak en er wordt algemeen aangenomen dat dit het grootste door mens vervaardigde object is dat zich in de ruimte bevind. Overigens moet het ISS nog regelmatige zichzelf naar boven stuwen, omdat de geringe weerstand in de thermosfeer/thermopauze de val van het ISS rondom de aarde doet afbuigen. Als ze dat niet doen stort het ISS gewoon neer op aarde.

[warhamstr]

Kan jou auto ook varen omdat je op een dijk naast het water rijd?

[MrMonkE]

Het is geen zeuren.
Het is leren.

[DefaultError]

Is het mogelijk om met helium, of iets vergelijkbaars, te gaan vliegen? Dan heb je enkel nog electriciteit nodig voor de voortstuwing en de bediening. Je zou dan een vliegend schip kunnen ontwerpen op basis van nul gravitatie.

[FreezeXJ]

Dat zijn zeppelins, en die zijn behalve log en wat traag vooral windgevoelig. Voor sommige doeleinden prima, voor afstanden vliegen iets minder.

[Vondreth]

Toen ik "luchtschepen" las, dacht ik eerst even aan zo'n schip als in Unigine Heaven. Zou eigenlijk wel erg vet zijn.

Maar wbt zeppelins heb je wel gelijk over de windgevoeligheid en bovendien zijn ze ook niet erg snel. Los daarvan, brandgevaar als ze bepaalde gassen gebruiken.

Waar ik persoonlijk eigen naar uit kijk is het luchtvervoer zoals ze in sommige (steeds meer) SF en andere actie films gebruiken. (Zoals bijvoorbeeld in Avatar of de hybride of combinatie helicopter-vliegtuigen (opstijgen motoren verticaal, op hoogte vleugels en motoren horizontaal, propeller of turbine, etc etc))
Sommige bestaan al, zij het sporadisch of experimenteel en vaak alleen nog in miniatuur uitvoering (bv. drones).

[DefaultError]

Inderdaad, een mooi voorbeeld is de Graf Zeppelin en de eerste was al gebouwd in 1900, maar daar zou toch weer een nieuw concept van gemaakt kunnen worden. Het is maar een idee. Sneller, makkelijker en vooral lichter in combinatie met zonne-energie en elektriciteit uit een batterij.

[Freee!!]

Is het mogelijk om met helium, of iets vergelijkbaars, te gaan vliegen? Dan heb je enkel nog electriciteit nodig voor de voortstuwing en de bediening. Je zou dan een vliegend schip kunnen ontwerpen op basis van nul gravitatie.

Nog afgezien van de problemen als aangegeven door FreezeXJ is helium niet echt het lichtste gas. Het probleem is dat het lichtste gas (waterstof) nogal brandgevaarlijk is, zie de ramp met de Hindenburg.

[Countess]

hindenburg was toch vooral de huid die branden (omdat ze er een slechte verhouding raket brandstof op hadden gesmeerd om hem tegen de zon te beschermen).

door compartimenten te maken en een niet brandbaar doek te gebruiken is een ramp als de Hindenburg gemakkelijk te voorkomen zijn.

[Freee!!]

Volkomen waar, maar zonder brandend waterstofgas was de ramp ook nooit gebeurd. En de Hindenburg was gebouwd om met helium gevuld te worden. Dat waterstof was een noodgreep omdat de Amerikanen geen helium wilden verkopen aan de Nazis.

[MSalters]

De ramp was evengoed gebeurd, maar was minder spectaculair geweest. Dorodat de huid vlam vatte, ontsnapte het gas. De waterstof vatte inderdaad vlam, met spectaculaire effecten, maar omdatt het zo licht is schoot die vlam omhoog. Helium was ontsnapt zonder vlam, maar ook dan was de gondel naar beneden gevallen.

[Freee!!]

De huid kon vlam vatten doordat het waterstofgas ontbrandde door vonken in de buurt van het eerste (vrij kleine) lek. Het waterstofgas brandde als eerste en door de brandende huid ontvlamden ook andere cellen met waterstofgas.

[Zatthäus]

Het probleem met die prachtige (concept) luchtschepen is het landen. Die grote dingen zijn nogal windgevoelig.

[Soldaatje]

Dus er zit een kerosine-generator in, of accu's of combinatie hiervan?

