Currently reading: Topp 10: Helt bisarra motorer monterade på flygplan

Topp 10: Helt bisarra motorer monterade på flygplan

Det har funnits många märkliga sätt att driva ett flygplan.

I den här berättelsen ska vi titta på 10 av de konstigaste metoderna:


10: Wankel

 Wankel

Wankelmotorerna har inga oscillerande kolvar och är därför otroligt jämna och tysta, vilket är en övertygande egenskap för alla flygplan som strävar efter att vara ljudlösa.

Den första flygtekniska tillämpningen av Wankelmotorn var 1970 års Wright Aeronautical RC-2-60 som installerades i Lockheed Q-Star – prototypen för ett ultratyst övervakningsflygplan under Vietnamkriget, avsett att vara ohörbart på 450 meters avstånd och därför kunde övervaka Vietcongs aktiviteter på natten utan att bli upptäckt.


10: Wankel

 Wankel

Q-Star gick inte vidare till produktion, och det gjorde inte heller ett av 1970-talets mest osannolika flygfarkoster: Citroën RE-2-helikoptern (bilden). Citroën hade investerat stort och utan framgång i utvecklingen av Wankel-drivna bilar, så i ett försök att återfå en del av pengarna beslutade Citroën, något bisarrt, att utveckla en Wankel-driven helikopter.

Den lätta Citroën-helikoptern visade lovande resultat i tester, men tyvärr lades projektet ner. Wankelmotorn hittade dock till slut sin nisch, och idag används Wankelmotorer i flera produkter (främst drönare), framförallt på grund av deras tysta gång men också för att de kan vara imponerande kompakta och minimerar inverkan av vibrationer på sensorer.


9: Lyftmotorer

 Lyftmotorer

Beroendet av långa landningsbanor gör landbaserade militära flygplan sårbara för attacker mot flygfält, och hangarfartyg beroende av farliga landningar och starter från massiva fartyg. Av dessa skäl har det länge varit önskvärt att kunna utföra vertikala starter och landningar.

En lösning som prövades upprepade gånger var små, särskilda "lyftmotorer". En lyftmotorär en liten motor som monteras vertikalt och används uteslutande för start och landning. Det finns flera fördelar med detta tillvägagångssätt, bland annat att det är relativt enkelt att skapa ett VTOL-flygplan som är ett överljudsflygplan, till exempel Mirage IIIV (bilden).


9: Lyftmotorer

 Lyftmotorer

Lyftmotorer monterades på flera experimentella prototyper, men endast den sovjetiska Yakovlev Yak-38 använde dem operativt. Den mest ambitiösa var det taktiska transportflygplanet Dornier Do 31 taktiska transportflygplan (bilden), som kombinerade två Pegasus-motorer av Harrier-typ med inte mindre än åtta lyftmotorer...

Den största nackdelen med lyftmotordrivna jetplan är den enorma dödvikten och förlusten av intern volym för en komponent som bara används för start och landning, samt det ökade behovet av underhåll och reservdelar. Den amerikanska Lockheed Martin F-35B Lightning II använder en "lyftmotor" som drivs av huvudmotorn (i kombination med ett bakre svängbart munstycke med tre lager).

Back to top

8: Ramjets, Scramjets och spetsstrålar på rotorspetsarna

 Ramjets, Scramjets och spetsstrålar på rotorspetsarna

Ramjet är en enkel form av jetstråle som kräver intag av snabb luft för att fungera. Den är idealisk för snabba flygplan som skjuts upp från ett moderskepp eller missiler som skjuts upp från ett snabbt flygplan. Även om den är enkel och effektiv för höghastighetsflygning är dess största nackdel att den inte kan starta med stillastående luft. Den spektakulära Nord 1500 Griffon (bilden) hade en ramjetmotor och en turbojet.

Till skillnad från en ramjet saktar en scramjet inte ner luften före förbränningen. En scramjet har ingen stötkägla (en struktur som bromsar luften) och är mycket effektiv vid mycket höga hastigheter. Boeing X-51 Waverider var ett obemannat forskningsflygplan med scramjet för flygning i extrema hastigheter.


8: Ramjets, Scramjets och spetsstrålar på rotorspetsarna

 Ramjets, Scramjets och spetsstrålar på rotorspetsarna

Helikoptrar är komplexa maskiner, men genom att ersätta transmissionssystemet och kolv-/turbinmotorerna med ramjetmotorer på rotorspetsarna fick man en mycket lättare och enklare lösning. YH-32 Hornet (bilden) har 90 hästkrafter från två ramjetmotorer monterade på rotorspetsarna och väger bara 5,9 kg.

Ramjet är en av de enklaste formerna av jetdrift eftersom den inte kräver några fläktar, men den är också otroligt bullrig och bränsletörstig. Trots att YH-32 hade en liten räckvidd som gjorde den till ett opraktiskt fordon för militära operationer, bidrog den i hög grad till pionjärarbetet för USA:s stridshelikoptrar.


