De Britse Airglow is al vele jaren een zeer succesvolle HPA en Truelove is mogelijk een van de piloten die aan de race meedoet
Vliegen op eigen kracht heeft veel mensen gefascineerd sinds het begin van de mensheid. Volgend jaar zal een door mensen aangedreven vliegtuigrace over het Engelse Kanaal zowel piloten als vliegtuigen testen. Ian Parker meldt.
Sinds mensen voldoende geëvolueerd zijn om aan vogels te denken, hebben ze zich afgevraagd of ze konden vliegen zoals zij. De Griekse mythologie vertelt het verhaal van Daedalus en Icarus die vleugels van veren en was hadden, maar de was bleek te temperatuurgevoelig te zijn.
Inzendingen voor de Icarus Cup 2013
Het probleem met de piloot die het vermogen levert, is dat er zo weinig van is - de meeste mensen kunnen slechts ongeveer een derde van het aantal pk's produceren door te trappen. Dit is een honderdste van het vermogen in het vliegtuig met de kleinste motor. Dus door mensen aangedreven vliegtuigen (HPA's) moeten extreem licht zijn, maar sterk genoeg om wat turbulentie en misschien een paar zachte crashes te overleven. Verbindingsmethoden moeten even licht en sterk zijn.
HPA's vliegen langzaam en net boven de grond of het water, dus crashes of structurele storingen zijn niet ernstig - niemand is ooit ernstig gewond geraakt bij een HPA-crash. Er zijn dus geen licenties nodig en iedereen kan er een bouwen. Het risico is kleiner dan fietsen.
Structuren zijn grotendeels gemaakt van koolstofvezelversterkte kunststof (CFRP) materialen, schuim en een dunne bekleding, dus ze zijn erg licht en sterk. De lijmen en bevestigingsmiddelen moeten even licht en sterk zijn. In het begin van de jaren tachtig vloog ik met een opblaasbare HPA genaamd Phoenix, die grotendeels was gemaakt van Mylar, aan elkaar gelijmd met Bostik 1980-lijm. Alle bevestigingsmiddelen zijn ontworpen en gemaakt door de vliegtuigontwerper/constructeur, Fred To. Ik stortte hem neer in een park in Londen zonder dat ik noch het vliegtuig beschadigd was.
Later, toen we in de Londense Docklands vlogen (ze waren toen nog niet gebouwd), bereikten we een kruissnelheid van 4 mph en behaalden we per ongeluk het wereldrecord voor 's werelds 'langzaamste' vliegtuig. De HPA's die volgende zomer over het Kanaal vliegen, zullen sneller varen, maar niet gevaarlijk. Fred To heeft de race bedacht en het team samengesteld dat hem zal leiden.
De race zal de 60e verjaardag herdenken van de eerste geregistreerde HPA-vlucht, de Man Power Aircraft (SUMPAC) van Southampton University die Derek Piggot in 1960 op het vliegveld van Lasham vloog. Hij legde een afstand van 64 meter af en klom naar een hoogte van 1.8 meter. De race zou dit jaar verreden worden, maar is een jaar uitgesteld vanwege de Covid-lockdown. Het gaat niet alleen om het ontwerpen van vliegtuigen, maar ook om het aanmoedigen van fitness en interesse in de STEM-onderwerpen. Grootschalige luchtvaart staat onder druk om groener te worden. U zult geen vliegtuig groener vinden dan HPA's.
Linda Chang strijkt de Mylar-bekleding aan de onderkant van een DaSH-vleugelgedeelte
Maximaal vier vliegtuigen kunnen deelnemen aan de race en ontwerpers en bouwers over de hele wereld stellen hun vliegtuigen naar voren. De start zal zijn vanaf The Warren, ongeveer vier mijl ten oosten langs de kust van Folkestone, Engeland en de landing zal zijn op het strand van Cap Griz-Nez in Frankrijk. Elk vliegtuig wordt vergezeld door een boot voor het geval het langs de route moet graven. De boten zullen reddingszwemmers vervoeren om ervoor te zorgen dat de piloot veilig naar buiten komt.
Een van de hoofddoelen van de race is het aanmoedigen van het ontwerpen en bouwen van HPA's, met name door jonge mensen, om hun interesse in technische vakken te stimuleren en fit te blijven. Op veel plaatsen kunnen zeer korte vluchten worden gemaakt en omdat ze laag en langzaam vliegen, brengen HPA's geen hoog risico met zich mee. Een doel op langere termijn is om mensen aan te moedigen om HPA-vliegen als sport te gaan beoefenen. In 2012 werd de Icarus Cup gelanceerd, waarbij elk jaar verschillende vliegtuigen en teams elkaar ontmoeten op een Brits vliegveld om te strijden.