[Rannasha]

Uit het bronartikel:

Several other benefits would result as well. “Maxwell” will be powered only by batteries, eliminating carbon emissions and demonstrating how demand would shrink for lead-based aviation fuel still in use by general aviation.

Enkel accu's dus. Overigens staat in deze zin specifiek dat dit vliegtuig bedoelt is voor "general aviation", dus voornamelijk hobby vliegers. Je zult namelijk niet snel een battery-powered Boeing of Airbus zien, gezien de energiedichtheid (energie per kg) van een batterij nog ruim 10 keer lager ligt dan dat van kerosine.

[Goldwing1973]

Tot ze de efficiëntie van de elektromotor/zonnepanelen dusdanig kunnen verbeteren dat een vliegtuig met een romp voorzien van zonnepanelen genoeg stuwkracht kan leveren.

[flippy]

dat is natuurkundig onmogelijk. zelfs met 100% efficiente cellen is er niet genoeg oppervlakte om een vliegtuig als een 747 in de lucht te houden.

[Countess]

als je een zonnepanelen vliegtuig gaat maken dan ga je die ook niet de vorm van een 747 geven. en ook ga je hem niet 1000km/h laten vliegen.

verder er is gewoon al een zonnepaneel vliegtuig, die nu bezig is om rond de wereld te vliegen. het is dus niet zo dat vliegen op zonnepanelen onmogelijk is.

[Rannasha]

Het is zeker niet onmogelijk, maar het is wel compleet onrealistisch om een zonnepaneel-vliegtuig voor commerciele doelen in te zetten. De maximum snelheid van Solar Impulse 2 is 80 km per uur. En dat is met een spanwijdte die bijna net zo groot is als een A380, terwijl er slechts 1 persoon met zeer weinig comfort in kan zitten.

Zonnepanelen zitten nu ergens in de richting van 20% efficientie. Dus zelfs als die dingen een onmogelijke 100% efficientie behalen win je nog steeds maar een factor 5 aan energie. Dat komt niet in de buurt van wat er nodig is om iets als Solar Impulse interessant te maken als iets anders dan een proof-of-concept of hobby project.

[Countess]

Als je vind dat commerciele doelen beperkt moeten zijn tot met minimaal 1000km/h te vliegen dan ja. maar dat hoeft dus helemaal niet. er zijn heel veel korte en medium afstands vluchten waarbij de max snelheid niet eens zo belangrijk is, omdat je toch maar even op die snelheid zit.

en wat oppervlakte betreft zou je ook kunnen denken aan een delta wing ipv het zweefvliegtuig model van de solar impulse.

er moet nog genoeg ontwikkeld worden voor zoiets zou kunnen, maar om nu gelijk te zeggen dat het physic onmogelijk is gaat me echt te ver. het is enkel onmogelijk als je wil dat elektrische vliegen op alle punten gelijk scored als vliegen op kerosine. maar dat hoeft dus helemaal niet om nuttig te zijn.

[Major Oof]

Hey, wie weet maken we over een x aantal jaren wel zo'n doorbraak dat 1 zonnepaneel een 747 omhoog kan houden.. we weten het (nog) niet. Waarschijnlijk maken wij dat toch niet meer mee.

[NinjaTuna]

Nee, gewoon niet.

Per vierkante meter komt er 1000W aan zonne-energie op het aardoppervlak. Dat zal in de lucht wat meer zijn, maar nog steeds niet genoeg om het vermogen te leveren om een met zonnepanelen volgeplakte Boeing in de lucht te houden, laat staan met maar een paneel.

[ZaPPZion]

Precies, een 747 heeft 2 motoren nodig om fatsoenlijk te vliegen, elk van die motoren heeft ongeveer 80000 pk, dus zo'n 60000kW. Dat betekend dat er 120000 kW nodig is. Met 100% efficiency het je dus 120.000 vierkante meter oppervlak nodig, ik denk dat dat wat veel is voor een enkel vliegtuig

[NinjaTuna]

Was net bezig een soortgelijke berekening neer te zetten, maar je was me voor! Ik had het oppervlak van een 747 geschat op 2000 vierkante meter, wat dus een factor 60 te weinig is. Toch wel significant.

@Arjan v. Giesse hieronder
Ik geloof best dat we op termijn iets bedenken om vliegverkeer drastisch efficiënter te laten verlopen (energieopslag aan boord ligt sowieso voor de hand, zoals Stella van TU/e overigens ook heeft), maar met het volplakken van een 747 (of enig ander nieuw model met verbeterde... whatever) komen we er gewoon niet.