7: Riout 102T Alérion

 Riout 102T Alérion

Den franske ingenjören René Louis Riout byggde 1913 sitt första flygplan med slagvingar, DuBois-Riout. Han lyckades få upp maskinen från marken 1916, men den kraschade nästan omedelbart. Riout lät sig inte avskräckas och fortsatte att utveckla koncept för flygplan med klaffvingar.

Back to top

Och så föddes Riout 102T Alerion. Dess flygkropp var tillverkad av stålrör och täckt med aluminium. Den slutna cockpiten var placerad längst fram på maskinen, i nosen. Motorn, en liten V-twin-motor installerades bakom piloten och vid fästpunkten för de fyra klappande vingarna.


7: Riout 102T Alérion

 Riout 102T Alérion

Flygplanet var utrustat med fyra små infällbara hjul och fyra vingar som fungerade parvis. I början av 1938 var Alerion färdigbyggt och flyttades till Chalais-Meudon, ett forsknings- och utvecklingscenter för flygteknik sydväst om Paris.

Testerna i vindtunneln inleddes med stillastående vingar och senare med flaxande vingar. Vingarna gav vika under vindtunnelns påfrestningar i kombination med slagens våldsamhet. Maskinen reparerades inte –  och den flög aldrig.


6: Raketer

 Raketer

Raketer kan erbjuda enorm drivkraft och hastigheter på vilken höjd som helst, men de har vissa allvarliga begränsningar och ofta säkerhetsproblem. Opel RAK.1, det första specialdesignade raketplanet, flög den 30 september 1929 och nådde en topphastighet på 150 km/h.

Det första operativa militära raketdrivna flygplanet var Messerschmitt Me 163 Komet, det snabbaste jaktflygplanet under andra världskriget. Det hade en topphastighet på cirka 1054 km/h, vilket var cirka 320 km/h snabbare än de snabbaste kolvmotordrivna jaktplanen. Flygplanet hade en uthållighet på bara några minuter och landade på medar.


6: Raketer

 Raketer

Medan de flesta jaktplan på den tiden hade en stighastighet på cirka 900 meter per minut, for den raketdrivna Me 163 uppåt med häpnadsväckande 4 900 meter per minut. Den tidens piloter var illa rustade för att förstå vad som hände vid så extrema stighastigheter och hastigheter. Bachem Ba 349 Natter var i huvudsak en bemannad, raketdriven mark-till-luft-missil som utvecklades 1943 för att motverka de allierades ökande bombningar av Tyskland. Den flög för första gången med en människa ombord i mars 1945, men kraschade efter någon minut, och piloten omkom.

Back to top

I jetflygets barndom konstruerades vissa jetflygplan med en extra raket, ofta för att öka stighastigheten. De logistiska och säkerhetsmässiga problemen med raketbränsle gjorde att konstruktörerna gärna förlitade sig på ren jetdrift när motorerna väl hade tillräcklig effekt. Raketer fortsatte dock att användas för ultrapresterande testflygplan som North American X-15 (bilden).


5: Pulserande jetstrålar

 Pulserande jetstrålar

Pulsjet är en av de enklaste typerna av jetframdrivning. Luft som kommer in genom en envägsventil förbränns i pulser och släpps sedan ut genom ett munstycke. Det låga tryck som skapas av utdrivningen används för att dra in mer luft. Enhetens pulserande natur resulterar i ett distinkt surrande ljud.

Pulsjetmotorn är enkel och kan uppnå höga hastigheter, men den är högljudd och skapar mycket vibrationer. Den amerikanske ingenjören Robert Goddard (1882–1945) konstruerade en pulsjetmotor 1931 och demonstrerade den på ett ganska spektakulärt sätt med en jetdriven cykel. Det mest kända exemplet är Argus As 109-014, som användes för att driva Nazitysklands kryssningsmissil Fiesler Fi 103, mer känd som V-1.


5: Pulserande jetstrålar

 Pulserande jetstrålar

Fieseler Fi 103R Reichenberg var en bemannad version av V-1. Den var avsedd att användas som en människostyrd kryssningsmissil för självmordsattacker mot de framryckande allierade.  Den 15 mars 1945 beslutades att sådana uppdrag inte var en del av den tyska krigartraditionen och Reichenberg-enheten upplöstes.

Tyskland försökte också utveckla flera andra stridsflygplan med pulsjetmotorer, men motorn visade sig vara olämplig. Pulsjetmotorer har också använts för att driva måldrönare, öka prestandan hos ett kolvmotordrivet jaktplan (det sovjetiska Lavochkin La-9RD) och en experimentell helikopter (XH-26 Jet Jeep), bland andra flygfarkoster. Med dagens växande intresse för lågkostnadsmotorer för skenmål och envägs attackdrönare kan pulsjetmotorer komma att dyka upp igen.

Back to top

4: Människor och pedaler

 Människor och pedaler

De tidigaste mänskliga flygförsöken var övermodiga försök att hoppa ut från torn eller klippor med frenetiskt flaxande armar, ofta med fastsatta fjädrar. Det slutade oundvikligen illa, men det betyder inte att det är omöjligt att flyga med mänsklig drivkraft – att trampa var dock bättre än att flaxa.

