En av de saker som tillhört min uppväxt och som troligtvis format mig som människa är James Bond. Inte för att jag det minsta lilla vill hävda att jag är cool och att alla brudarna faller för mina fötter, men jag gillar alla de fräcka prylarna som Q trollar fram till James.
En av mina favoritscener bland Bondfilmerna är inledningen till "Octopussy". James hoppar in i ett miniatyrjetflygplan och sopar banan med fienderna. Men vad är det han flyger egentligen?
Det är en av Jim Bedes skapelser, en BD-5J (J för Jet). Också känd som Acrostar Mini Jet, FLS Microjet eller SMART-1. Enligt reklamen innehavare av Guiness världsrekord som minsta jetdrivna flygplan. Historien bakom BD-5 kan ni läsa här. Läs även den här artikeln om utvecklingen av BD-5 i Private Pilot, september 1975.
Specifikationen är utmärkt för ett flygplan som är 12 fot lång och väger mindre än en del vanliga bilmotorer. Vad sägs om maxfart 300 MPH, topphöjd 26.000 fot, vikt (tom) 350 pounds och maxvikt 850 pounds? Motorn i BD-5J är en Microturbo/Sermel TRS-18 med en dragkraft på ca 1.1 kN. Microturbo tillverkar inte längre sin TRS-18 motor, men det finns alternativa lösningar för de som är intresserade av att bygga en BD-5J. BD-5J finns också i en tremotorig variant BD "Tri Jet", som drivs av tre stycken HJFS-100 Turbojet motorer.
BD-5 såldes (och säljs fortfarande) som byggsats och fanns med propeller eller jetmotor. Reklamen sade att den gick att bygga på 600 h, men i praktiken tog det betydligt mer. 3500 h är en mer realistisk siffra som nämnts i sammanhanget.
Men ett fräckt flygplan är inte allt. Som vanligt i Bondfilmer så är det avancerade stunts i kombination med en smula trickfilmning som är receptet till framgång. För att göra bra filmscener krävs därför också en bra pilot. J.W. "Corkey" Fornof var den som fick uppdraget att flyga BD-5:an under inspelningen av "Octopussy".
"Corkey" är uppvuxen i ett flygplan. Bl.a. så flög han uppvisningar tillsammans med sin far och en annan flygarlegend, Bob Hoover.
Aviation has always been a part of Fornof’s life. His dad was a Navy carrier pilot who nicknamed his son “Corkey” after the name on the plane he inherited from another Naval Aviator. He later learned that Corkey is a Japanese word that means “invincible one.”
“The first time I went flying was when my mother was pregnant with me,” Fornof said. “It was in a PT-19 and my dad did aerobatics.”
Fornof grew up in Houma, La., surrounded by his father’s planes, including a BearCat, a Mustang and a T-6. “I was always around aviation,” he recalled. “How do you not fall in love with airplanes?”
While he was surrounded by airplanes, Fornof’s father made him earn the right to fly. “My dad wanted me to finish college before I learned to fly,” he said, noting he is still six hours short of a degree. “I had to rebuild the T-6 before he let me learn to fly in it. He wanted to be sure I really wanted to do it.”
He soloed after 5.6 hours in the T-6 when he was about 20. “That airplane taught me an awful lot,” he said. “I flew it coast to coast and border to border following Bob Hoover and Dad, cleaning up their airplanes.”
After logging just 67 hours, he flew his first air show with his father and Hoover, a charity invitational show at Spaceland Air Park just outside Houston for an audience of astronauts. “My first show was narrated by Frank Borman and Shorty Powell, the NASA announcer,” he recalled. “It was quite a send off.”
He continued flying air shows in Mustangs and F8F Bearcats with Hoover and his dad until 1971, when the elder Fornof was killed during a performance when a wing on his plane came off. He stayed in the air show business until the mid-1980s, when he made the decision to concentrate on movies.
He had started working on television shows and movies in 1967, doing air shows on the weekends and his movie work during the week. But as the movie work took off, he found himself traveling the world to different locations and it was just too much.
“I had been flying air shows for 25 years, so I decided to concentrate on the movies,” he said. “It wasn’t for the money, but for the creativity.”
"Corkey" har flugit BD-5:an i många år och har givetvis ett antal intressanta historier att berätta. En av dessa är en händelse som gav inspiration till flygscenen i Octopussy.
On a flight from Atlanta to Washington D.C., at 14,000 feet, he got an oil light.
“It’s got a dual system on there so as long as it was indicating pressure on there I thought I was OK,” he said. “About five seconds after the oil light came on, the oil pressure just dropped to zero, so I reached over and shut the engine off.”
Because the BD-5 had so little drag, it made an excellent glider. He made use of the convenient design feature while turning south.
“What had upset me, was we didn’t have the weather information we have today,” he said. “Everything was predicted to be clear but under me was a solid overcast. So I called Center and turned around south because I knew if I stayed on this one certain radio, it’d keep me out of the mountains. This overcast wasn’t supposed to be thick. Well, the overcast lasted until I was 800 feet over a pine forest.”
Fornof said he spotted Interstate 95 about a mile to his right and decided to head that way. The speed limit was 70 mph and he was holding 90 knots when he approached a Mayflower moving van.
“I wasn’t sure I was going to get past it, but the road’s going up and I’m just kind of following the road,” he said. “I actually thought of landing on top of it because when I crossed him, there was maybe only a 10-mile-an-hour difference, but I instantly saw signs of the Roadrunner and him going under an overpass. So I decided against that and I crept in front of him and then I dropped down right in front of him so he’d see me. He blew the horn and started slowing traffic down for me.”
Fornof landed while traveling up one of the humps in the road, passing a Cadillac. He said the people in the car just looked at him.
“As I crested the hill and started down the other side, there was a pickup truck towing a boat,” he said. “The lady in the pickup truck saw me and I could see her talking a mile-a-minute to her husband. As I got up alongside of him going downhill, he just looked over and waved to me. I pointed over in the front. He kind of backed off and I pulled into the right lane. Down at the bottom of this hill was a turnoff to the access road.”
Fornof coasted down the road to a Sunoco gas station, running over the rubber hose and sounding the proverbial, “ding-ding, ding-ding.”
“I stopped right there,” he said laughing. “About this time the owner of the station is leaning up against the door and he’s chewing tobacco and he spits. We looked at each other for a good 20, 30 seconds. He finally walks over to the airplane and I open the canopy. He says, ‘This is Candid Camera isn’t it?’ I said, ‘Nope.’”
There was a dress shop in the strip mall where the gas station was located and Fornof said two ladies, who had just seen him appear on the Mike Douglas show, came running toward him.
“They’re cheering and jumping up and down,” he said. “(The station owner) runs in and gets on the phone and tries to call the TV station. They thought he was drunk.”
One station did eventually call back, Fornof said, but only to relay the information provided them by the Sheriff’s department, that there was no record of a jet crashing on the highway.
Fornof said, “I’m standing right next to him and he says, ‘No, no, no. A jet didn’t crash. It’s this little biddy jet. He landed on the highway and came into my gas station.’ They were sure he was drunk and they hung up.”
Though no TV stations took the matter legitimately, a newspaper did make the trip and took a photo of Fornof standing in front of the BD-5 parked at the station. Fornof eventually reinvented his interstate diversion as the opening sequence of “Octopussy.”
Vad säger man? Jag kanske aldrig kan bli lika cool som James Bond, men jag skulle ge min högra hand för att få testflyga en BD-5!
Visar inlägg med etikett Teknik. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett Teknik. Visa alla inlägg
torsdag 14 februari 2013
onsdag 13 februari 2013
Kortslutning i utvecklingen (uppdaterad)
Ingen som inte är det minsta intresserad av flyg har kunnat undgå Boeings problem med sin nyutvecklade modell 787 Dreamliner. Ett kortslutet batteri har lett till att flygplanstypen groundats i avvaktan på utredningsresultaten. Som vanligt så går pressens drev och som vanligt så kritiserar man allt som är nytt. Frågan är bara om det är ett övergående problem vid användning av ny teknik, eller om vi ser slutet för Litium Jon batterier i flygplan framför oss?
Boeing hävdar att det inte är batterierna i sig själv som är problemet, utan det är vad som orsakar kortslutningen och att kunna hantera konsekvenserna av en kortslutning som måste lösas. När väl ett Litium Jon batteri börjar brinna så är det mer eller mindre omöjligt att släcka. Boeing är inte ensamma om att ha problem. T.ex. råkade en Cessna 525C Citation Jet CJ4 ut för en brand som fick FAA att gå ut med en "Emergency Airworthiness Directive". Airbus använder sig också av Lithium Jon batterier i sin A350/A380. De är kanske inte lika stora och används inte till lika många kritiska system, men en brand i dessa batterier får samma konsekvens som i en Dreamliner.
Litium Jon batterier har också historiskt haft en del problem i t.ex. bärbara datorer.
Lithium-ion batteries have many advantages over traditional batteries. They are lighter, can be recharged faster and more often, and provide substantially more power than other batteries of the same size.
For that reason, lithium-ion cells have become the norm in rechargeable consumer electronics. But in 2006, manufacturing defects in some batteries that caused them to catch fire led computer makers to recall nearly 10 million laptops.
Safety regulators, however, were more worried about the instances when the batteries caught fire in the cargo hold of an aircraft, or while being carried by passengers. Federal authorities in 2004 prohibited nonrechargeable lithium-ion batteries from being transported aboard passenger planes as cargo. That ruling was reinforced in August 2007, just two months before the Boeing request was approved.
There were 132 safety problems involving batteries carried by passengers or in cargo holds from March 1991 to October 2012, according to the F.A.A.
Professor Whitacre of Carnegie Mellon said that even though laptop battery packs were banned as loose cargo, that did not mean that lithium-ion batteries could not be used safely when integrated into the plane’s electrical system with computerized controls and other measures.
Man får dock komma ihåg att bärbara datorer ofta har mycket usla system för att hantera laddningen av batterier. Använder du en bärbar dator med strömsladden kontinuerligt inkopplad så kommer batteriet att förr eller senare (oftast förr) att laddas sönder. Mer avancerade laddningssystem känner av batteriets laddningsnivå och kan dessutom underhållsladda batteriet. Ett batteri mår normalt bra av att laddas ur med jämna mellanrum.
Själv så tycker jag, trots de inträffade bränderna, att Litium Jon batterier har mycket intressanta egenskaper för tillämpning inom flygindustrin.
Utmaningen för en flygplansdesigner är att skapa ett batteri som ger tillräcklig kraft, men som har en vikt och storlek som är hanterbar. Generatorerna som drivs av flygplansmotorerna ger massor av ström. Vilket kan behövas då moderna flygplan också förbrukar massor av ström. Batteriet ska kunna hantera detta när generatorerna av någon anledning inte finns tillgängliga. Den här sidan visar på skillnaderna mellan olika batterityper och en vanlig flygmotor på hur mycket energi de kan producera.
Den tekniska utvecklingen har inneburit att fler och fler elektriskt drivna system integreras i flygplanen. Glascockpit, GPS, ACAS/TCAS m.m. Alla dessa system har höjt flygsäkerheten då de underlättar pilotens arbete. Multimediasystem byggs in i passagerarna stolar för att roa dem under långa flygfärder. Allt detta kräver el!
I äldre flygplan var det mesta mekaniskt. De första gyrokompasserna drevs av vakuum som skapades i venturirör. I senare generationer driver motorn en luftpump som skapar undertrycket som gyrosystemen använder. I de allra senaste generationerna är det mesta elektriskt. Antingen elektrisk drivna pumpar till gyrosystemen eller lasergyron som direkt drivs av elmotorer. Presentationen i kabinerna är också numer mer eller mindre till 100% elektriskt driven. För att nå tillräcklig hög systemsäkkerhetsnivå så finns det flera redundansnivåer. Ordinarie huvudgeneratorer som drivs av motorerna, reservgeneratorer som drivs av en APU - Auxiliary Power Unit (en liten jetmotor) och i slutändan batterier.
Batterierna används för att starta upp flygplanet innan generatorerna kommit igång. De används också som nödsystem utifall flygplanets ordinarie och reservgeneratorer av någon anledning slutar fungera. Batterierna har dock inte obegränsad kapacitet. Ett par misslyckade starter eller att någon tekniker glömmer slå av huvudströmmen under natten innebär att batteriet är tomt. I luften räcker oftast batteriet i ca 30 minuter innan det tomt. Lite beroende på flygplanstyp och hur många system det ska driva. I vanliga fall så brukar piloten kunna stänga av delsystem han inte anser behövs för att spara på batterierna och förlänga drifttiden. T.ex. behövs inte värmen till nospitotröret om det inte är risk för isbildning. Man kan också stänga av en radioapparat, transponder m.m. om de inte behövs för att hålla kontakt med flygtrafikledningen.