[Reactie gewijzigd door NinjaTuna op 24 juli 2024 16:42]

[robvanwijk]

Was net bezig een soortgelijke berekening neer te zetten, maar je was me voor! Ik had het oppervlak van een 747 geschat op 2000 vierkante meter, wat dus een factor 60 te weinig is. Toch wel significant.

Zodra je zonnecellen gaat gebruiken zul je altijd in één van de volgende categorieën zitten; er is immers geen ruimte voor een derde categorie tussen "je kunt zonder" en "je kunt niet zonder".

Ze leveren slechts een klein deel van je energie-behoefte, je zou op zich ook best zonder kunnen. Maar als je zonder kunt, waarom neem je ze dan mee?
Het zal zowel de aanschafprijs als de onderhoudskosten flink verhogen en het is een hoop extra complexiteit (veel meer dingen die kapot kunnen). Daarnaast zul je enorm op kerosine moeten besparen voordat je het extra gewicht dat je elke kilometer van elke vlucht met je meezeult kunt terugverdienen.

Ze leveren een significant deel van je energie-behoefte, je zou niet zonder kunnen. Hoewel vliegtuigen vaak boven eventuele wolken vliegen, zitten ze ook vaak eronder (zowel bij de geplande landing, als bij noodlandingen het laatste moment waarop je je zorgen wil maken over motoren die niet genoeg stuwkracht leveren omdat het slecht weer is) of krijgen ze om een andere reden geen zon (denk aan nachtvluchten). Dat zijn een heleboel beperkingen waar je rekening mee moet houden.

Dat maakt de berekening veel makkelijker:
Wat is de kans dat vliegtuigmaatschappijen een toestel zouden kopen dat 's nachts niet kan vliegen...?

[Countess]

die pk's hebben ze natuurlijk alleen allemaal nodig bij opstijgen, niet de gehele reis.

en dat opstijgen zou je op accu's kunnen doen.

ik denk ook niet dat een elektrische vliegtuig 1000km/h gaat halen, maar dat hoeft ook niet om wel nuttig te kunnen zijn. en met een lagere snelheid word het energie verbruik ook drastische gereduceerd.

[Robbedem]

Het opstijgen wil je net niet op accu's doen. Als je een soort hybride vliegtuig zou ontwikkelen, wil je de kerosine gebruiken om op te stijgen en de accu's om op kruissnelheid te blijven.
Een lege accu weegt immers evenveel als een volle, terwijl een lege brandstoftank toch een pak minder weegt dan een volle.

Als je dus eerst de kerosine gebruikt, is je vliegtuig voor de rest van de reis lichter, waardoor je minder ligt nodig hebt, waardoor je kleinere vleugels kan gebruiken, waardoor je minder luchtweerstand hebt, waardoor je dus minder energie nodig hebt om op snelheid te blijven en dus efficiënter kan vliegen.

[Countess]

de tank weegt leeg wel niks, maar de motoren die de kerisone gebruiken die blijven wel aan boord (al zijn die lichter als accu's).

maar het idee was nu juist om alles elektrische te doen, met zonnepanelen voor kruis snelheid.

[Robbedem]

Ah, je bedoelt accu's meenemen om energie te voorzien om op te stijgen en erna op zonne-energie verder vliegen?
Dat zou ook wel moeten kunnen idd.

[iamzero456]

Kunnen die motoren dan ook niet gedropt worden met parachute (o.i.d) zodra de brandstof op is? Dat je, eenmaal in de ruimte, alleen nog maar de elektrische motoren en de voortstuwing hebt?

[hydex]

Kun je dan niet beter een katapult of een lier gebruiken net zoals bij zweef vliegen. Overigens hebben ze daar ook enorme exemplaren van gemaakt maar die werden volgens mij omhoog getrokken door een vliegtuig

[Major Oof]

Sinds wanneer mogen we niet meer speculeren over de toekomst? Het zijn gewoon ''wat als'' stellingen. Zoals, ''Wat als het ons wel lukt''.

