donderdag 17 april 2014

Quick and dirty prototyping 1



Aandrijfmogelijkheden

1) Rekker:  -Rubberband powered vliegtuig
                 -Rubberband powered ornithopter
                 -Rubberband powered helicopter
                 -Rubberband catapult launch

2) Perslucht:  -Waterraket
                    -Perslucht aangedreven propeller
                    -Venturi

3) Raketaandrijving: Rocketplane

4) Veerkracht:  'motor' van een achteruit-trek speelgoedautootje

5) Geen aandrijving: Zweefvlieger

...

Omdat ik iets anders en originelers wil gebruiken als aandrijfmechanisme dan een rekker, ben ik op zoektocht gegaan naar alternatieve aandrijvingen.


Een zweefvlieger is niet van toepassing aangezien de opdracht is 'ontwerp en ontwikkel een vliegtuig aangedreven door een propeller'.
Flite Test heeft een zwever ontworpen die simpel te bouwen is. Deze methode kan echter wel handig zijn voor het quick and dirty prototyping.


Aanvankelijk wou ik een waterraket als aandrijving gebruiken, maar omdat dit een heel krachtige en kortstondige aandrijving is en omdat water relatief veel weegt, ben ik hier niet verder op ingegaan.


Raketaandrijving leek me te onveilig, omdat het tenslotte een onbestuurbaar modelvliegtuigje is.
Flite Test heeft dit ook uitgeprobeerd, maar dan op een RC vliegtuigje.


Een andere mogelijkheid is om te werken met een gasmotor, nl. een gasturbine; turboprop.
(zie link pg 34)
Dit leek me een heel origineel en doeltreffend idee, maar dit was helaas te complex.
http://doks.khbo.be/doks/do/files/FiSe8a819982212dece301212f69d1180140/eindwerk.pdf?recordId=SKHB8a819982212dece301212f69d118013f


Omdat een motor op basis van gas wel tof leek, heb ik verder gezocht.
Opnieuw kwam ik uit bij één van de experimenten van Flite Test.
Helaas heeft deze afterburner motor geen stuwkracht en is het enkel voor de show.


Wat ook een mogelijkheid is, is om te werken met perslucht, want het gewicht van perslucht op 10 bar is verwaarloosbaar.
Ik had het idee om een perslucht aangedreven dremel te gebruiken als 'motor'.
Dit geeft echter weinig stuwkracht en verbruikt heel veel lucht. Wanneer ik dit aansloot op een 1L fles op 10 Bar, draaide de propeller maar een tweetal seconden. Dit is dus zeer inefficiënt.


Aangezien ik het wel een goed idee vond om met perslucht te werken, heb ik verder gezocht. Uiteindelijk kwam ik uit bij een Venturi (=air jet).
Air Jets, Air Jet, High Flow Air Jet, High Force Air Jet, Cooling, Blow Off, Mini Air Jet, Nex Flow
Dit heeft een veel groter rendement dan de propeller, omdat er per liter perslucht die erin wordt geblazen, tot 100 maal meer lucht verplaatst wordt. Met andere woorden is er dus voor een kleine input een heel erg grote output.
Enkele sites met technische info:
http://butterflyofdream.wordpress.com/2012/08/20/air-jet-and-bladeless-fan-shares-the-same-principle-vortex/
http://www.tech-sales.com/Nex_Flow/air_jets.htm
http://www.industrielestofzuiger.nl/atex-schoonmaakmachines/atex-venturi/222-venturi-enkelzijdig/

Dit heb ik ook uitgetest met een 1L fles en de Venturi heeft een veel grotere en langere stuwkracht dan de propeller.



















 

De propeller in de video is enkel om de stuwkracht van de Venturi aan te tonen.





woensdag 16 april 2014

Uitwerking eenvoudig standaardmodel




1. Vliegtuigjes aangedreven door elastiek en propeller

Enkele filmpjes:

Light as a feather rubberband powered airplanes

Rubber powered model airplanes

2. Uitwerking eenvoudig standaard model 

"The Squirrel"

We hebben de opdracht gekregen om eerst een eenvoudig rubber powered balsa vliegtuigje te maken, nl. de Squirrel.
Om dit te bouwen bestaat er een handleiding:

en een filmpje:


Mijn eigen "Squirrel"

 

 

Ik heb ervoor gekozen om mijn vleugel hoger te plaatsen dan in het filmpje en in de handleiding, omdat dit meer stabiliteit geeft.


Op dit eenvoudig standaardmodel heb ik nog enkele variaties gevonden:

1) De ornithopter

Het interessante aan dit model is dat de vleugelbeweging van een vogel wordt gesimuleerd in plaats van de vaste vleugel van een gewoon vliegtuig.

2) De helicopter
Bij deze helicopter worden zowel de hoofdpropeller als de zijpropeller aangedreven door dezelfde rekker. Dit ingenieus systeem zorgt ervoor dat de helicopter zelf niet begint rond te draaien in plaats van de propeller.




donderdag 3 april 2014

Kick off


1. Papieren vliegtuigjes


Ken Blackburn heeft het wereldrecord 'langst durende vlucht van een papieren vliegtuig' op zijn naam staan. In 1998 vloog hij een recordvlucht van maar liefst 27,6 seconden!

How to fold the record-setting glider-style paper airplane? (Guinness World Records)



Ken Blackburn Paper Airplane Folding Tips

In 2012 heeft Red Bull een 'worldwide paper plane contest' georganiseerd. 


Toffe papieren vliegtuigjes





Smartphone Controlled Paper Airplane:

 
2. Hoe vliegt een vliegtuig?




De vier krachten op een vliegtuig




De werking van de vleugel van een vliegtuig


= de werking van de vleugels van een vogel



Flying like a bird