Att man nu försöker nyttja Litium Jon batterier är inte förvånande. De har en hel del fördelar jämfört med de traditionella alternativen.
- Vanliga flygplansbatterier är dels tunga, men de kräver också mycket underhåll. Med jämna mellanrum ska de plockas ur och testas. Laddas ur och sedan laddas upp. Detta kräver stora underhållsresurser och är heller inte helt ofarligt då ett flygplansbatteri som kortsluts ger upphov till en ordentlig ljusbåge. Jag har själv sett en skruvmejsel med ett fyrkantsstålskaft på ca 1 cm i diameter som helt sprängts av när teknikern i fråga råkade komma åt batteriet i flygplanet.
- Nödbatterier som t.ex. termobatterier är underhållsfria, men de är också en engångsprodukt. När de väl aktiverats så går inte förloppet att stoppa och de räcker bara en viss begränsad tidsperiod. De är heller inte helt riskfria då den termoelektriska processen kan ses som en kontrollerad explosion. Ett termobatteri som aktiveras blir mycket varmt. Ett Litium Jon batteri blir också varmt när det belastas, men den stora fördelen är att skulle man få igång reserv eller huvudgenerator så kan man åter ladda upp batteriet för att det ska finnas tillgängligt om problemet återuppstår.
Det som idag driver på utvecklingen av batterier är framför allt bilindustrin och vindkraftsindustrin. Biltillverkarna vill bli mer miljövvänliga och vindkraftsverken behöver lagra energi för att jämna ut topparna mellan dagar med mycket vind och de tillfällen då det är vindstilla. Flygplanstillverkarna tittar på helt eldrivna flygplan. Kanske inte i första hand för stridsflyg eller passagerarflyg, men för förarlösa flygplan. Det är också en hel del intressanta tekniker under utveckling. Man tittar bl.a. på nya material för att förkorta laddningstiden till en 60-del av dagens tider. Genom att tillsätta svavel så kan man öka kapaciteten upp till 3 ggr dagens batterier. För länder, t.ex. Bolivia, som har god tillgång till Litium så ser framtiden ljus ut.
I ett flygplan, särskilt ett passagerarflygplan, så bör man inte ta onödiga risker. Dock så anser jag att man mycket väl kan använda Litium Jon batterier förutsatt att man dels har ett bra system för att kontrollera laddningsprocessen samt att batterierna försluts på ett sådant sätt att en eventuell mindre brand inte når batteriet i första taget. Vid en stor okontrollerbar brand, tex. vid ett haveri, så är bränslet ombord ett betydligt större problem än batteriet.
Cessna, som är en av pionjärerna för användning av Litium Jon batterier i flygplan, hävdar att de har kontroll på tekniken.
The Cessna Citation CJ4, certified on March 12, 2010, is believed to be the first civil aircraft with a Lithium Ion main battery. The 26.4VDC, 44Ah Lithium Ion main battery weighs 54 lbs, a 35% weight saving over a Nickel-Cadmium battery. Using phosphate-based Lithium Ion cells, which have no positive feedback thermal runaway failure mode, system integration of the battery and aircraft architecture design is simpler. Electronics and software are needed to optimize life only, not to ensure safety. Emergency discharge with failed electronics is enabled with the selection of a less volatile chemistry, the use of an analog Module Management System for cell balancing and protection, and the use of a microcontroller-based digital Central Monitoring System that reports health. System safety failure hazard assessment is considered Major, and the battery software is certified to the requirements of RTCA DO-178B, Design Assurance Level C. New Battery Fault and Battery Fail annunciations supersede the conventional Battery Overtemperature messages to accommodate other non-temperature related failure modes. Heaters enable performance at cold temperatures while its aircraft-in-the-loop circuit ensures safety. The Lithium Ion battery and the Cessna Citation CJ4 electrical bus and avionics suite designs were integrated to optimize performance, safety, protection, and maintenance frequency.
Jag är dock en smula tveksam till detta uttalande. RTCA DO-178B Level C innebär att man har en kontrollerad utvecklingsmiljö där slutresultatet ska bli som designen är tänkt. Det ska dessutom vara en jämn kvalitet i utvecklingen där ett exemplar inte ska vara sämre än ett annat. Men det säger inget om att designen i sig själv kan vara felaktig. Men givetvis så är det ett steg på vägen. Det viktigaste är dock att man har en sund utvecklingsmetodik där man ger möjlighet att skapa en bra design samt att det finns möjligheter till snabb återmatning för att förbättra sin produkt om man upptäcker problem i driften.
Men, i slutändan så är detta dock inte bara en teknikfråga utan en fråga om vilka risker som luftfartsmyndigheterna är beredda att ta. Det är också en förtroendefråga. Om passagerarna tvivlar så tvivlar också flygplansköparna, d.v.s. flygbolagen. Det har hänt förr. T.ex. fick de uppmärksammade haverierna med ATR 42/72 under 90-talet att bolagen slutade köpa turbopropflygplan, vilket slog hårt mot andra tillverkare av turbopropflygplan som t.ex. Saab och slutändan innebar att produktionen av Saab 340/2000 lades ned då det inte längre var lönsamt. Det ironiska i sammanhanget var att det aldrig var turboproptekniken som var problemet, utan att ATR-planen hade problem med nedisning av vingarna och stabilisatorn! SAS hade ett antal tillbud med ställen på sina Dash 8-Q400, vilket resulterade i att man slutade operera typen och sedan sålde av flygplanen. Det var i detta fall inte något egentligt fel på landställskonstruktionen utan på underhållet av vissa kritiska delar.
Både Saab 340/2000 och Dash 8-Q400 används nu av många operatörer med mycket gott resultat. Men tidningsartiklarna hann göra skada. Det tog många år innan ryktena försvann. Tyvärr så är det nog så att kortslutningen i Dreamlinerns batterier kan tyvärr skapa en kortslutning i utvecklingen av bra batterier för flygplan. Men vad bryr sig en reporter på en dagstidning om detta?
Visst så är det bra att flygplanstillverkarna pressas av köparna och granskas av pressen. Men tyvärr så kan det leda till att utvecklingen pressas i fel riktning. Antingen så att man för snabbt skickar ut outvecklad teknik, eller att man stoppar utvecklingen mot det som skulle kunna vara bättre alternativ.
SvD1, SvD2, DN1, DN2, DN3
Uppdaterad 13-02-15, 20:40
FAA börjar dra åt sig öronen när det gäller deras godkännande av Boeings Litium Jon batterier.
Boeing hävdar att det inte är batterierna i sig själv som är problemet, utan det är vad som orsakar kortslutningen och att kunna hantera konsekvenserna av en kortslutning som måste lösas. När väl ett Litium Jon batteri börjar brinna så är det mer eller mindre omöjligt att släcka. Boeing är inte ensamma om att ha problem. T.ex. råkade en Cessna 525C Citation Jet CJ4 ut för en brand som fick FAA att gå ut med en "Emergency Airworthiness Directive". Airbus använder sig också av Lithium Jon batterier i sin A350/A380. De är kanske inte lika stora och används inte till lika många kritiska system, men en brand i dessa batterier får samma konsekvens som i en Dreamliner.
Litium Jon batterier har också historiskt haft en del problem i t.ex. bärbara datorer.
Lithium-ion batteries have many advantages over traditional batteries. They are lighter, can be recharged faster and more often, and provide substantially more power than other batteries of the same size.
For that reason, lithium-ion cells have become the norm in rechargeable consumer electronics. But in 2006, manufacturing defects in some batteries that caused them to catch fire led computer makers to recall nearly 10 million laptops.
Safety regulators, however, were more worried about the instances when the batteries caught fire in the cargo hold of an aircraft, or while being carried by passengers. Federal authorities in 2004 prohibited nonrechargeable lithium-ion batteries from being transported aboard passenger planes as cargo. That ruling was reinforced in August 2007, just two months before the Boeing request was approved.
There were 132 safety problems involving batteries carried by passengers or in cargo holds from March 1991 to October 2012, according to the F.A.A.
Professor Whitacre of Carnegie Mellon said that even though laptop battery packs were banned as loose cargo, that did not mean that lithium-ion batteries could not be used safely when integrated into the plane’s electrical system with computerized controls and other measures.
Man får dock komma ihåg att bärbara datorer ofta har mycket usla system för att hantera laddningen av batterier. Använder du en bärbar dator med strömsladden kontinuerligt inkopplad så kommer batteriet att förr eller senare (oftast förr) att laddas sönder. Mer avancerade laddningssystem känner av batteriets laddningsnivå och kan dessutom underhållsladda batteriet. Ett batteri mår normalt bra av att laddas ur med jämna mellanrum.
Själv så tycker jag, trots de inträffade bränderna, att Litium Jon batterier har mycket intressanta egenskaper för tillämpning inom flygindustrin.
Utmaningen för en flygplansdesigner är att skapa ett batteri som ger tillräcklig kraft, men som har en vikt och storlek som är hanterbar. Generatorerna som drivs av flygplansmotorerna ger massor av ström. Vilket kan behövas då moderna flygplan också förbrukar massor av ström. Batteriet ska kunna hantera detta när generatorerna av någon anledning inte finns tillgängliga. Den här sidan visar på skillnaderna mellan olika batterityper och en vanlig flygmotor på hur mycket energi de kan producera.
Den tekniska utvecklingen har inneburit att fler och fler elektriskt drivna system integreras i flygplanen. Glascockpit, GPS, ACAS/TCAS m.m. Alla dessa system har höjt flygsäkerheten då de underlättar pilotens arbete. Multimediasystem byggs in i passagerarna stolar för att roa dem under långa flygfärder. Allt detta kräver el!
I äldre flygplan var det mesta mekaniskt. De första gyrokompasserna drevs av vakuum som skapades i venturirör. I senare generationer driver motorn en luftpump som skapar undertrycket som gyrosystemen använder. I de allra senaste generationerna är det mesta elektriskt. Antingen elektrisk drivna pumpar till gyrosystemen eller lasergyron som direkt drivs av elmotorer. Presentationen i kabinerna är också numer mer eller mindre till 100% elektriskt driven. För att nå tillräcklig hög systemsäkkerhetsnivå så finns det flera redundansnivåer. Ordinarie huvudgeneratorer som drivs av motorerna, reservgeneratorer som drivs av en APU - Auxiliary Power Unit (en liten jetmotor) och i slutändan batterier.
Batterierna används för att starta upp flygplanet innan generatorerna kommit igång. De används också som nödsystem utifall flygplanets ordinarie och reservgeneratorer av någon anledning slutar fungera. Batterierna har dock inte obegränsad kapacitet. Ett par misslyckade starter eller att någon tekniker glömmer slå av huvudströmmen under natten innebär att batteriet är tomt. I luften räcker oftast batteriet i ca 30 minuter innan det tomt. Lite beroende på flygplanstyp och hur många system det ska driva. I vanliga fall så brukar piloten kunna stänga av delsystem han inte anser behövs för att spara på batterierna och förlänga drifttiden. T.ex. behövs inte värmen till nospitotröret om det inte är risk för isbildning. Man kan också stänga av en radioapparat, transponder m.m. om de inte behövs för att hålla kontakt med flygtrafikledningen.
Att man nu försöker nyttja Litium Jon batterier är inte förvånande. De har en hel del fördelar jämfört med de traditionella alternativen.
- Vanliga flygplansbatterier är dels tunga, men de kräver också mycket underhåll. Med jämna mellanrum ska de plockas ur och testas. Laddas ur och sedan laddas upp. Detta kräver stora underhållsresurser och är heller inte helt ofarligt då ett flygplansbatteri som kortsluts ger upphov till en ordentlig ljusbåge. Jag har själv sett en skruvmejsel med ett fyrkantsstålskaft på ca 1 cm i diameter som helt sprängts av när teknikern i fråga råkade komma åt batteriet i flygplanet.