Wij kijken toch ook 1000 jaar terug en denken dat de mensen van die tijd nogal dom en primitief waren, dat doen de mensen over 1000 jaar ook als ze naar ons in 2016 terug kijken. Weten wij veel hoeveel de wereld over 1000 jaar is veranderd? Maarja... over 1000 jaar zullen er waarschijnlijk geen 'normale' passagiersvliegtuigen meer zijn, maar vliegende schepen die op bijv. waterstof werken, of op anti-zwaartekracht... Weet ik veel, weet jij veel.

[Reactie gewijzigd door Major Oof op 24 juli 2024 16:42]

[RwinG]

Sinds wanneer mogen we niet meer speculeren over de toekomst? Het zijn gewoon ''wat als'' stellingen. Zoals, ''Wat als het ons wel lukt''.

Tjsa je zit hier op een tech site en als je een hypothese neerzet die makkelijk onderuit te halen is dan gebeurt dat ook. En dat is wetenschap. Niks mis mee. Want je schreef eerder:

Hey, wie weet maken we over een x aantal jaren wel zo'n doorbraak dat 1 zonnepaneel een 747 omhoog kan houden.. we weten het (nog) niet. Waarschijnlijk maken wij dat toch niet meer mee.

En dat is dus fysisch onmogelijk. Omdat de zon per vierkante meter niet meer energie levert dan hij nu doet. En we met zijn allen aannemen dat dit een vaststaand feit is. Voor de komende paar miljard jaar tenminste..

[Zoidberg_AvG]

Maar dan ga je er van uit dat alleen de zonnepanelen verbeteren en niet het gewicht en de aerodynamica van een boeing beter worden.

Zonnepanelen zullen ook nooit genoeg energie kunnnen leveren om een huidige gezinsauto 120 kilometer per uur te laten rijden, en toch kan wordt deze snelheid wel gehaalt door de stella van TU eindhoven.

Wie weet wat er in de toekomst nog voor concepten passagiersvliegtuigen worden gemaakt waarmee wat nu onmogelijk lijkt toch gerealiseerd wordt.

[Rannasha]

Als er forse verbeteringen te behalen waren op gebied van aerodynamica en gewicht van vliegtuigen, dan zou dat nu ook al gebeuren. Immers slepen die dingen een onbenullige hoeveelheid brandstof mee voor de vlucht en als die hoeveelheid kan worden beperkt, dan zou dat heel waardevol zijn, want de marges in de luchtvaart zijn klein en brandstof is een hele grote kostenpost.

Het feit dat verbeteringen in brandstofgebruik tussen generaties in de orde van grootte van procenten zitten, geeft aan dat er waarschijnlijk gewoon bijzonder weinig rek zit in het verder optimaliseren. Ja, het is in theorie mogelijk dat iemand een nieuw materiaal ontdekt dat bijzonder licht en sterk is, maar daar kun je niet op rekenen.

[Zoidberg_AvG]

Als er forse verbeteringen te behalen waren op gebied van aerodynamica en gewicht van vliegtuigen, dan zou dat nu ook al gebeuren. Immers slepen die dingen een onbenullige hoeveelheid brandstof mee voor de vlucht en als die hoeveelheid kan worden beperkt, dan zou dat heel waardevol zijn, want de marges in de luchtvaart zijn klein en brandstof is een hele grote kostenpost.

Die brandstof is nu juist een van de redenen dat een vliegtuig zo zwaar is. Een 747 weeg 160 ton, maar kan ook nog 181.000 liter brandstof meenemen. Het grootste deel van het gewicht van het vliegtuig is dus juist de brandstof en de motoren (samen goed voor nog eens 16 ton).

natuurlijk is het net de huidige stand der techniek mogelijk om commerciële vluchten op zonne-energie (of een zonne-energie / accu combinatie ) te doen, maar op de lange termijn is het gewoon niet goed in te schatten wat de techniek voor mogelijkheden zal gaan bieden. En als er niemand in gelooft dat het kan weten we zeker dat het ook nooit ontwikkeld gaat worden.

[mad_max234]

Maar kan wel het bereik drastisch doen toenemen. En je hebt kleinere accu nodig voor hetzelfde bereik, waardoor je of meer mee kan meenemen of minder energie nodig hebt voor hetzelfde bereik.

