Möchten Sie den Stau vor Ihnen „überfliegen“? Dieses Hightech-Auto kann tatsächlich in den Himmel fliegen! Die Wissenschaft dahinter ist …

Wenn Sie im Stau stehen, kommt es häufig zu Gesprächen dieser Art:

„Kann der Vorderste schneller fahren?“

„Wenn du den Mut hast, flieg einfach rüber!“

Jetzt gibt es tatsächlich Autos, die über Hindernisse fliegen können!

Vor Kurzem hat das fliegende Auto Alef Model A einen Testflug in einer städtischen Umgebung in Kalifornien absolviert.

Wie kann ein schweres Auto ohne Flügel und sichtbare Propeller fliegen?

Es versteht sich, dass das fliegende Auto mit mehreren Propellern ausgestattet ist. Das Prinzip ähnelt dem einer kleinen Drohne. Es verfügt über eine Acht-Rotor-Konfiguration und ist mit 8 elektrischen Propellern mit einem Durchmesser von ca. 61 cm ausgestattet. Die Netzstruktur der Karosserie ermöglicht die Luftzirkulation durch die gesamte Karosserie.

Es stellte sich heraus, dass der Propeller im Auto versteckt war!

Wie gelingt der „Absprung auf der Stelle“?

Warum kann leichte Luft schwere Maschinen halten? Wir können ein kleines Experiment machen, alles was wir brauchen ist ein Buch und ein kleines Stück quadratisches Papier mit 5 mm Durchmesser! Legen Sie ein kleines Stück Papier auf das Buch, halten Sie das Buch waagerecht an Ihr Kinn und blasen Sie dann eine Weile langsam in waagerechter Richtung. Achten Sie dabei darauf, dass der Luftstrom nicht direkt auf das Papier bläst, sondern waagerecht über das Papier verläuft. Nach einer Weile „springt“ das Stück Papier hoch und fliegt ein Stück nach vorne!

Im Experiment wird aufgrund der hohen Luftströmungsrate über dem Blatt Papier der Luftdruck über dem Blatt Papier kleiner. Der Druckunterschied erzeugt eine Aufwärtskraft (größer als die nach unten gerichtete Schwerkraft), wodurch das kleine Stück Papier nach oben fliegt! Diese Beziehung zwischen Flüssigkeitsdurchflussrate und Druck wird als „ Bernoulli-Prinzip “ bezeichnet.

Das gleiche Prinzip spiegelt sich an vielen Stellen wider. An U-Bahn- oder Hochgeschwindigkeitsbahnsteigen ist neben den Gleisen immer eine „Sicherheitslinie“ eingezeichnet, die davor warnt, diese zu überqueren. Wenn ein schnell fahrender Zug vorbeifährt, ist die Luftgeschwindigkeit zu hoch, was zu einem niedrigeren Luftdruck in der Nähe führt. Wenn Sie zu nahe am Zug stehen, werden Sie durch den Schub, der durch den Luftdruckunterschied zwischen Vorder- und Rückseite entsteht, in Richtung des Zuges „gedrückt“, was sehr gefährlich ist!

Hubschrauber heben nach dem gleichen Prinzip ab!

Auftriebserzeugung: durch rotierenden „großen Ventilator“

Der riesige Hauptrotor oben auf dem Hubschrauber wirkt wie ein sich mit hoher Geschwindigkeit drehender „Ventilator“. Der Querschnitt jedes Rotorblattes ähnelt dem eines Flugzeugflügels (oben gebogen und unten gerade). Bei der Rotation strömt die Luft darüber mit hoher Geschwindigkeit und hat einen niedrigen Druck, während die Luft darunter einen hohen Druck hat, wodurch ein Auftrieb nach oben entsteht (Bernoulli-Prinzip). Wenn der Auftrieb das Gewicht des Helikopters übersteigt, kann der Helikopter senkrecht abheben oder schweben.

Auftriebssteuerung: Pitchhebel

Der Pilot verstellt den Pitchwinkel (Anstellwinkel) aller Rotorblätter gleichzeitig mit dem „Collective Pitch Hebel“, den er mit der linken Hand bedient. Wenn die Stange gezogen wird, vergrößert sich der Anstellwinkel des Blattes und der Auftrieb nimmt zu; Wenn die Stange gedrückt wird, verringert sich der Auftrieb. Gleichzeitig passt der Motor die Drosselklappe automatisch an, um die Rotordrehzahl stabil zu halten.

Gegen die Rumpfdrehung: Die Rolle des Heckrotors

Wenn sich der Hauptrotor dreht, wird eine Reaktionskraft (Drehmoment) erzeugt, die dazu führt, dass sich der Rumpf in die entgegengesetzte Richtung dreht. Der „kleine Lüfter“ am Heck (Heckrotor) wirkt dieser Drehung entgegen, indem er seitlichen Schub erzeugt. Der Pilot steuert über Pedale den Schub des Heckrotors, um Rumpfstabilität oder Lenkung zu erreichen.

Kurz gesagt erzeugt ein Hubschrauber Auftrieb durch die Drehung seines Hauptrotors, verhindert mit seinem Heckrotor die Drehung des Rumpfes und ermöglicht vertikales Starten und Landen, Schweben und flexible Steuerung durch die Anpassung des Rotorblattwinkels und der Rotorneigungsrichtung.

Welche neuen und interessanten Fortbewegungsmittel könnte es in Zukunft neben fliegenden Autos noch geben? Hinterlassen Sie gerne eine Nachricht im Kommentarbereich!

Gutachter: Zhou Jianding, Vorsitzender des Wissenschaftsbildungsausschusses des Bezirks Xiaoshan und Direktor der Wenyuan-Experimentalschule des Bezirks Xiaoshan der Hangzhou Xuejun Middle School Education Group

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