- Nödbatterier som t.ex. termobatterier är underhållsfria, men de är också en engångsprodukt. När de väl aktiverats så går inte förloppet att stoppa och de räcker bara en viss begränsad tidsperiod. De är heller inte helt riskfria då den termoelektriska processen kan ses som en kontrollerad explosion. Ett termobatteri som aktiveras blir mycket varmt. Ett Litium Jon batteri blir också varmt när det belastas, men den stora fördelen är att skulle man få igång reserv eller huvudgenerator så kan man åter ladda upp batteriet för att det ska finnas tillgängligt om problemet återuppstår.
Det som idag driver på utvecklingen av batterier är framför allt bilindustrin och vindkraftsindustrin. Biltillverkarna vill bli mer miljövvänliga och vindkraftsverken behöver lagra energi för att jämna ut topparna mellan dagar med mycket vind och de tillfällen då det är vindstilla. Flygplanstillverkarna tittar på helt eldrivna flygplan. Kanske inte i första hand för stridsflyg eller passagerarflyg, men för förarlösa flygplan. Det är också en hel del intressanta tekniker under utveckling. Man tittar bl.a. på nya material för att förkorta laddningstiden till en 60-del av dagens tider. Genom att tillsätta svavel så kan man öka kapaciteten upp till 3 ggr dagens batterier. För länder, t.ex. Bolivia, som har god tillgång till Litium så ser framtiden ljus ut.
I ett flygplan, särskilt ett passagerarflygplan, så bör man inte ta onödiga risker. Dock så anser jag att man mycket väl kan använda Litium Jon batterier förutsatt att man dels har ett bra system för att kontrollera laddningsprocessen samt att batterierna försluts på ett sådant sätt att en eventuell mindre brand inte når batteriet i första taget. Vid en stor okontrollerbar brand, tex. vid ett haveri, så är bränslet ombord ett betydligt större problem än batteriet.
Cessna, som är en av pionjärerna för användning av Litium Jon batterier i flygplan, hävdar att de har kontroll på tekniken.
The Cessna Citation CJ4, certified on March 12, 2010, is believed to be the first civil aircraft with a Lithium Ion main battery. The 26.4VDC, 44Ah Lithium Ion main battery weighs 54 lbs, a 35% weight saving over a Nickel-Cadmium battery. Using phosphate-based Lithium Ion cells, which have no positive feedback thermal runaway failure mode, system integration of the battery and aircraft architecture design is simpler. Electronics and software are needed to optimize life only, not to ensure safety. Emergency discharge with failed electronics is enabled with the selection of a less volatile chemistry, the use of an analog Module Management System for cell balancing and protection, and the use of a microcontroller-based digital Central Monitoring System that reports health. System safety failure hazard assessment is considered Major, and the battery software is certified to the requirements of RTCA DO-178B, Design Assurance Level C. New Battery Fault and Battery Fail annunciations supersede the conventional Battery Overtemperature messages to accommodate other non-temperature related failure modes. Heaters enable performance at cold temperatures while its aircraft-in-the-loop circuit ensures safety. The Lithium Ion battery and the Cessna Citation CJ4 electrical bus and avionics suite designs were integrated to optimize performance, safety, protection, and maintenance frequency.
Jag är dock en smula tveksam till detta uttalande. RTCA DO-178B Level C innebär att man har en kontrollerad utvecklingsmiljö där slutresultatet ska bli som designen är tänkt. Det ska dessutom vara en jämn kvalitet i utvecklingen där ett exemplar inte ska vara sämre än ett annat. Men det säger inget om att designen i sig själv kan vara felaktig. Men givetvis så är det ett steg på vägen. Det viktigaste är dock att man har en sund utvecklingsmetodik där man ger möjlighet att skapa en bra design samt att det finns möjligheter till snabb återmatning för att förbättra sin produkt om man upptäcker problem i driften.
Men, i slutändan så är detta dock inte bara en teknikfråga utan en fråga om vilka risker som luftfartsmyndigheterna är beredda att ta. Det är också en förtroendefråga. Om passagerarna tvivlar så tvivlar också flygplansköparna, d.v.s. flygbolagen. Det har hänt förr. T.ex. fick de uppmärksammade haverierna med ATR 42/72 under 90-talet att bolagen slutade köpa turbopropflygplan, vilket slog hårt mot andra tillverkare av turbopropflygplan som t.ex. Saab och slutändan innebar att produktionen av Saab 340/2000 lades ned då det inte längre var lönsamt. Det ironiska i sammanhanget var att det aldrig var turboproptekniken som var problemet, utan att ATR-planen hade problem med nedisning av vingarna och stabilisatorn! SAS hade ett antal tillbud med ställen på sina Dash 8-Q400, vilket resulterade i att man slutade operera typen och sedan sålde av flygplanen. Det var i detta fall inte något egentligt fel på landställskonstruktionen utan på underhållet av vissa kritiska delar.
Både Saab 340/2000 och Dash 8-Q400 används nu av många operatörer med mycket gott resultat. Men tidningsartiklarna hann göra skada. Det tog många år innan ryktena försvann. Tyvärr så är det nog så att kortslutningen i Dreamlinerns batterier kan tyvärr skapa en kortslutning i utvecklingen av bra batterier för flygplan. Men vad bryr sig en reporter på en dagstidning om detta?
Visst så är det bra att flygplanstillverkarna pressas av köparna och granskas av pressen. Men tyvärr så kan det leda till att utvecklingen pressas i fel riktning. Antingen så att man för snabbt skickar ut outvecklad teknik, eller att man stoppar utvecklingen mot det som skulle kunna vara bättre alternativ.
SvD1, SvD2, DN1, DN2, DN3
Uppdaterad 13-02-15, 20:40
FAA börjar dra åt sig öronen när det gäller deras godkännande av Boeings Litium Jon batterier.
Hersman noted that FAA employed nine “special conditions” to certify the use of lithium ion batteries on the 787 since such high-powered batteries were “novel” in a commercial aircraft. Boeing conducted testing on the batteries in 2006 and 2007 to gain FAA certification for the technology, including tests to determine what would happen if a lithium ion battery failed. According to Hersman, Boeing said its tests determined the likelihood of a “smoke emission event” resulting from a battery failure was “once in every 10 million flight hours.”
Hersman pointed out the 787 fire in Boston and the Jan. 16All Nippon Airways battery event occurred with the 787 fleet in service for fewer than 100,000 flight hours. “Yet there have now been two battery events resulting in smoke less than two weeks apart in two aircraft,” she said. “So we know that some of the assumptions that were made [about] not having a smoke event, let alone a fire event, have not been seen in fleet performance.”
In a joint statement issued following Hersman’s comments, US transportation secretary Ray LaHood and FAA administrator Michael Huerta said FAA has been conducting a “comprehensive review of the 787’s critical systems including the aircraft’s design, manufacture and assembly … As part of this effort, the FAA is looking at both the certification process and specifically at the required tests and design of the aircraft’s lithium ion battery. The FAA invited the NTSB to observe this FAA-led process.”
Regarding the specifics of the JAL 787 fire, Hersman said investigators have determined that short-circuiting occurred in cell number six of the eight-cell, 32-volt lithium ion battery used to start the aircraft’s auxiliary power unit. The short circuit led to thermal runaway—uncontrolled chemical reactions resulting from overheating—in cell number six, which “cascaded to the other cells and that resulted in the fire,” Hersman explained.
Så vi får vänta ett tag till innan det kommer en första rapport på vad som orsakade kortslutningen i batteriet och vilka åtgärder som kan vidtagas för att förhindra att det inträffar igen.
Men trots att Boeing har problem så har deras kunder inte förlorat tron på att Dreamliner kan komma att bli ett bra flygplan. American Airlines beställer i dagarna 143 flygplan, varav 42 Dreamliner. Helt klart pågår det just nu en generationsväxling av passagerarflygplanen hos de stora operatörerna.
Etiketter:
Energi,
Haveri,
Teknik,
Utveckling
lördag 15 december 2012
Spaningsjakt
I försvarsdiskussionen så hörs ofta begreppet "återtagning". D.v.s. tron på att man kan lägga ner en förmåga för att ett par år senare ta upp den på nytt. Frågan är bara vem som ska utbilda den nya generationen? Utveckling av militär teknik och taktik är ofta en fråga om att en generations erfarenheter återtas, förbättras och används för att skapa nästa generation. Blir det ett uppehåll som är för långt så finns inte denna möjlighet.
Jag skulle vilja belysa detta genom exemplet med införandet av Gripen.
Som många kanske känner till så står JAS för Jakt, Attack och Spaning. Gripen var från början designad att vara ett Swing-/Multi-Role flygplan, d.v.s. genom att trycka på en knapp i kabinen som faktiskt var märkt (J/A/S) så kunde flygplanet byta roll från Jakt till Attack och till Spaning. (Gripen blev känd i internationella flygkretsar som "The Swedish Swinger"). Med rollen så ändrades bl.a. radarns funktion och hur vapnen hanterades. Detta innebar att en fyrgrupp Gripen kunde i inledningen av ett uppdrag flyga i Jaktrollen för att försvara sig själva, sedan gå över i Attackrollen för att förstöra ett markmål och avslutningsvis Spaningsrollen för att dokumentera skador på målet.
Denna funktion har med Gripen C/D tagits ett steg längre och kallas numera Omnirole. D.v.s. man byter inte roll utan alla funktioner finns där samtidigt.
Teknikutvecklingen byggde på erfarenheter från piloter som flugit JA 37, AJ 37 och SH/SF 37 samt en och annan avdankad gammal 35-förare. :-)
Att flygplanet skulle klara av detta var självklart. Lika självklart var det inte att piloterna skulle göra det samma.
Detta var en av ingångsvärdena för framtagandet av AJS 37 modifieringen. Man förde in en ny systemdator tillsammans med 1553 vapenbuss så att AJ/SH/SF 37 skulle kunna ta Gripens vapen. Dessutom skapades ett enhetsflygplan där SH 37 kundee bära AJ 37 vapen och SF 37 fick möjlighet att bära upp till sex stycken jaktrobotar. Vissa begränsningar fanns i tekniken. Bl.a. så behöll man de olika radarversionerna i AJ 37 resp SH 37 och SF 37 kunde inte bära alla vapenlaster p.g.a. avsaknad av radar.
(En liknande teknikutveckling genomfördes också på JA37 där man bl.a. införde Rb 99 AMRAAM för JA 37C samt färgskärmarna, som senare skulle komma på Gripen C/D, i JA 37D.)
I och med detta gavs det möjlighet för att utbilda de första swing/multi-role piloterna!
När jag flög som GFSU-elev på spaningen så börjades det ryktas om AJS-modifieringen. Det togs fram ett uppdragsverktyg för att planera insatser som kallades FASA - Företags Analys Spaning och Attack. Vi piloter skickades på den ena kursen efter den andra för att lära oss nya förmågor. Jag fick bl.a. gå Systemkurs Yngve för att lära mig allt om störningsteknik.
Sedan var det dags för praktisk utbildning och taktikutveckling. Ett antal av divisionens piloter fick åka till F 6 i Karlsborg för att lära sig attackrollen. Skillnaden mellan SH 37 och AJ 37 var inte särskilt stor handhavandemässigt. Rb 04 hade vi redan tidigare kunnat bära på SH 37, så steget till Rb 15 var inte så stort. Dock så var det en nyhet att fälla bomber. Detta ställde bl.a. till en liten incident så spaningspiloterna vid ett tillfälle då det var dåligt väder och bombfällning inte kunde genomföras valde att flyga taktisk spaning utanför baltiska kusten i AJ 37. Detta sågs inte med blida ögon från politiskt håll då det ansågs som en aggression att flyga med attackflyg nära utländskt territorialvatten. (Med Gripen är detta inte lika uppenbart eftersom en eventuell motståndare faktiskt inte kan veta om det är att spaningsflygplane eller ett jakt/attack som han möter).
Hemma på F 17 så fokuserade vi på jakttaktiken. Bl.a. så flög vi blandrote med JA 37 och SF 37, vilket kallades för "ryggsäck". JA 37 kunde med sin radar leta upp mål och sedan kunde SF 37 som rotetvåa bekämpa dem med sex stycken Rb 74 Sidewinder. Att flyga blandrote med JA 37 och SF 37 var en liten utmaning. JA 37:s motor RM 8B var starkare på grundmotorn, men hade en EBK som inte var fullt tillgänglig då det slet på motorn. Det satt ett stoppbleck på gasspaken. SF 37 var i stort sett ett ton lättare än JA37. Det innebar att startade vi på grundmotor så var JA 37:an mycket starkare och startade vi på EBK Zon 3 så drog SF 37:an från. Mellanvägen min EBK Zon 2 var inte särskilt lyckad då RM 8A automatiska återstartsfunktion inte fungerade bra i vare sig Zon 1 eller min Zon 2. En pumpning i starten kunde få förödande konsekvenser.