[flippy]

het is een kwestie van natuurwetten. het kost gewoon een bepaalde hoeveelheid watt om iets voor elkaar te krijgen, een auto 120km/u laten rijden kost al 30kW en dat is grofweg wat een 100% efficiente zonneplaneel op een 747 zou kunnen opwekken. een vliegtuig als een 747 verbruikt geen kW om in de lucht te blijven maar megawatten. dat is natuurkundig onmogelijk. je zit immers vast aan de wetten van airodynamica en zwaartekracht.
je kan motoren wel efficienter maken maar je kan het vliegtuig niet minder energie nodig laten hebben om in de lucht te blijven.

[flippy]

VBO natuurkunde.

[Lexis]

De elektromotor is niet gek veel meer aan te verbeteren, Tesla's rijden met een motor die nog door Tesla zelf is ontworpen.

[Verwijderd]

Energiedichtheid, de term die zorgt voor onze ondergang als we het probleem van piek olie niet serieus nemen.
Want wie die niet kent, snapt de waarde van olie niet.

[kzin]

Alleen accu´s. Uit het artikel in de link:
“Maxwell” will be powered only by batteries, eliminating carbon emissions and demonstrating how demand would shrink for lead-based aviation fuel still in use by general aviation.

[TWyk]

Dit toestel bevat alleen batterijen maar aangezien brandstofbesparing een belangrijk doel is zullen in de toekomst voor zo'n toestel zeker de twee grotere propellors die het toestel op kruishoogte aandrijven gewoon op brandstof werken.

[Kapotlood]

Met zoveel vleugeloppervlakte, de body nog niet meegenomen zelfs, zou het niet meer schelen om zonnepanelen in 't vliegtuig te integreren? Ik weet niet of het gewicht van zonnepanelen op vliegtuigen opweegt tegen het continue vermogen wat ze kunnen opleveren, maar aangezien vliegtuigen vaak dichter bij de zon zitten (en de grotere zelfs vaak boven wolken vliegen), is dat niet een grote aanwinst in beschikbaar vermogen?

[Rannasha]

Zonnepanelen leveren vrij weinig vermogen vergeleken met het verbruik van een vliegtuig.

Als we Solar Impulse 2 (het vliegtuig dat momenteel de wereld rond vliegt op enkel zonnepanelen) als referentie nemen: Dat ding heeft een wingspan van bijna die van de Airbus A380, het grootste passagiersvliegtuig ter wereld, en genereert met zonnepanelen zo'n 66 kW onder optimale omstandigheden. Dat is vergelijkbaar met de energie in 2 mL kerosine per seconde.Zelfs als je meerekent dat elektromoteren een stuk efficienter zijn dan kerosine verbranden, kom je misschien net in de buurt van de hoeveelheid brandstof dat een klein hobby vliegtuigje verbruikt.

En daar heb je de vleugelbreedte van een A380, en perfecte weersomstandigheden, voor nodig.

[Sammiege]

Dichterbij de zon is niet significant maar boven de wolken vliegen wel.
Zonnepanelen worden steeds dunner. Ik verwacht dat zonnepaneelfolie meer energie oplevert dan dat het kost om in de lucht te houden.

[Kapotlood]

Ik dacht dat vliegtuigen boven de smog vliegen (smog daalt ten slotte), en daardoor meer/directere zon op hun "dak" krijgen?

[kaasboer09]

Ik ben erg benieuwd wat de consequenties zijn voor de aerodynamica en stabiliteit/besturing. Dan met name de vroegere/latere loslating rondom het vleugel profiel en de bijkomende stall karakteristieken.

[Anonnymous!]

Het stuk vleugel achter de propeller zit in een turbulente luchtstroming (vanwege de prop) en draag weinig toe aan de totale draagkracht van een vleugel, er zit doorgaans ook een grote gondel met eventueel het landingsgestel er ook bij. Aan de artist rendering te zien is het idee dat de twaalf motoren twee propellers aandrijven, de verstoorde luchtstroming door de prop lijkt me dus niet zo een probleem. Waarom die motoren aan de Leading Edge van de vleugel uit moeten steken snap ik niet helemaal, Als ik moet gokken dan verwacht ik dat de nadelen van de verstoorde luchtstroming door de uitstekende motoren opweegt tegen de gewichtsproblemen die een gecentraliseerde positie van alle motoren in de romp met zich mee brengt. De motoren in de vleugel zelf opbergen zal niet mogelijk zijn omdat ze een bepaald vleugelprofiel moeten aanhouden.