Ontwerp en bouw
Het ontwerpen en samenstellen van een HPA is nu binnen het bereik van veel groepen vanwege de vooruitgang in aerodynamica, materialen, constructies en bevestigingssystemen. Jaren geleden werd de betrokkenheid van een afdeling luchtvaarttechniek aanbevolen omdat de wetenschap niet zo goed begrepen werd.
De Amerikaanse HPA-ontwerper/piloot en teamleider, Alec Proudfoot, vertelde onlangs aan The Telegraph: "Het oversteken van het Engelse Kanaal in een door mensen aangedreven vliegtuig is al een keer eerder gedaan - nauwelijks. Het was een van de meest verbazingwekkende atletische prestaties van onze tijd. Te denken dat verschillende internationale teams dezelfde prestatie op dezelfde dag gaan proberen in een race om te zien wie de snelste is, lijkt bijna gek. Het wordt een enorme technische en logistieke uitdaging, maar vooral een ultieme test van atletische en pilootvaardigheid.”
In de rij om tot nu toe deel te nemen zijn Team Aerocycle uit Wiltshire en een team van de Universiteit van Bordeaux, en naar verwachting zullen er de komende weken ook anderen meedoen. De snelste die de oversteek voltooit, ontvangt een prijs van £ 50,000, waarbij £ 10,000 naar de op één na snelste gaat en een prijs van £ 5,000 voor de snelste vrouwelijke piloot.
"Het vliegen met een door mensen aangedreven vliegtuig kost tussen de 300 en 400 W aan vermogen", zegt HPA-ontwerper Fred To, de aanstichter van de race. "Om dit vol te houden gedurende de overtocht van meerdere uren, zal een uithoudingsvermogen nodig zijn dat dicht in de buurt komt van wat nodig is in de Tour de France."
Proudfoot aan het stuur van DaSH op de eerste vlucht in 2015
Een van de meest succesvolle huidige HPA's is DaSH (Dead Simple HPA), ontworpen, gebouwd en gevlogen door Proudfoot.
"Het grootste deel van het verbinden van dingen in het vliegtuig wordt gedaan door lijmen en epoxy's", zegt hij. “Deze worden zorgvuldig verdeeld en afgewogen, met lijm die in zeer dunne lagen wordt gebruikt – of waar van toepassing, op kleine plekken in plaats van volledige lagen – waarbij veel tests worden gedaan voordat de definitieve onderdelen worden gebouwd, om de totale hoeveelheid lijm die wordt gebruikt om de afvallen.”
Een voorbeeld van hoe het DaSH-team de 'juiste' manier heeft gevonden om een onderdeel te maken betreft de ribcaps op de vleugel- en staartribben. Het team probeerde vrijwel alle soorten lijm om te zien welke het beste werkte en de lichtste en sterkste onderdelen te maken. Na vele tests te hebben uitgevoerd, bleken alle soorten lijm tot op zekere hoogte te werken, maar de polyurethaanlijm maakte de sterkste en lichtste hechting.
De tijd is krap
HPA-ontwerpen gaan vooral over het laag houden van het gewicht. De meeste huidige HPA's zijn ongeveer de helft van het gewicht van de piloot. Dit geeft de piloot/vliegtuigcombinatie uithoudingsvermogen - hij kan een hele tijd opblijven. Om de race te winnen, zal snelheid belangrijk zijn, dus het zal een combinatie van snelheid en uithoudingsvermogen zijn die de dag zal winnen. De vlucht van iets meer dan 20 mijl zou in iets meer dan twee uur kunnen worden afgelegd. Voor de race wordt een windstille dageraad gekozen, maar er kan een lichte rugwind opsteken; de route is ongeveer oostwaarts en de heersende wind westelijk.
Teams hebben iets meer dan een jaar om hun vliegtuig te bouwen en klaar te maken voor vertrek. De wetenschappen van materialen, verbindingstechnieken, aerodynamica en fitness zullen tot het uiterste worden gedreven in vliegtuigen waar efficiëntie alles betekent. Een bekende uitdrukking in vliegtuigontwerp is "simpliceren en lichtheid toevoegen". Bij het plannen en bouwen van een HPA kan het niet passender zijn.
Tags
Deel dit artikel
Abonneer u op onze GRATIS nieuwsbrief
Verdere artikelen
Meest recente artikelen
Coinsmart. Beste Bitcoin-beurs in Europa
Bron: https://www.aero-mag.com/the-green-aviation-club/