Vi flög även blandrote med SH 37 och JA 37. Då kunde en SH 37 eskortera en JA 37 runt Bornholm och långt ner mot polska eller baltiska kusten. JA 37 piloterna var en smula nervösa då deras navigeringssystem i och för sig var bättre än SH 37, men eftersom de inte hade någon markradar så kunde de inte "fixa" upp noggranheten på systemet genom att som på SH 37 t.ex. mäta in fyrar.
1992 så genomföres den första större övningen där divisionen var bemannad i AJS-rollen. Jag har för mig att vi höll till på Kostabasen, men minnet sviktar ibland. På dagen genomfördes luftförsvar. Då SF 37 var i stort sett blind så var det s.k. spärrbana tvärs den tänkta fientliga anflygningsriktningen som genomfördes, där piloterna fick flyga så lågt det bara gick för att visuellt med hjälp av stridsledningens radar upptäcka mål. Vi fick på grund av detta en hel del bullerklagomål, men för piloterna så var det extremt utmanande flygning. Att ligga på 30 meters höjd i Mach 0.9 och spana uppåt är inte helt enkelt.
1993 så var det slut för AJS planerna på F 17. I stället så flyttades divisionens kvarvarande SH/SF 37 till F 10 där man bildade en riktig AJS division med piloter och flygplan från F 6, F 13 och F 17 nedlagda divisioner. Quintus Blå skulle i stället ombeväpnas till JA 37. Inledningsvis så var det en hel del bråk där Högkvarteret först ville tvinga alla F 17 piloter att flytta till F 6 och senare F 10. Sedan skulle jaktpiloterna på F 13 flytta till F 17. Nu kunde man inte göra så då det visade sig att alla var anställda lokalt. Detta skulle innebära att vi först avskedas från F 17 och sedan återanställas F 6/F 10 och där ställde LOA till problem för generalerna. Man försökte att tag med "Rikets säkerhet" som argument för att få avsteg från LOA, men misslyckades.
I stället så omskolades de spaningspiloter som valde att stanna kvar på F 17 till jaktviggen uppe på F 13. En del förståsigpåare sade i och för sig att detta var mer eller mindre omöjligt, då en spaningspilot inte kunde bli jaktpilot, men det visade sig trots allt gå. För min del så blev det högskola och utbildning till flygingenjör för att först 1999 skola in mig på jaktviggen för att sedan gå över till Gripen.
F 21 blev den sista flottiljen som flög Viggen och Akktu Stakki, eller 1:a division F 21, blev i sanning en äkta multi-role division då man var utrustad med AJS 37, JA 37D och SK 37E i störrollen!
Detta kunskapsöverförande tog många år, men låg som grund till den lyckade konverteringen till JAS 39A/B Gripen. F 7 andra division blev insatsfärdiga med Gripen först 1997. Med tanke på de inledande problemen med Gripen så var det också avgörande för att vidmakthålla och utveckla Flygvapnets förmåga.
Jag skulle vilja belysa detta genom exemplet med införandet av Gripen.
Som många kanske känner till så står JAS för Jakt, Attack och Spaning. Gripen var från början designad att vara ett Swing-/Multi-Role flygplan, d.v.s. genom att trycka på en knapp i kabinen som faktiskt var märkt (J/A/S) så kunde flygplanet byta roll från Jakt till Attack och till Spaning. (Gripen blev känd i internationella flygkretsar som "The Swedish Swinger"). Med rollen så ändrades bl.a. radarns funktion och hur vapnen hanterades. Detta innebar att en fyrgrupp Gripen kunde i inledningen av ett uppdrag flyga i Jaktrollen för att försvara sig själva, sedan gå över i Attackrollen för att förstöra ett markmål och avslutningsvis Spaningsrollen för att dokumentera skador på målet.
Denna funktion har med Gripen C/D tagits ett steg längre och kallas numera Omnirole. D.v.s. man byter inte roll utan alla funktioner finns där samtidigt.
Teknikutvecklingen byggde på erfarenheter från piloter som flugit JA 37, AJ 37 och SH/SF 37 samt en och annan avdankad gammal 35-förare. :-)
Att flygplanet skulle klara av detta var självklart. Lika självklart var det inte att piloterna skulle göra det samma.
Detta var en av ingångsvärdena för framtagandet av AJS 37 modifieringen. Man förde in en ny systemdator tillsammans med 1553 vapenbuss så att AJ/SH/SF 37 skulle kunna ta Gripens vapen. Dessutom skapades ett enhetsflygplan där SH 37 kundee bära AJ 37 vapen och SF 37 fick möjlighet att bära upp till sex stycken jaktrobotar. Vissa begränsningar fanns i tekniken. Bl.a. så behöll man de olika radarversionerna i AJ 37 resp SH 37 och SF 37 kunde inte bära alla vapenlaster p.g.a. avsaknad av radar.
(En liknande teknikutveckling genomfördes också på JA37 där man bl.a. införde Rb 99 AMRAAM för JA 37C samt färgskärmarna, som senare skulle komma på Gripen C/D, i JA 37D.)
I och med detta gavs det möjlighet för att utbilda de första swing/multi-role piloterna!
När jag flög som GFSU-elev på spaningen så börjades det ryktas om AJS-modifieringen. Det togs fram ett uppdragsverktyg för att planera insatser som kallades FASA - Företags Analys Spaning och Attack. Vi piloter skickades på den ena kursen efter den andra för att lära oss nya förmågor. Jag fick bl.a. gå Systemkurs Yngve för att lära mig allt om störningsteknik.
Sedan var det dags för praktisk utbildning och taktikutveckling. Ett antal av divisionens piloter fick åka till F 6 i Karlsborg för att lära sig attackrollen. Skillnaden mellan SH 37 och AJ 37 var inte särskilt stor handhavandemässigt. Rb 04 hade vi redan tidigare kunnat bära på SH 37, så steget till Rb 15 var inte så stort. Dock så var det en nyhet att fälla bomber. Detta ställde bl.a. till en liten incident så spaningspiloterna vid ett tillfälle då det var dåligt väder och bombfällning inte kunde genomföras valde att flyga taktisk spaning utanför baltiska kusten i AJ 37. Detta sågs inte med blida ögon från politiskt håll då det ansågs som en aggression att flyga med attackflyg nära utländskt territorialvatten. (Med Gripen är detta inte lika uppenbart eftersom en eventuell motståndare faktiskt inte kan veta om det är att spaningsflygplane eller ett jakt/attack som han möter).
Hemma på F 17 så fokuserade vi på jakttaktiken. Bl.a. så flög vi blandrote med JA 37 och SF 37, vilket kallades för "ryggsäck". JA 37 kunde med sin radar leta upp mål och sedan kunde SF 37 som rotetvåa bekämpa dem med sex stycken Rb 74 Sidewinder. Att flyga blandrote med JA 37 och SF 37 var en liten utmaning. JA 37:s motor RM 8B var starkare på grundmotorn, men hade en EBK som inte var fullt tillgänglig då det slet på motorn. Det satt ett stoppbleck på gasspaken. SF 37 var i stort sett ett ton lättare än JA37. Det innebar att startade vi på grundmotor så var JA 37:an mycket starkare och startade vi på EBK Zon 3 så drog SF 37:an från. Mellanvägen min EBK Zon 2 var inte särskilt lyckad då RM 8A automatiska återstartsfunktion inte fungerade bra i vare sig Zon 1 eller min Zon 2. En pumpning i starten kunde få förödande konsekvenser.
Vi flög även blandrote med SH 37 och JA 37. Då kunde en SH 37 eskortera en JA 37 runt Bornholm och långt ner mot polska eller baltiska kusten. JA 37 piloterna var en smula nervösa då deras navigeringssystem i och för sig var bättre än SH 37, men eftersom de inte hade någon markradar så kunde de inte "fixa" upp noggranheten på systemet genom att som på SH 37 t.ex. mäta in fyrar.
1992 så genomföres den första större övningen där divisionen var bemannad i AJS-rollen. Jag har för mig att vi höll till på Kostabasen, men minnet sviktar ibland. På dagen genomfördes luftförsvar. Då SF 37 var i stort sett blind så var det s.k. spärrbana tvärs den tänkta fientliga anflygningsriktningen som genomfördes, där piloterna fick flyga så lågt det bara gick för att visuellt med hjälp av stridsledningens radar upptäcka mål. Vi fick på grund av detta en hel del bullerklagomål, men för piloterna så var det extremt utmanande flygning. Att ligga på 30 meters höjd i Mach 0.9 och spana uppåt är inte helt enkelt.
1993 så var det slut för AJS planerna på F 17. I stället så flyttades divisionens kvarvarande SH/SF 37 till F 10 där man bildade en riktig AJS division med piloter och flygplan från F 6, F 13 och F 17 nedlagda divisioner. Quintus Blå skulle i stället ombeväpnas till JA 37. Inledningsvis så var det en hel del bråk där Högkvarteret först ville tvinga alla F 17 piloter att flytta till F 6 och senare F 10. Sedan skulle jaktpiloterna på F 13 flytta till F 17. Nu kunde man inte göra så då det visade sig att alla var anställda lokalt. Detta skulle innebära att vi först avskedas från F 17 och sedan återanställas F 6/F 10 och där ställde LOA till problem för generalerna. Man försökte att tag med "Rikets säkerhet" som argument för att få avsteg från LOA, men misslyckades.
I stället så omskolades de spaningspiloter som valde att stanna kvar på F 17 till jaktviggen uppe på F 13. En del förståsigpåare sade i och för sig att detta var mer eller mindre omöjligt, då en spaningspilot inte kunde bli jaktpilot, men det visade sig trots allt gå. För min del så blev det högskola och utbildning till flygingenjör för att först 1999 skola in mig på jaktviggen för att sedan gå över till Gripen.
F 21 blev den sista flottiljen som flög Viggen och Akktu Stakki, eller 1:a division F 21, blev i sanning en äkta multi-role division då man var utrustad med AJS 37, JA 37D och SK 37E i störrollen!
Detta kunskapsöverförande tog många år, men låg som grund till den lyckade konverteringen till JAS 39A/B Gripen. F 7 andra division blev insatsfärdiga med Gripen först 1997. Med tanke på de inledande problemen med Gripen så var det också avgörande för att vidmakthålla och utveckla Flygvapnets förmåga.
onsdag 5 september 2012
Humlans flykt
En klassisk skröna är den om att humlan egentligen inte kan flyga, men eftersom den inte vet om det så flyger den ändå. Givetvis är detta inte korrekt. Humlan kan flyga. Det är bara vetenskapsmännen som har haft mycket svårt att förklara hur det går till.
Men det är inte bara humlor som har problem med flygandet. Vetenskapsmännen är inte alltid överens hur man ska beskriva svåra saker på ett enkelt sätt. Den stora frågan är: Hur skapas egentligen lyftkraft? Kampen har varit lång och blodig.
Dags för celebrity deathmatch. I ena ringhörnet Sir Isaac Newton och i det andra Daniel Bernoulli.
När jag en gång för många år sedan genomförde min grundflygutbildning så var det Bernoulli som gällde. Teorin som lärdes ut då byggde på att den välvda ytan på översidan av vingen tvingade luften att fara fram snabbare. Detta skapade ett undertryck som sög upp vingen i luften.
Som vanligt så var jag en obstinat kritisk elev och bad lärarna förklara hur samma vinge kunde flygas upp och ner? Eller hur en helt platt skiva bevisligen skapade lyftkraft? Hur kan en radiostyrd gräsklippare flyga trots att den helt saknar form som skulle kunna generera lyftkraft? Svaret på de frågorna uteblev givetvis.
Tittar man på NASA:s hemsida så har de en hel del exempel på sågade teorier. En av dessa är den som användes i Flygvapnets grundläggande utbildning, d.v.s. den s.k. "Longer Path" teorin. Andra teorier som sågas är "Skipping Stone" och "Venturi theory"
Jag har precis tagit civilt flygcertifikat. Till min stora glädje så har man i den civila utbildningen dammat av Newton.