Interessante omwikkelingen dit, ik ben blij dat NASA en eventueel straks ook andere bedrijven hieraan werken, hoeveel schoner dit in de praktijk zal zijn (het maken van die motoren kost ook energie!) zal moeten blijken. Heeft iemand hier inzicht in wat het kost om een elektromotor te maken en waarom dit schoner is dan een brandstof motor?

[iceblink]

Nee je begrijpt het concept verkeerd. Al die gondels hebben een motor MET propellor. De propellor wordt weggevouwen na take-off zodat er minder luchtweerstand is.

For takeoff and landing, 12 smaller 9-kilowatt motors powering two-foot-wide propellers will kick in to blow extra air over the skinny wings to generate the necessary lift. In flight, the smaller propellers are folded away.

De aparte vleugelvorm kan bestaan omdat je bij hogere snelheden veel minder oppervlak nodig hebt. Alleen bij de lage snelheden (dus take-off en landing) gebruik je het hele oppervlak van de huidige vleugels.

“The problem with traditional aircraft design is you have to size the wings so that you have safe takeoff and landing speeds, and so the wing tends to end up bigger than you need for cruise flight,” said Sean Clarke, co-principal investigator for the project at NASA’s Armstrong Flight Research Center in Edwards, Calif.

linkje

[kaasboer09]

Aha, dit was dus een cruciaal stukje informatie dat ik miste in dit artikel. Dus kort samengevat: de kleinere motoren zijn er enkel om de lokale luchtsnelheid te verhogen (wanneer nodig).

Erg slim. Ik ben benieuwd.

[Reactie gewijzigd door kaasboer09 op 24 juli 2024 16:42]

[comecme]

Zou je dan als de motoren uitvallen nog wel een noodlanding kunnen maken? Krijg je zonder die extra motoren nog wel genoeg lift?

[Freee!!]

Goede vraag.

[iceblink]

Goede vraag inderdaad. Dat zal een belangrijke afweging worden tegen de tijd dat zoiets in productie gaat. Let wel: dat duurt nog even, de X-planes zijn hoogst experimenteel.

Maar ik zou me kunnen voorstellen dat elke motor een kleine batterij in de gondel heeft, waardoor het uitvallen van alle motoren zeer onwaarschijnlijk wordt, en je op die manier in noodgevallen extra lift hebt.

[MSalters]

Zonder motor is het een gewoon zweefvliegtuig. En daarvan weten we dat die kunnen landen. Een vliegtuig heeft geen motor nodig voor de lift; als je een motor nodig hebt voor de lift dan noemen we't een helicopter.

[Sammiege]

Ik neem aan dat die 12 kleinere motoren hun eigen propellor aandrijven.

Het verdelen van de stuwkracht over aan aantal motoren zal geluidsoverlast zeker doen verminderen omdat de propellors dan in verhouding minder hard hoeven te draaien. Dit is het meest van belang bij opstijgen en landen.

[Anonnymous!]

Aan de andere kant geeft propeller die naast elkaar draaien ook extra geluid, om 12 propellers exact te synchroniseren is wel mogelijk IMHO maar moeilijk en waarschijnlijk enorm duur. Daarnaast vraag ik me serieus af hoe ze de luchtweerstand van 10 stilstaande props gaan minimaliseren, allemaal featheren kan maar dan heb je nog steeds veel weerstand. De laatste jaren is de ontwikkeling juist geweest om minder maar grotere motoren te gebruiken, twee hele sterke motoren is nou eenmaal efficiënter dan 4 kleinere, dit voelt een beetje als een stap terug en eerlijk gezegd lijkt het mij zeer onrealistisch dat er een vliegtuig gemaakt gaat worden met 12 props.

[flippy]

daarom zijn ze het ook aan het testen.

[mad_max234]

Bij dit soort projecten wil je niet onnodig dingen meenemen of complexer maken dan nodig en je wilt zo veel mogelijk flexibiliteit. Ik ga er vanuit dat elke propeller zijn eigen motor heeft, dat is mechanisch simpeler en je kan dan alles in software oplossen.

De motoren worden waarschijnlijk aangestuurd met iets van sine wave(of een ander signaal) het zullen niet domweg DC motoren zijn, althans dat is heel onwaarschijnlijk. Het signaal zal op een bepaalde klok frequentie lopen, decoder op de motoren om ze te monitoren en je kan ze perfect synchroon laten lopen of welke combinatie je wilt.

