Nye materialer puster liv i 100 år gammel flyvende hjuldamper
Patentet på en cyklogyro, et fly med vinger, som rotorer omkring en vandret aksel, er fra 1893. Men først nu er det lykkedes at bygge en model, som kan flyve - dog ikke helt frit.
Læs også
Læs mere om
Dokumentation
Helikopteren og dens lillebror, autogyroen, får måske snart en konkurrent. Uafhængigt af hinanden er forskerhold fra flere lande i fuld gang med at genopfinde et flypatent fra 1893, nemlig cyklogyro-princippet, skriver Newscientist.
Det er en konstruktion, hvor et antal bevægelige vinger roterer omkring en vandret aksel, omtrent som en hjuldamper.
For over 100 år siden havde cyklogyro-konstruktørerne ikke succes. Efter at to amerikanske cykelsmede med efternavnet Wright et par år senere (1903) demonstrerede, at faste vinger var sagen inden for luftfarten, så glemte man den mærkelige cyklogyro.
Men et århundredes udvikling af ingeniørviden og materialeteknologi kan måske gøre en forskel. Det tror forskerne Lim Kah Bin og Hu Yu fra National University of Singapore. De har bygget en lille udgave af en cyklogyro og demonstreret, at den faktisk kan flyve.
Simpelt design af vingefladen
Ifølge de to forskere er der gode muligheder i en videreudvikling af princippet. Dels kan vingerne gøres mere effektive end en helikopters, dels kan cyklogyroer konstrueres, så de larmer mindre end andre flytyper.
Et uundgåeligt problem ved nutidens helikopter er, at den inderste del af rotoren drejer for langsomt, og den yderste del drejer for hurtigt. Det problem har i mange årtier tvunget flyingeniører til gradvist at raffinere designet af helikopterens vinge til en højteknologisk milesten.
Alligevel undgår helikopteren ikke at skabe energikrævende randhvirvler ved vingetipperne, som koster brændstof.
På en cyklogyro har hele vingefladen samme hastighed, hvilket gør det simplere at designe vingerne optimalt. Vingerne ændrer sin indfaldsvinkel i løbet af en omdrejning. På den måde får cyklogyroen opdrift i den rigtige retning, uanset om den er øverst eller nederst i cirkelbanen. Det sker med en excentrisk styreaksel med en stødstang ud til hver vinge.
Ikke fritflyvende endnu
I første omgang flyves der med en snor i prototypen. På den måde kan modellen få energi gennem en ledning.
Modellen har på hver side af tyngdepunktet et hjul med tre bevægelige vingeflader, som roteres omkring den vandrette drivaksel. Den kan løfte sig og holde sig svævende nogenlunde stabilt.
»Den kan dreje rundt, stige og synke lodret samt flyve fremad og tilbage,« siger Hu Yu til Newscientist.
Rigtig stabilt flyver den ikke endnu. Derfor er de to konstruktører nu i gang med at tegne en lille halerotor, der skal hjælpe lidt på det.
»Jeg er fuld af beundring for, at de har fået modellen til at flyve,« siger flyingeniør Daniel Weihs fra Technion Israel Institute of Technology (TIIT) til Newscientist.
Han foreslår at øge stabiliteten ved at bruge to sæt cykloide rotorer i stedet for en halerotor.
Daniel Weihs har også bygget flyvedygtige cyklogyro-modeller, men han forsøgte sammen med sine kolleger at springe videre til en selvflyvende udgave med egen energiforsyning. Det er foreløbig ikke lykkedes.
Store kræfter på spil i rotoren
Ingeniører fra Tokyos University of Electro-Communication har gjort netop, hvad Daniel Weihs foreslår - to rotoraksler, det vil sige fire sæt roterende vinger. Ifølge Daniel Weihs er udfordringen at bygge en struktur, der både er let nok og stærk nok, for der er store kræfter på spil inde i den cykloide rotor, når den skal skabe tilstrækkelig opdrift. Jo større flyet bliver, jo værre bliver den problematik.
Daniel Weihs mener derfor, at princippet bedst egner sig til små og manøvredygtige, men ubemandede, fly. De vil have store fordele frem for helikoptere, mener han. For en helikopter skal tippes fremad, hvis den skal have fart på. Det behøver en cyklogyro ikke. Den kan nemlig dreje sin opdriftvektor i flere retninger.
De to Singapore-forskere, Lim Kah Bin og Hu Yu, er nu ved at bygge deres fjerde model, som skal kunne flyve frit.