I KSAB:s utbildningsmateriel lyfter man fram Newton för att förklara den grundläggande orsaken bakom lyftkraft. Lyftkraft skapas av nedsvep, d.v.s. genom att luften accelereras nedåt. Nedsvepet skapar en nedåtriktad kraft på luften. Enligt Newtons tredje lag så påverkas vingen då av en lika stor uppåtriktad kraft som blir lyftkraften. Det enkla praktiska exemplet på detta är att hålla handen ut genom bilrutan när man kör. Vinklar man handen mot fartvinden så tvingas den uppåt/nedåt beroende på vinkeln.
Även på Wikipedia har Newton lyfts fram som den enkla förklarande modellen.
Men tittar man på tryckskikten över en vinge så verkar det som även Bernoulli har rätt. Det finns fält med över och undertryck som ger upphov till krafter som trycker/suger upp en vinge.
Frågan är vilket som kommer först, hönan eller ägget? Eller kan hönan och ägget existera samtidigt? Är det Newtons kraftvektorändringar som skapar snabbare luftflöde som enligt Bernoulli skapar undertryck och ger upphov till lyftkraft eller är det tvärtom?
Bernoulli vs Newton. Vem vinner striden? Tja, den enkla förklaring är att bägge två har rätt!
When a gas flows over an object, or when an object moves through a gas, the molecules of the gas are free to move about the object; they are not closely bound to one another as in a solid. Because the molecules move, there is a velocity associated with the gas. Within the gas, the velocity can have very different values at different places near the object.
Bernoulli's equation, which was named for Daniel Bernoulli, relates the pressure in a gas to the local velocity; so as the velocity changes around the object, the pressure changes as well. Adding up (integrating) the pressure variation times the area around the entire body determines the aerodynamic force on the body. The lift is the component of the aerodynamic force which is perpendicular to the original flow direction of the gas. The drag is the component of the aerodynamic force which is parallel to the original flow direction of the gas. Now adding up the velocity variation around the object instead of the pressure variation also determines the aerodynamic force. The integrated velocity variation around the object produces a net turning of the gas flow. From Newton's third law of motion, a turning action of the flow will result in a re-action (aerodynamic force) on the object.
So both "Bernoulli" and "Newton" are correct. Integrating the effects of either the pressure or the velocity determines the aerodynamic force on an object. We can use equations developed by each of them to determine the magnitude and direction of the aerodynamic force.
Åter till humlan. Vetenskapen har på de senaste gjort stora framsteg och numera kan man faktiskt förklara hur humlan kan flyga.
"We decided to go back to the insect itself and use smoke, a wind tunnel and high-speed cameras to observe in detail how real bumblebee wings work in free flight," said Dr Richard Bomphrey of the Department of Zoology, co-author of a report of the research published this month in Experiments in Fluids. ‘We found that bumblebee flight is surprisingly inefficient – aerodynamically-speaking it’s as if the insect is ‘split in half’ as not only do its left and right wings flap independently but the airflow around them never joins up to help it slip through the air more easily.’
...
"Our observations show that, instead of the aerodynamic finesse found in most other insects, bumblebees have a adopted a brute force approach powered by a huge thorax and fuelled by energy-rich nectar," said Dr Bomphrey.
Råkraft i stället för finess. Precis som många stridsflygplan. En jättemotor och vingar som mest bara ändrar luftströmmen, d.v.s. kraftvektorns riktning. Men det är inte bara stridsflygplan som använder sig av denna teknik. Titta på ett specialbyggt flygplan som Su-26 som är designad för akrobatflygning. Det är mest motorn som gör det möjligt till de avancerade manövrerna.
Inte för att detta forskningsresultat gör humlan särskilt mycket lyckligare, men det kan kanske föra aerodynamikens konst ytterligare ett vingslag framåt.
Men det är inte bara humlor som har problem med flygandet. Vetenskapsmännen är inte alltid överens hur man ska beskriva svåra saker på ett enkelt sätt. Den stora frågan är: Hur skapas egentligen lyftkraft? Kampen har varit lång och blodig.
Dags för celebrity deathmatch. I ena ringhörnet Sir Isaac Newton och i det andra Daniel Bernoulli.
När jag en gång för många år sedan genomförde min grundflygutbildning så var det Bernoulli som gällde. Teorin som lärdes ut då byggde på att den välvda ytan på översidan av vingen tvingade luften att fara fram snabbare. Detta skapade ett undertryck som sög upp vingen i luften.
Som vanligt så var jag en obstinat kritisk elev och bad lärarna förklara hur samma vinge kunde flygas upp och ner? Eller hur en helt platt skiva bevisligen skapade lyftkraft? Hur kan en radiostyrd gräsklippare flyga trots att den helt saknar form som skulle kunna generera lyftkraft? Svaret på de frågorna uteblev givetvis.
Tittar man på NASA:s hemsida så har de en hel del exempel på sågade teorier. En av dessa är den som användes i Flygvapnets grundläggande utbildning, d.v.s. den s.k. "Longer Path" teorin. Andra teorier som sågas är "Skipping Stone" och "Venturi theory"
Jag har precis tagit civilt flygcertifikat. Till min stora glädje så har man i den civila utbildningen dammat av Newton.
I KSAB:s utbildningsmateriel lyfter man fram Newton för att förklara den grundläggande orsaken bakom lyftkraft. Lyftkraft skapas av nedsvep, d.v.s. genom att luften accelereras nedåt. Nedsvepet skapar en nedåtriktad kraft på luften. Enligt Newtons tredje lag så påverkas vingen då av en lika stor uppåtriktad kraft som blir lyftkraften. Det enkla praktiska exemplet på detta är att hålla handen ut genom bilrutan när man kör. Vinklar man handen mot fartvinden så tvingas den uppåt/nedåt beroende på vinkeln.
Även på Wikipedia har Newton lyfts fram som den enkla förklarande modellen.
Men tittar man på tryckskikten över en vinge så verkar det som även Bernoulli har rätt. Det finns fält med över och undertryck som ger upphov till krafter som trycker/suger upp en vinge.
Frågan är vilket som kommer först, hönan eller ägget? Eller kan hönan och ägget existera samtidigt? Är det Newtons kraftvektorändringar som skapar snabbare luftflöde som enligt Bernoulli skapar undertryck och ger upphov till lyftkraft eller är det tvärtom?
Bernoulli vs Newton. Vem vinner striden? Tja, den enkla förklaring är att bägge två har rätt!
When a gas flows over an object, or when an object moves through a gas, the molecules of the gas are free to move about the object; they are not closely bound to one another as in a solid. Because the molecules move, there is a velocity associated with the gas. Within the gas, the velocity can have very different values at different places near the object.
Bernoulli's equation, which was named for Daniel Bernoulli, relates the pressure in a gas to the local velocity; so as the velocity changes around the object, the pressure changes as well. Adding up (integrating) the pressure variation times the area around the entire body determines the aerodynamic force on the body. The lift is the component of the aerodynamic force which is perpendicular to the original flow direction of the gas. The drag is the component of the aerodynamic force which is parallel to the original flow direction of the gas. Now adding up the velocity variation around the object instead of the pressure variation also determines the aerodynamic force. The integrated velocity variation around the object produces a net turning of the gas flow. From Newton's third law of motion, a turning action of the flow will result in a re-action (aerodynamic force) on the object.
So both "Bernoulli" and "Newton" are correct. Integrating the effects of either the pressure or the velocity determines the aerodynamic force on an object. We can use equations developed by each of them to determine the magnitude and direction of the aerodynamic force.
Åter till humlan. Vetenskapen har på de senaste gjort stora framsteg och numera kan man faktiskt förklara hur humlan kan flyga.
"We decided to go back to the insect itself and use smoke, a wind tunnel and high-speed cameras to observe in detail how real bumblebee wings work in free flight," said Dr Richard Bomphrey of the Department of Zoology, co-author of a report of the research published this month in Experiments in Fluids. ‘We found that bumblebee flight is surprisingly inefficient – aerodynamically-speaking it’s as if the insect is ‘split in half’ as not only do its left and right wings flap independently but the airflow around them never joins up to help it slip through the air more easily.’
...
"Our observations show that, instead of the aerodynamic finesse found in most other insects, bumblebees have a adopted a brute force approach powered by a huge thorax and fuelled by energy-rich nectar," said Dr Bomphrey.
Råkraft i stället för finess. Precis som många stridsflygplan. En jättemotor och vingar som mest bara ändrar luftströmmen, d.v.s. kraftvektorns riktning. Men det är inte bara stridsflygplan som använder sig av denna teknik. Titta på ett specialbyggt flygplan som Su-26 som är designad för akrobatflygning. Det är mest motorn som gör det möjligt till de avancerade manövrerna.
Inte för att detta forskningsresultat gör humlan särskilt mycket lyckligare, men det kan kanske föra aerodynamikens konst ytterligare ett vingslag framåt.
onsdag 15 augusti 2012
Snillen spekulerar
Jag noterade den intressanta kommentarsfloran på händelsen när Alaska Airlines flög med ett flygplan som hade en skada på en vingklaff och där teknikerna dokumenterat skadan med att skriva "We know about this" på klaffen.
"Känns ju aningen oproffsigt att sådan information vidarebefordras till piloterna genom and handskriven notis på själva vingen."
...
"Men nu är det ju känslan vi pratade om. Det KÄNNS inte professionellt. Om det är det eller inte spelar mindre roll. Det är KÄNSLAN som räknas…"
Den som skriver liknande kommentarer har nog inte tittat närmare på flygplanen på t.ex. en flygklubb. De har alla sina skrapmärken och bucklor efter många års användning. Detta helt utan att flygsäkerheten påverkas! T.ex. kan en spricka stoppas från att bli farlig genom att borra i slutet på den. På så sätt omvandlas en potentiellt farlig skada till en kontrollerad skillnad från ursprunglig design.
En skada behöver inte alltid åtgärdas, men den ska alltid bedömas. I detta fall så har teknikerna noterat skadan, gjort en bedömning (oftast genom att läsa underhållsmanualen och ibland även genom att kontakta flygplanstillverkaren). Därefter har man dokumenterat skadan genom en teknisk rapport som förvaras i flygplanshandlingarna (loggboken) och som piloten tar del av före start. Dock så kan det vara svårt att exakt beskriva var skadan sitter. För att inte förväxla en redan bedömd skada med en ny så brukar man ringa in skadan och skriva namnet på den som gjort bedömningen. I detta fall, då skadan är lätt att notera inifrån flygplanet så har teknikerna lagt till enkel information som passagerarna kan ta del av. Tyvärr så förstod de inte budskapet! Därefter tar journalisterna över och vips så är drevet på gång.
Det flygsäkerhetsarbete som pågått på Sveriges flygklubbar de senaste åren under arbetsnamnet H50 startades upp p.g.a. att man såg en olycklig tendens. Sannolikheten för haverier har sjunkit hela tiden, men på grund av att antalet producerade flygtimmar hela tiden ökar så ökar antalet haverier. Då pressen fokuserar på antal haverier och inte sannolikheten för haveri i sin bedömning av flygsäkerhet så ville man göra sitt bästa för att ytterligare få ner haveristatistiken. Men precis som med den s.k. "Nollvisionen" så går det inte att komma ner till noll. Slumpen och mänskliga felbedömningar kommer alltid att vara en faktor. Enda sättet att nå noll är att helt och hållet undvika att utsätta sig för risker, d.v.s. att inte köra bil eller flygplan över huvud taget.
"Känns ju aningen oproffsigt att sådan information vidarebefordras till piloterna genom and handskriven notis på själva vingen."
...
"Men nu är det ju känslan vi pratade om. Det KÄNNS inte professionellt. Om det är det eller inte spelar mindre roll. Det är KÄNSLAN som räknas…"
Den som skriver liknande kommentarer har nog inte tittat närmare på flygplanen på t.ex. en flygklubb. De har alla sina skrapmärken och bucklor efter många års användning. Detta helt utan att flygsäkerheten påverkas! T.ex. kan en spricka stoppas från att bli farlig genom att borra i slutet på den. På så sätt omvandlas en potentiellt farlig skada till en kontrollerad skillnad från ursprunglig design.
En skada behöver inte alltid åtgärdas, men den ska alltid bedömas. I detta fall så har teknikerna noterat skadan, gjort en bedömning (oftast genom att läsa underhållsmanualen och ibland även genom att kontakta flygplanstillverkaren). Därefter har man dokumenterat skadan genom en teknisk rapport som förvaras i flygplanshandlingarna (loggboken) och som piloten tar del av före start. Dock så kan det vara svårt att exakt beskriva var skadan sitter. För att inte förväxla en redan bedömd skada med en ny så brukar man ringa in skadan och skriva namnet på den som gjort bedömningen. I detta fall, då skadan är lätt att notera inifrån flygplanet så har teknikerna lagt till enkel information som passagerarna kan ta del av. Tyvärr så förstod de inte budskapet! Därefter tar journalisterna över och vips så är drevet på gång.