[Reactie gewijzigd door mad_max234 op 24 juli 2024 16:42]

[FRidh]

Het idee achter dit systeem is dat je een grotere lift kan genereren en dus sneller kan stijgen. Dit biedt veel voordelen. Er zullen bijvoorbeeld minder mensen last hebben van geluidsoverlast.

Zoals ik hieronder schreef wordt er ook onderzocht hoe de relatie tussen de propellors zo kan worden geoptimaliseerd dat deze het minste geluid produceren, maar ook de minste irritatie veroorzaken.

[itcouldbeanyone]

geen probleem hoor om ze precies gelijk te laten lopen.
dit zijn PMSM motoren, met een resolver kun je ze met een nauwkeurigheid van minder dan 10 graden synchroon laten lopen

[AntonT]

Als ik zo doorlees op de NASA site lijkt het erop dat elke motor zijn eigen propellor heeft. In de uitvergroting van de rendering boven bebouwing in het originele artikel lijken de propellorbladen van de kleine motoren in lijn met de motor 'weggeklapt' te zijn.

Uit een eerder artikel "Piloted, Electric Propulsion-Powered Experimental Aircraft Underway" haal ik ook de reden voor een groot aantal kleine motoren voor start en landing (blijkbaar hadden ze er eerder nog meer gemonteerd):

Tests so far show the distribution of power among the 18 motors creates more than double the lift at lower speeds than traditional systems

Dat klinkt als een mooie manier om energie te besparen, als dat ten minste niet wordt opgeheven door de extra weerstand die het toevoegen van de kleine motoren veroorzaakt.

[PostHEX]

Wat ik ook graag zou willen zien dat (verder) wordt ontwikkelt: VTOL functionaliteit voor de publiekelijke luchtvaart. Dan kan men eindelijk vlieghavens in de hoogte bouwen, waardoor geluidsoverlast voor omwonende sterk wordt afgenomen, en het gebrek aan ruimte voor uitbreiding wordt weggenomen. Daarnaast heb je als piloot veel meer mogelijkheden waar je kan landen. Maar waarschijnlijk duurt dat nog wel even. Waarschijnlijk dusdanig lang, dat de commerciële ruimte vaar de commerciële luchtvaart hier in verslaat (gevalletje noodzaak dwingt innovatie).

[batjes]

Het VTOL ontwerp is vrij kostbaar, en landen/stijgen kost veel meer energie dan de concentionele manier. Het is een design wat ontworpen is voor zijn praktische mogelijheden. NASA test hiermee energie zuinige oplossingen.

Willen we wat van de geluidsoverlast af lijkt het me handiger een stukje noordzee in te polderen voor 1 groot vliegveld in Nederland.

[Freee!!]

[...]
Willen we wat van de geluidsoverlast af lijkt het me handiger een stukje noordzee in te polderen voor 1 groot vliegveld in Nederland.

De (voormalige) Zuiderzee ligt wat centraler, daar kunnen we ook wel wat inpolderen.

[batjes]

Is al eens gebeurd en daar ligt al een vliegveld . Maar dat is juist te centraal, de aanvliegroutes liggen over bevolkte gebieden heen, met zo'n ding een boel kilometers de kust uit verbonden via maglev treintje aan het vasteland bv lijkt mij beter. Kunnen er een mooi technisch hoogstandje van maken wat onze internationale positie enkel verstevigd.

Misschien zo dicht mogelijk bij de britse water grenzen, maglev trein ook die kant op en Heathrow onbelangrijk maken

[Freee!!]

Ik had het over een stukje dat nu nog water is, een eindje ten noorden van dat vliegveldje.Naar het noorden toe zijn de aan- en uitvliegroutes daar helemaal vrij.

[tampoera123456]

Zou er een omslagpunt zijn waar een object gewichtloos om de aarde te laten draaien minder energie kost dan iets tegen de zwaartekracht in te laten werken?

[Verwijderd]

Ik mis zonnepanelen op de vleugels en het dak van dit vliegtuig, juist een vliegtuig bevindt zich vaak boven de wolken waar de zon altijd schijnt.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 16:42]

[flippy]

dat levert veels te weinig op om practisch te zijn.

dat is hetzelfde als een zonnepaneel van 100W op een electrische auto zetten die 30kW nodig heeft om vooruit te komen.