Det flygsäkerhetsarbete som pågått på Sveriges flygklubbar de senaste åren under arbetsnamnet H50 startades upp p.g.a. att man såg en olycklig tendens. Sannolikheten för haverier har sjunkit hela tiden, men på grund av att antalet producerade flygtimmar hela tiden ökar så ökar antalet haverier. Då pressen fokuserar på antal haverier och inte sannolikheten för haveri i sin bedömning av flygsäkerhet så ville man göra sitt bästa för att ytterligare få ner haveristatistiken. Men precis som med den s.k. "Nollvisionen" så går det inte att komma ner till noll. Slumpen och mänskliga felbedömningar kommer alltid att vara en faktor. Enda sättet att nå noll är att helt och hållet undvika att utsätta sig för risker, d.v.s. att inte köra bil eller flygplan över huvud taget.
tisdag 8 november 2011
Billig COTS kan stå dig dyrt
COTS - "Commercial Of The Shelf" har blivit ett slagord i den svenska politiska debatten avseende anskaffning av material till Försvarsmakten. Genom att köpa något som finns färdigt och klart på marknaden så ska det bli billigare och leveransen ska ske snabbare.Men ibland så slår teorin bakut. HKP14 skulle vara COTS, men eftersom vi ställde unika svenska krav så blev det en specialutvecklad variant och därmed knappast att anse som COTS längre. Ska man köpa COTS så skall man köpa den som den är med alla för- och nackdelar.
Sedan kan man alltid fråga sig hur bra prylen man beställt egentligen är? Att köpa det billigaste på marknaden brukar straffa sig. Å andra sidan straffar det sig också att köpa det bästa och dyraste på marknaden, då det alltid dyker upp en dubbelt så bra och hälften så dyr modell året efter. Jag har själv gått i den fällan när jag köpt datorer och platt-TV genom åren.
Det finns dock andra mindre uppenbara fällor att köpa något på internationella marknaden som man inte har full kontroll på. I USA har man precis upptäckt att en stor del av de militära system man anskaffat på senare år är fyllda med billiga kinesiska kopior på elektronik.
Fake electronic parts often are produced in China by burning raw material off old circuit boards, washing the components in sometimes-polluted rivers and drying them on city sidewalks, Senate investigators said. They said the resulting parts are unreliable over the long term, even if they pass initial factory testing by manufacturers.
“We can’t tolerate the risk of a ballistic missile interceptor failing to hit its target, a helicopter pilot unable to fire his missiles or any other mission failure because of a counterfeit part,” said Sen. John McCain (Ariz.), the ranking Republican on the Armed Services Committee.
...
Counterfeit electronics parts are a well-known scourge of the military supply chain, and China a well-known source. A 2010 study by the Commerce Department said that China was nearly five times more likely than any other country to be identified as the source of suspected counterfeit goods by manufacturers, distributors and others involved in the supply of weaponry to the Defense Department.
Går man på Patpong marknaden i Bangkok och köper en Pradaväska för 50 kr eller en Breitling för 100 kr så kan man misstänka att det är en billig kopia. Men köper man ett nytt luftvärnssystem för ett par miljarder så tror nog de flesta att det är "The good Stuff" man fått för sina surt förvärvade skattepengar. Men om man inte tänker använda vapnen man köpt så är det kanske lika bra att köpa billigt. Ryktet säger att en viss despot i ett land i Mellanöstern köpte en mobil radarstation för ett antal år sedan utan radarutrustning! Han ville bara ha fordonet med antennen som snurrade på taket för att ha i sina årliga parader på "frihetsdagen".
Kanske inköpare av militärt materiel borde gå denna kurs?
Vem vet, kanske det t.o.m är en medveten strategi av Kina? Genom att sälja billig och usel teknik till USA så kan det resultera i att försvarssystem blir extra känsliga för t.ex. EMP - Elektromagnetisk Puls.
Sensmoral: Att köpa billigt är oftast inte i längden det billigaste alternativet.
Defence Talk
Etiketter:
Teknik
söndag 6 november 2011
LEGO
Jag kunde inte låta bli att skriva det här inlägget när jag hittade dessa bilder på US Navy flygplan byggda i LEGO. I LEGO:s värld finns inga begränsningar. Även konstnärer har upptäckt LEGO:s möjligheter.LEGO har länge varit en leksak som varit på väg att dö ut. Dagens barn är helt enkelt inte lika intresserade av praktiska tekniska leksaker utan spelar hellre spel på sina datorer. Men för några år sedan så vände LEGO på trenden med röda siffror i årsbudgeten.
Jag ser två anledningar (för stora barn):
- LEGO Mindstorms. Datorstyrt LEGO som går att använda till de mesta. Används av många högskolor för att lära elever att skriva program för processtyrning.
- LEGO Creator. Ladda ner mjukvara på din dator (funkar dåligt med Windows 7!). Bygg din egen design i 3D-CAD program. Beställ sedan den pryl som du just tillverkat i en färdig kartong med de bitar du behöver. Lysande! Jag blir en smula sugen på att bygga en Gripen. Kanske en E/F?
På så sätt så säljer man in LEGO som en bra produkt till föräldrarna. Men hur är det med de små barnen? Det ska ju trots allt böjas i tid det som böjt ska bli.
Ja, här så finns de de klassiska DUPLO-bitarna för att träna upp barn i teknisk förståelse redan från de att de kan krypa. Jag gav själv nyligen bort en burk till min guddotter fast hon egentligen var för liten. När de blir lite större så är det aggressiv marknadsföring där man kopplar ihop LEGO med populära företeelser i samhället. Star Wars har länge varit stort och Harry Potter har hängt på i den trenden.
Det enda jag kan tycka är lite trist med de moderna varianterna av LEGO är alla specialbitar. Det gör att man minskar möjligheten för fantasin att hitta på egna lösningar en smula.
Tips för de som har eget flygcerifikat. Billund flygplats ligger bara ett stenkast från LEGOLAND. På bara någon timme så kan man ta sitt privatflygplan, fru och några barn och vara på plats där man kan parkera flygplanet (betala mindre i parkeringsavgift än för en bil) och sedan gå in till LEGOLAND.
Visa större karta
Fram för mer LEGO för att fostra nästa generation av ingenjörer! Våga säga "Yes, I am a nerd!"
P.S: En av mina drömmar till julklapp blev uppfylld. Gissa vilken? :-)
Även för militärer så kan LEGO vara användbart...
Etiketter:
Kul,
Teknik,
Utbildning
måndag 10 oktober 2011
Flyghuvudstaden
Linköping brukar kalla sig Flyghuvudstaden. Själv så har jag länge tagit denna slogan med en nypa salt precis som de flesta av andra svenska städers. "Botkyrka - Långt ifrån lagom", "Grums - Så mycket mer än du tror", "Hylte - Sveriges första vildmark", "Malung - 41 kvadratkilometer med utveckling" o.s.v. Herregud, var får våra kommunpolitiker allt från? Det är nästan så att rätten till självförsvar borde kunna användas av de som bor i dessa städer mot sina egna politiker. Men i Linköpings fall så stämmer reklamen faktiskt ganska så bra in på verkligheten.Jag hade nöjet att smita in på en liten mingelafton förra veckan på Flygvapenmuseum där Proavia hade bjudit in representanter från alla bolag med flyganknytning i Linköping. Det är lätt att tro att det innebar bara en massa Saab-anställda, men flygindustrin är betydligt bredare än så i Sverige och då framför allt i Linköping.
Kommunalrådet Lena Micko (S) som också är ordförande i organisationen Svenskt flyg inledde med en presentation av verksamheten i Linköping. I Linköping finns ett sextiotal bolag med tillsammans ca 18.000 anställda som har kopplingar till flygindustrin. Allt från utbildning, via underhåll till ren tillverkning av flygplan. Med tanke på att Linköpings kommun har ca 150.000 invånare så är det en mycket stor del av de i arbetsför ålder som har kopplingar till flyg.
En intressant framtidsvision är Linköping Aviation Park. Tanken här är att bygga en företagsby kopplad till Saabflygfältet för företag med anknytning till flygindustrin. Dessutom så kommer flygfältet att infrastruktursmässigt kopplas ihop med den nya centralstationen i Linköping. Detta innebär att resandet till och från Europa underlättas vilket borde vara en bra grund för fortsatt utveckling av flygindustrin i Linköping. Enda abret som jag kan se i detta sammanhang är att en del grannar klagar på bullret från Saab-fältet. Men Linköpings kommun inser att dess överlevnad bygger på överlevnaden av flygindustrin och i stället för att begränsa verksamheten på Saab-fältet så vill man öka den.
Boverket har gett ut nya rekommendationer av hur man mäter buller kring en flygplats. Naturvårdsverket höll dock inte med. Kommunalpolitikerna i Linköping har därför fört upp denna debatt till Riksdagen, där frågan togs upp den 2 mars 2010. Se debatten i Riksdagen här.
Konflikten mellan Boverket och Naturvårdsverket ledde i somras till att Linköpings kommun var illa ute. Man ville bygga, men byggnationerna överklagades av Saab som var rädda för att det skulle bli problem med bullret i framtiden om Naturvårdsverkets riktlinjer skulle gälla.
Därmed hamnar kommunen i något av en rävsax när den önskvärda utbredningen krockar med Saabs intressen. Demirok beskriver dilemmat kort och koncist: "Om vi inte får bygga dör Linköping. Om vi inte har Jas dör Linköping".
Länsstyrelsen valde att följa Boverkets rekommendationer och beslutade att byggnationerna får genomföras.
Ja, begreppet Flyghuvudstaden innebär att Linköping måste stödja sin flygindustri, även om det innebär att man hamnar i skottlinjen för Boverket och Naturvårdsverkets olösta konflikter. Dock så är det en smula naivt av de som klagar på bullret i Linköping. Helt tyst kan det aldrig bli bredvid en flygplats som används. Den som flyttar till Linköping för att arbeta skjuter sig själv kraftigt i foten om han vill lägga ner flygverksamheten. Utan flyg inget arbete!
Vad hade Linköping varit utan flygindustrin? Frågan är om det över huvud taget hade funnits en högskola och ett universitet här utan en stark arbetsmarknad som kräver mängder av utbildad personal? Dessa skolor har sedan gett avknoppningar i mängder av små teknikbolag med eller utan anknytning till flygindustrin. Utan flygindustri så skulle Linköping inte vara Sveriges flyghuvudstad. Frågan är hur stort Linköping hade varit över huvud taget? Den stora orten i området var i många år Norrköping och Linköpings högre utbildningar hade nog utan flygindustrin bara varit ett annex till Norrköpings universitet NoU om historiegången bara hade sett en smula annorlunda ut.
Etiketter:
Flyg,
Flygmuseum,
Teknik,
Utveckling
tisdag 20 september 2011
Luftens giganter
Alla idéer är inte goda. I ett tidigare inlägg tog jag i en kommentar upp Villehad Henrik Forssman. En svensk flygkonstruktör med stora ambitioner som i slutet på VK1 anställdes av Brüning & Sohn för att bygga världens största flygplan, en 10-motorig tre-däckare som var tänkt att bomba New York (Hitlers planer under slutet av VK2 var inte så nya som han trodde).This giant triplane seems to have been a dying gasp of the German Air Force. It was meant to carry leaflets across the Atlantic Ocean to drop on New York City. While the designers name seems to be a bit of a mystery, it is believed that it was the work of Villehad Forssman who had worked previously for Siemens-Schuckert.
The unfinished aircraft was discovered in a hanger after the Armistance by the Allied Control Commissions inspection team.
A section of the plane and a wheel 8 feet in diameter where sent back to England for study. The span of the center wing was 165 ft (50.3 m); the top and bottom wing were of equal span but quite a bit smaller. It was to have tandem mounted engines - eight on the center wing and a pair on the lower wing. The fuselage was long and slender, mounted between the center wing directly above the engines on the lower wing. The fuselage was 150 ft (45.7 m) long.
An eighty-hour flight endurance was planned, and provision was made to carry such a load of fuel. The overall structure was heavy but extremely weak. No interal bracing cable was installed, and while it was covered with two layers of three-ply wood which made it as heavy as a boat, these did little to add strength. In addition, the ailerons were too small, the center of gravity way aft, and the elevators would have been ineffective. So, it is doubtful it would have flown if it had been completed.
Forssman var ursprungligen kemiingenjör och har en hel del patent på hur man gör stark plywood, s.k Forssmanholz. Enligt vissa källor (SFT 3/07) så var det Forssman som övertalade Fokker att använda Plywood i sina flygplan.
Forssman hade tidigare utvecklat stora bombflygplan åt firman SSW - Siemens Shuckert Werke. Deras SSW R. VIII var det tyngsta bombflygplan som användes operativt under VK1. Dock endast på östfronten och därför inte lika känd som Gotha-bombarna.
En SSW RI eller SSW Forssman.Troligtvis så kom Poll-bombaren den aldrig upp i luften och endast ett huvudställ finns bevarat på Imperial War Museum i London. Har enligt viss information flyttats till Duxfordmuseet.
Huvudhjul till Poll-bombaren.I Young Indiana Jones dyker den upp under namnet "The Pohl Giant". Andra namn som cirkulerar är "Mannesmann Poll", "The Poll Giant" (efter Poll fältet i närheten av Köln där man hittade delar till flygplanet) och "Forssman´s Folly". Läs mer om Villehad på SFF.
Läs mer i "Villehad Forssman: Constructing German Bombers 1914-1918", Rusavia.
Ironiskt nog så hade tyskarna under VK1 redan ett "bombflygplan" med kapacitet att nå New York. Zeppelinare! De användes bl.a. för att bomba London i den första Blitzen. Ersattes senare under kriget av s.k. Gotha-bombare. Läs här om utvecklingen av bombflyget under VK1.
Även Ryssland hade liknande idéer. Under VK1 så gjorde sig Sikorsky känd som designer av tunga bombflygplan. Rekordet kom dock 1931 då Kostyantyn Kalinin konstruerade Kalinin K7.
Kalinin K7.
Besättningen samlad framför ett av landställen/maskingevärsinstallationerna.Till skillnad från Forssman´s Folly så kom Kalinin K7 faktiskt upp i luften. Den fickk dock ett tragiskt slut då den på sjunde provflygningen havererade och 14 personer dog. Kalinin blev avrättad 1938 som en "statens fiende". Kanske var det för att Kalinin K7 gick under namnet "Stalin" som gjorde att han inte blev populär hos den store ledaren då projektet havererade?
Läs mer i "Worlds Worst Aircraft" av James Gilbert.
Tredjeplatsen på denna lista över monstruösa träflygplan tas givetvis av Howard Hughes och hans H-4 Herkules eller "Spruce Goose".
Tanken var god. De tyska ubåtarna hade för bra jaktlycka under 1942, så man funderade på hur man skulle kunna frakta soldater och material från USA till England. Lösningen blev att bygga världens största flygplan. Bygget tog lång tid och kriget hann ta slut. 1947 så beslöt den amerikanska senaten att undersöka var pengarna tagit vägen. Howard Hughes svar blev:
The Hercules was a monumental undertaking. It is the largest aircraft ever built. It is over five stories tall with a wingspan longer than a football field. That's more than a city block. Now, I put the sweat of my life into this thing. I have my reputation all rolled up in it and I have stated several times that if it's a failure I'll probably leave this country and never come back. And I mean it.
Den 2 november 1947 så gjorde den sin enda flygning. 1.600 meter upp till 21 meters höjd. En viss utveckling hade dock skett. Bröderna Wright nådde på sin första flygning endast 37 meter!
Första och enda gången i luften.Till skillnad mot Poll Giant och Kalinin K7 så finns Spruce Goose bevarad på museum. På Evergreen Aviation & Space Museum finns hon bevarad för evigt som en amerikansk Vasa. Ett misslyckande som bevarats och blivit en turistattraktion. Jag misstänker dock att Howard Hughes likt Gustav II Adolf bara ville glömma eländet.
lördag 10 september 2011
Nära ögat!
Haveriet med Air France AF 447 den 1 juni 2009 har fått stor uppmärksamhet. Dock så har en liknande händelse i juli 2011 inte noterats av särskilt många.An Air France jet was just seconds from nose-diving to disaster when the autopilot failed during extreme turbulence.
The mechanism malfunctioned as the plane hit a storm at 35,000ft. The Airbus, with up to 375 people on board, then climbed sharply to 38,000ft losing speed as it did so. Its speed dropped to just three knots from stalling.
Kombinationen Airbus och Air France verkar just nu inte särskilt övertygande. Helt klart så behövs det utbildning av Air France pilotkår i hur man övervakar ett flygplan som flyger på styrautomat och när man ska ta över och flyga manuellt.
Anledningen till att styrautomaten togs fram var för att avlasta piloter på långa och tråkiga flygningar. Hålla höjden och farten är ett rutinarbete som kräver koncentration. Den ökade flygrafiken kräver också mindre separation både i höjd och sida. Nya regelverk som t.ex. RVSM - Reduced Vertical Separation Minima medger att flygplanen kan minska avståndet i höjd, men det kräver också att det finns teknik i flygplanen som säkerställer detta.
Förr så användes det på långa flygningar oftast tre piloter som kunde byta av varandra för att säkerställa att de var tillräckligt alerta under de mer kritiska start och landningsögonblicken. Numera så är det mer regel än undantag att man flyger med två piloter och vissa mindre affärsjet har fått OK med enbart en pilot. Dagens flygplan är så pass användarvänliga och har så många hjälpmedel att det ska räcka med enbart en pilot ombord. Sedan får han eller hon likt de militära piloterna bära blöja, då det inte finns tid över att gå på toaletten under flygning.
Givetvis så finns det ekonomiska aspekter till denna utvecklingstrend. Färre i besättningen innebär lägre lönekostnader för bolagen. Detta är en risk som bolagen är beredda att ta. Passagerarna är också indirekt beredda att ta den, då alla vill resa så billigt som möjligt. Lågprisflygen har inte bara pressat priserna utan kanske också flygsäkerheten.
Många bolag tar stora risker för att tjäna pengar. Överlastade fraktflygplan, snabbutbildade piloter, sämre underhåll m.m. Tyvärr så verkar det inte ens som att man lär sig av sina misstag. Många brukar skylla haverier på piloten eller tekniken. Jag skulle mer vilja skylla på ekonomiska vinstintressen som gör att man tullar på flygsäkerheten.
onsdag 7 september 2011
Rena Magin, eller?
Illusionister brukar de kallas som likt Harry Potter får saker och ting att försvinna i tomma luften. För det mesta så brukar det röra sig om enkla trick med speglar och att få publiken att titta åt fel håll i rätt ögonblick. Men ibland så kan det vara svårt att skilja verklighet från illusion. Är objektet borta eller är det bara svårt att se? Även modern teknik kan för en oinvigd se ut som magi. Nu visar Hägglunds upp en prototyp på ett system som kan dölja ett stridsfordon (i varje fall inom vissa frekvenser).
Tittar man genom en ir-kamera syns vagnen tydligt. Först. Sedan gör projektledaren Peder Sjölund någonting på en panel och stridsvagnens konturer börjar lösas upp och ändra form. Plötsligt är det en bil som står framför mig, i alla fall enligt ir-kameran.
- Känn här, säger Peder Sjölund. Plattorna är olika varma.
Det är ganska mycket trolleri över det hela. Jag ser ju att stridsvagnen står där, men ir-kameran ser något annat.
- Nästa steg är att gömma oss även för radar. Och sedan tar vi oss an det synliga spektrumet. Patentansökningarna är redan inskickade, vi väntar egentligen bara på att tunnfilmstekniken ska bli mogen och kommersiellt tillgänglig.
Hägglunds kritiserade kraftig FMV när beställningen på SEP uteblev, vilket av många ansågs som att bita den hand som föder en. Att FMV nu är med och sponsrar projektet med ca 40% tyder på att man inte tagit så illa vid av kritiken.
Givetvis är detta en intressant teknikstudie som är en mycket bra visuell reklampelare, men det är först när den blir användbar på fältet som det kan anses vara en riktig produkt snarare än en prototyp.
Den här tekniken blir mer intressant om man kan komplettera med en sensor som känner av bakgrunden och för över den till plattorna på framsidan samt om man kan generera kyla på samma sätt som värme. På så sätt så skulle man inte bara kunna maskera ett fordon till något annat utan också gömma det mot bakgrunden på samma sätt som Harry Potters osynlighetsmantel. Kylplattor krävs också i nordiskt klimat där bakgrunden för det mesta är betydlig kallare än fordonet i sig själv.
Frågan är hur snabbt Hägglunds kan få ut produkten på marknaden innan omvärlden springer ifrån dem? Det finns många som forskar inom tekniker att t.ex. "böja" ljus.
Dr. Eleftheriades' metamaterials are artificial composites of tiny photolithographed wires forming the squares of a quilted pattern on what looks like a conventional circuit board, about 10 cm by 5 cm. But the collective properties of this metamaterial pattern defy conventional wisdom.
Shine a flashlight through a conventional window on any angle other than straight-on, and inside the glass, the beam of light (called the incident beam) refracts, or bends, away from the source. Known as Snell's Law, it's a standard of high-school physics textbooks, and a law of physics that's been considered inviolate from its articulation in 1621.
But shine a beam of light, or in this case a radio wave, through one of Dr. Eleftheriades' flat metamaterials and the beam bends in the opposite direction, towards the source. Welcome to the world of left-handed or negative-refractive-index metamaterials.
"You can't say it's the correct or the wrong way for light to bend," says Dr. Eleftheriades. "It's the right way for left-handed materials. These phenomena were predicted by the Russian physicist Victor Veselago in the 1960s, based on Maxwell's equations created in the 1870s. But it's only recently that people managed to make materials that would behave like this."
Här finns lite mer att läsa om tekniker att böja ljus.
Precis som allt annat så brukar motmedelsutvecklingen accelerera även mot-motmedelsutvecklingen. Syns du inte i en våglängd så tittar man i flera och integrerar sensorbilderna till en. Frågan är därför vem (förutom USA) som vågar att satsa en massa pengar för ett system som mycket snart kan vara föråldrad teknik?
Jag är dessutom som vanligt tveksam mot att integrera för mycket elektronik i ett fordon. Det är bara ytterligare en detalj som kan gå sönder. Stridsfordon lever i en mycket utsatt miljö. Vad händer t.ex. vid en framryckning när det egna fordonet stänks ner av grus och lera? Detta ställer krav på ökad logistik och ökar driftskostnaderna. Resultatet blir att operatören får råd med enbart ett fordon i.s.f. tio.
Framtiden kanske tillhör de aktiva smarta systemen, men än så länge så är nog de passiva maskeringsnäten den bästa metoden. De maskerar både visuell, radar och IR-signatur.
P.S. Det är intressant att notera att i svensk press heter det att Hägglunds har utvecklat den nya tekniken, medan det i internationell press heter enbart BAE Systems.
DN
Etiketter:
Teknik
onsdag 24 augusti 2011
Gästinlägg: Slutblåst
Sverige är i tysthet på väg att förlora en strategisk resurs, framförallt inom sektor flyg, rymd och energi. STARCS är en för Norden unik aerodynamisk experimentell testanläggning, innefattande fem vindtunnlar och en kompressorprovrigg. En anläggning som under 70 år byggts upp med statliga medel och där de svenska stridsflygkrafterna utprovats genom åren. Anläggningen privatiserades för tre år sedan och är nu på grund av kortsiktigt tänkande på väg att säljas till utland, eller som järnskrot. Detta innebär att Sverige oåterkalleligt mister en unik resurs, en unik kompetens och dessutom trovärdigheten som teknisk exportnation. En framtida återuppbyggnad av liknande verksamhet är inte trolig på grund av den stora ekonomiska insats detta skulle kräva.
Denna text skrivs för att avyttrandet åtminstone inte skall passera obemärkt.
Fram till 2008 var testanläggningarna en del av FOI – Totalförsvarets forskningsinstitut, tidigare FFA – Flygtekniska försöktanstalten. Då privatiserades verksamheten och överläts till en mindre privat konsultfirma, Sjöland & Thyselius (S&T). Vid övertagandet avskrevs anläggningarna och S&T fick en engångssumma för att driva tunnlarna vidare. Verksamheten organiserades i dotterbolaget STARCS.