[cbr600f4i]

Helaas vermeld het NASA artikel niet wat de cruising altitude is van dit vliegtuig. Het is dus maar de vraag of een zonnepaneel iets toevoegt.

[tampoera123456]

Alleen op zonnecellen vliegen is sowieso niet handig. Of wil je alle nachtvluchten afschaffen? Je zou wel eindeloos met de zon mee kunnen vliegen misschien...

En kun je ook energie terugwinnen als je gaat dalen via de propellors? Dan zou je door dalen en stijgen de actieradius kunnen vergroten.

En what about andere manieren om electriciteit op te wekken? Misschien door kunstmatige brandstofsoorten of chemische reacties zonder dat er iets 19e eeuws hoeft te knallen. Direct electriciteit genereren uit kerosine of iets anders. Heb je ook geen accu's nodig. Het voordeel van waterstof zou kunnen zijn dat je de uitlaatgassen kan lozen.

[Freee!!]

[...]
En kun je ook energie terugwinnen als je gaat dalen via de propellors? Dan zou je door dalen en stijgen de actieradius kunnen vergroten.

Terugwinnen gaat nog wel, maar dat gaat ten koste van de snelheid en daarmee lift, dus is maar beperkt bruikbaar. Met dank aan omzettingsverliezen en de eerste wet van de thermodynamica is de praktische uitwerking eerder negatief (en anders heb je net een perpetuum mobile uitgevonden).

[tampoera123456]

ah ja, ik haalde het afremmen met een auto erbij, maar dat is nu juist het verschil. Het zou dus alleen van toepassing zijn als je snelheid kwijt wil. Dat voegt niets toe. Neem aan dat ze nu ook zoiets doen als slim stijgen en dalen om brandstof te sparen. Een perpetuum mobile is het niet, want je moet eerst hoogte bereiekn.

Puzzeltje: stel, je neemt een helium ballon, een lichterdanlucht oplossing. Deze neemt water mee omhoog. Op 5 kilometer hoogte laat je het water vallen in een buis en wekt energie op zoals bij een waterkrachtcentrale. Waar komt dan die energie vandaan?

[MSalters]

Dat laatste is simpel: Helium is lichter dan lucht, dus Helium op 0 kilometer hoogte vertegenwoordigt een heleboel potentiële energie. Die energie ben je kwijt op 5 kilometer hoogte. Het kost energie om je helium weer omlaag te krijgen (samenpersen in tank onder druk, zodat de dichtheid toeneemt)

[Sand0rf]

We zijn in Europa toch al iets verder met de Solar Impulse: https://www.wikiwand.com/nl/Solar_Impulse

Een vliegtuig met zonnepanelen op de vleugels dat momenteel bezig is aan een rondje om de aarde: https://www.youtube.com/watch?v=yUpyuORoB8o

[Reactie gewijzigd door Sand0rf op 24 juli 2024 16:42]

[Timoo.vanEsch]

Nope.
Dat is een volledig andere insteek, andere tak van sport.
NASA zoekt naar een oplossing ter vervanging van de verbrandingsmotor. Solar Impulse is te vergelijken met die autoraces in Australië, waarbij enkel zonne-energie gebruikt mag worden.

Solar Impulse is daarmee een zero-emission plane, volledig autonoom. NASA zoekt naar een vliegtuig dat zijn batterijen oplaadt tijdens de wachttijd op het vliegveld.

[tijgetje57]

Er wordt gesproken over een X-1 dit is de opvolger van de Messerschmitt vanuit WWII.

Ze hadden in WWII een vliegtuig die 542 mph deed. Waar nooit over gesproken wordt is dat de geallieerden interesse hadden in de wetenschappers van Adolf. Zij hebben onder andere gewerkt aan de X-1 en zo ook het eerste ruimtevaart programma.

Van de Messerschmit waar ik het over had daarvan zijn de meesten kapot. Ik weet er 2 te staan in London 1x en in Duitsland 1x in het museum.

Ontopic:

Vind het wel interessant om te volgen, want dat zou dus betekenen dat straks ook wellicht grotere vliegtuigen voorzien kunnen worden van deze techniek. En zo dus stiller en zuiniger kunnen worden.

[ATS]

Hoezo "wordt daar nooit over gesproken"? Dat is toch algemeen bekend? Von Braun en de zijnen hadden o.a. een grote invloed op hoe het ruimteprogramma van de VS zich ontwikkeld heeft in de eerste jaren.