STARCS har många kunder och har under dessa tre privatägda år börjat bygga upp en större internationell kundkrets för att minska beroendet av svensk försvarsindustri. Tyvärr har det visat sig svårt för S&T att driva verksamheten med större ekonomisk vinst bland annat då konkurrerande tunnlar internationellt har statligt stöd.
Konsekvensen av detta är att all personal på STARCS sagts upp och att alla vindtunnlar, inklusive dyrbar kringutrustning, nu ligger ute för försäljning.
Denna utveckling kan ses ur två perspektiv.
Det ena är att ett privat företag tar över en 70-årig unik verksamhet och efter endast tre år försöker sälja ut en svensk strategisk industriresurs med stort anläggningsvärde.
Det andra är den svenska nationens intresse där man säger sig vilja ligga i framkant inom det flyg- och rymdtekniska området. Att vindtunnelverkamheten försvinner innebär att Sverige mister en ytterst vital del inom flygutvecklingen – både när det kommer till kompetens och trovärdighet inom området. Därtill förlorar Sverige möjligheten till fortsatta leveranser till ESA-projekt inom det europeiska rymdsamarbetet.
En stor del av all aerodynamisk utveckling och inte minst slutgiltig verifiering sker i vindtunnlar. Detta gäller övergripande för till exempel bilar, båtar, tåg, vindkraftverk, inom utveckling kring motorteknologi och satsningar kring nya energilösningar. Men särskilt som flygnation är det svårt att försvara en fortsatt flygplansutveckling om man inte samtidigt har tillgång till vindtunnlar att prova i inom landet.
- Trovärdigheten vid exportdiskussioner utarmas utan tillgång till egna testanläggningar och egen know-how inom landet.
- Risk för informationsläckage kommer alltid att vara närvarande vid det oundvikliga alternativet – vindtunnel- och kompressorprovning i utlandet.
- Teknisk spetskompetens dör ut eller gör bäst i att försvinna utomlands, där utmaningar fortfarande finns att få.
En anläggning av denna klass är för ett litet land en högst strategisk resurs och av stort nationellt intresse. En eventuell nedläggning bör ej endast baseras på snäva ekonomiska beslut, fattade utan vidare konsekvensanalys. Staten bör agera, så att anläggningen inte demonteras och försvinner utomlands utan istället kommer den svenska tekniska spjutspetsen till gagn under ett längre perspektiv.
/Aerodynamikern
torsdag 21 juli 2011
Slutet, eller början på något nytt?
Nu har Atlantis landat. För gott. Men NASA lovar att snart vara tillbaka i rymden igen. Atlantis kommer att fortsätta sin karriär på Kennedy Space Center som utställningsobjekt. En viss CI kommer med all säkerhet att försöka hoppa in vid tillfälle."It is great to have Atlantis safely home after a tremendously successful mission -- and home to stay," said Bob Cabana, Kennedy Space Center director, referencing Atlantis' retirement at Kennedy's Visitor Complex.
Rymdskytteln har varit ett kritiserat program med många olyckor. Men jag säger som Kennedy.
"We choose to go to the moon and do the other things. Not because they are easy, but because they are hard".
Detta sade han trots att han i privata samtal med sina rådgivare och NASA tvivlade på att USA någonsin skulle nå månen. Kennedy fick aldrig se triumfen. Men han satte riktningen på teknikutvecklingen.
För övrigt anser jag att "Från jorden till månen" ska släppas på Blu-ray snarast!
SvD, DN
tisdag 28 juni 2011
Slut på precisionen
I alla krig sedan Gulfkriget 1991 så har det talats mycket om precisionsvapen och precisionsinsatser. Allmänheten förundrades över vapen som inte bara kunde träffa ett enskilt hus utan t.o.m. välja vilket fönster på huset som det skulle in igenom. Det vimlar numera av Power Point-presentationer som visar på hur ett modernt flygplan med en enda GPS-styrd bomb kan slå ut ett mål med samma sannolikhet som en armada B-29 under VK2.Denna utveckling började dock lång tidigare. Under Vietnamkriget hade amerikanarna stora problem att slå ut Thanh Hoa bron över Song Ma floden. Man försökte med alla resurser. Till slut blev det F-4 Phantom beväpnade med den första utgåvan av Paveway-bomber som fick göra ett sista försök.
On 27 April, 12 Phantoms of the 8th Tactical Fighter Wing, based at Ubon, Thailand attacked the Thanh Hoa bridge. 8 of their number carried laser-guided bombs. The raid was carried out without hitch, and when the dust of the explosions had cleared, it became apparent that the bridge had been dislodged from its western abutment, dropping one half into the river. To complete its destruction, a second attack was scheduled for the 13 of May when 14 Phantoms were engaged, with LGBs of up to 2,000 lb (910 kg) aimed at the central pillar supporting the bridge. Once again the attack was successful and the "Dragon's jaw" was rendered completely unusable.
...
The North Vietnamese made various fanciful claims as to how many planes they shot down, but the US recognizes the loss of only 11 aircraft during attacks against the bridge. However, the concentration of air defense assets also took its toll on passing aircraft and in total an estimated 104 American pilots were shot down over a 75-square-mile (190 km2) area around the bridge during the war.
873 air sorties were expended against the bridge and it was hit by hundreds of bombs and missiles before being finally destroyed. It became something of a symbol of resistance for the North Vietnamese, and various legends of invincibility were attached to it. For the US planners, it became an obsession, and many raids were planned against it, despite their unpopularity with the pilots.
Insatser med precisionsvapen kräver bra navigeringssystem hos de flygplan som ska släppa bomberna. I militära flygplan har detta traditionellt betytt tröghetsnavigeringssystem baserat på lasergyron och accelerometrar. Men mer och mer så har man på senare år börjat förlita sig på GPS - Global Positioning System. Detta är ett nät av satelliter som med vars hjälp man kan mäta in sin position i både latitud, longitud samt höjd från jordens mittpunkt (för höjd över backen krävs en databas som innehåller markhöjden i det aktuella området).
En modern GPS har en inmätningsnoggrannhet på ca 30 meter. Detta är egentligen bättre än den ursprungliga designen, men utvecklarna av GPS-mottagare har lärt sig att inte bara läsa av signalen från satelliterna och mäta tidsskillnaden, utan även använda signalens fasförskjutning. Denna noggrannhet går att öka bl.a. med hjälp av Differentiell GPS där man använder en mycket noggrant inmätt markstation som referenssignal.
I USA har man börjat använda GPS som inflygningshjälpmedel på civila flygplatser, s.k. LP/LPV - Localizer Performance with Vertical separation. Fördelen med detta är att man slipper dyra marksystem (ILS, VOR, DME m.m.) på varje flygplats. För att förbättra noggrannheten på den civila GPS-signalen används ett system kallat WAAS - Wide Area Augmentation System som förenklat mäter in felet på GPS mottagningen och skickar upp denna signal till två extra satelliter som talar om det för alla WAAS kompatibla GPS-mottagare. Detta fungerar än så länge enbart i USA, men liknande system är under framtagning i Europa och Asien. Mest intressant vore det kanske för att använda i länder med dålig infrastruktur som t.ex. Afrika eller Sydamerika, men de kommersiella intressena är för låga.
Men nu har man i USA stött på den första verkliga utmaningen som kan stoppa fortsatt användning av GPS. Ett nytt nätverk för trådlös Internet stör ut GPS-mottagare. Framför allt så är det svagare mottagare i bilar som påverkas, men den amerikanska luftfartsmyndigheten FAA befarar även att det kommer att påverka den civila flygtrafiken i USA.
Simulations conducted by aviation standards developer RTCA for the FAA concluded “GPS is likely to be unavailable over the whole US East Coast”, based on LightSquared’s deployment plans, Robert Frazier, of the FAA’s spectrum planning and international office, told the meeting.
Potential mitigations identified by the NPEF include relocating LightSquared’s transmissions to a different frequency band and retrofitting GPS receivers with filters. But redesiging receivers and re-equipping aircraft “will take a minimum of 7-8 years, and possibly up 15 years, and would not necessarily buy back the performance lost because of the filter,” Bunce said.
“There is now overwhelming evidence of interference, and no evidence of a mitigation solution in the results,” Jim Kirkland, general counsel for GPS manufacturer Trimble Navigation, told the meeting. “It’s time to stop this and look for alternative spectrum.”
Under dessa tester gick FAA ut med NOTAM som beskrev att det kunde uppstå problem med GPS-mottagning på amerikanska östkusten.
During testing, GPS will be unreliable and may be unavailable with in a circle with a radius of 370NM and centered at 304906N/0802811W or the location known as 105.25 degrees and 52.1 NM from the SSI VOR at FL400; decreasing in area with a decrease in altitude to a circle with a radius of 325NM at FL250; a circle with a radius of 260NM at 10,000FT MSL and a circle with a radius of 215NM at 4,000FT AGL.
Troligtvis så kommer Lightsquared att få ändra sitt frekvensval. Men detta visar trots allt hur känslig GPS-tekniken är. Det kommer sannolikt att dyka upp andra system som kan påverka GPS. 4G påstår att deras frekvensval inte skall hindra GPS, men hur är det med mindre system där tillverkarna inte tänker sig för?. Samhället har också blivit otroligt beroende av GPS. Själv så har jag GPS i bägge mina mobiltelefoner samt i min pulsmätare som jag använder när jag är ute och joggar. De flesta moderna bilar har GPS. Mer kritiskt är det kanske för ambulanser och taxichaufförer som använder det för att snabbt hitta rätt adress i storstäder. Man kanske får återinföra det tuffa gatunamnsprovet för Stockholms taxichaufförer i framtiden om GPS skulle visa sig vara för känsligt?
GPS-mottagare sitter inte bara i flygplanen utan även i vapensystem som GBU-49 bomber eller den svenska Excalibur artillerigranaten. Danskarna hade problem med ett antal bomber som missade sina mål i Libyen. Om detta var GBU-49 förtäljer inte historien.
De amerikanska militära systemen innehåller förutom en ökad noggrannhet också ett störskydd som innebär att det ska tåla betydligt mer än den civila motsvarigheten. Men även militär GPS ska gå att störa. På nätet så får man många träffar om man söker på "GPS + Jammer". En del system är lagliga, andra är tänkta att användas om man vill stjäla en bil med GPS-spårning som stöldskydd. Givetvis så finns det också militära system som är tänkta att störa GPS. Inte bara för att förhindra motståndaren att slå ut känsliga mål. För en samvetslös aktör som t.ex. Khadaffi så skulle det kunna vara politiskt användbart att störa ut en NATO bomb så att den av "misstag" hamnar på ett civilt sjukhus.
Då USA styr tillgången på militära kryptonycklar och i värsta fall även helt kan stänga ner GPS-nätet så har Ryssland (GLONASS) och Europa (Galileo) börjat utveckla egna system. På grund av sviktande ekonomi så har dessa långt ifrån samma täckning som de amerikanska. Att USA skulle stänga av nätet är osannolikt, då de själv skulle drabbas. Under Gulfkriget så stängde man dessutom av den militära signalen så att de civila systemen skulle få god noggrannhet, då amerikanska försvaret helt enkelt inte hade tillräckligt många militära system att dela ut bland sina förband utan fick köpa in civila GPS-mottagare.
Men hur beroende vill Europa bli av USA för att få kryptonycklar till sina GPS-system? Kan denna utveckling skynda på framtagandet av ett fullt utbyggt Galileo? Eller blir resultatet bara att man fortsätter att behålla sina gamla analoga navigeringssystem som ILS, DME, NDB m.m.? Militära flygplan får nog fortsätta att lita på dyra lasergyron och accelerometrar ett tag till i sina tröghetsnavigeringssystem. Annars så blir det bara att övergå till yttäckande bombning som under VK2. Laserbomber är dock inte lika känsliga som GPS-styrda vapen, då de trots allt styrs av själva laserpekaren på flygplanet eller av en FAC - Forward Air Controller på marken. Men föraren eller FAC:en måste kunna peka ut rätt mål med hög precision och där är GPS ett bra hjälpmedel.
För att spekulera en smula. Hur väl accepterade hade "precisionskrigen" i Gulfen 1991 och Kosovo 1999 blivit utan precisionsvapen? Hur stor hade då viljan att genomföra insatser i Afghanistan 2001 och Irak 2003 för att inte nämna Libyen 2011 varit?
Före precisionsvapnens införande i Vietnam.
Efter precisionsvapnens införande i Gulfkriget 1991.
Etiketter:
Navigering,
Teknik
Prenumerera på:
Inlägg (Atom)