Flera modiga själar har ansett att "det mest civiliserade transportmedel som människan känner till", cykeln, utgör ett löjligt hinder för att komma upp i luften, och har trampat sig till himlen med mycket varierande framgång: vanligtvis kort och alltid långsamt.

BILD: MIT Daedalus, från 1988


4: Människor och pedaler

 Människor och pedaler

Den första människodrivna flygningen som officiellt bevittnades, ackrediterades (och filmades för en Pathé-nyhetsrulle bara för att verkligen slå fast poängen) utfördes av SUMPAC (Southampton University Man Powered Aircraft) i England. Farkosten hade byggts av studenter mellan 1960 och 1961 i ett försök att ta hem Kremer-priset.

Som pilot skulle en professionell cyklist utbildas av den exceptionellt begåvade piloten Derek Piggott (1922-2019) i hur man flyger ett glidflygplan. Det visade sig dock att cyklisten inte gick att lära upp och det slutade med att Piggott själv trampade upp SUMPAC i luften.


3: Stipa-Caproni

 Stipa-Caproni

En rörlig vätska, t.ex. luft, ökar hastigheten när den strömmar genom en avsmalnande del av ett rör. Den italienske ingenjören och flygplansdesignern Luigi Stipa (1900-1992) trodde att han kunde utnyttja denna effekt för att skapa ett effektivare flygplan. I sin nya konstruktion placerade han propellern i en kanal och skapade ett flygplan med ett groteskt tunnliknande utseende.

Även om flygplanet, som flög första gången 1932, hade fina lågfartsegenskaper, var tyst och hade en hög stighastighet med tanke på effekten, upphävdes de flesta av fördelarna av det ökade luftmotståndet som skapades av dess yttre, och därför utvecklades inte konceptet vidare.

Back to top

3: Stipa-Caproni

 Stipa-Caproni

Arbetet var inte framgångsrikt, men det låg till grund för den "motorjet"-drivna Caproni Campini N.1, ett tidigt jetflygplan som flög för första gången 1940. En motorjet är en typ av proto-jetmotor som använder en kolvmotor för att driva kompressorsteget.

Stipa-Caproni såg komisk ut, med en extremt knubbig form som mer påminde om en tecknad bild av ett flygplan än en verklig experimentell design. Kanalfläktarna försvann inte, utan dök senare upp på luftskepp, drönare, svävare och andra experimentella flygplan.


2: Kärnkraft

 Kärnkraft

Den mest alarmerande formen av flygplansframdrivning är kärnkraft. Kärnkraft lovar nästan obegränsad räckvidd, så det var en frestande teknik att använda för att bygga ett kärnvapenbestyckat bombplan som kunde hålla sig i luften under en avskräckande lång tidsrymd. USA och Sovjetunionen studerade tekniken och producerade en mängd testflygplan med olika tekniska lösningar.

NB-36H flög med en aktiv kärnreaktor men den användes inte för framdrivning utan för att testa besättningens strålningsskydd. Den vanliga B-36-besättningen plus två kärntekniker var inrymda i en 11 000 kg tung sektion som var klädd med bly och gummi, alltmedan ett övervakningssystem mätte utsläppen av radioaktiva gaser från reaktorn.


2: Kärnkraft

 Kärnkraft

En stor fråga som aldrig löstes var hur besättningen skulle skyddas för att effektivt förhindra strålningssjuka, samt de mycket oroande konsekvenserna av en krasch. Med den interkontinentala ballistiska missilen (ICBM) minskade behovet av bombplan med obegränsad räckvidd. Om man bara räknar in de amerikanska forskningsinsatserna spenderades svindlande 1 miljard euro, vilket motsvarar cirka 11 miljarder euro idag.


1: Kolkraftsdriven ramjet

 Kolkraftsdriven ramjet

Back to top

Alexander Lippisch (1894–1976) var en tysk flygingenjör som konstruerade världens första raketdrivna glidflygplan. Han var också en pionjär inom aerodynamik för överljudsflyg och konstruerade Messerschmitt Me 163, som tidigare nämnts.

Tyskland stod inför ett nederlag i andra världskriget, och i desperation gick flygplanskonstruktörerna till synes över gränsen för vad de kunde tänka sig för att skapa galna flygmaskiner. En utmanare till en av de mest osannolika var Lippisch P.13, en konstruktion med syftet att skapa ett jaktflygplan för överljudsfart.


1: Kolkraftsdriven ramjet

 Kolkraftsdriven ramjet

Det fanns ett behov av att skapa ett flygplan som kunde undvika att använda konventionella bränslen – olja var en mycket knapp tillgång. Lippisch föreslog en kolkraftsdriven ramjet och kombinerade den med en häpnadsväckande futuristisk design.

Kronach Lorin var en liten ramjet som testades på marken i Wien. Den var avsedd att användas i de tyska jaktflygplanen Lippisch P.13a och Lippisch P.13b. P.13 hade ännu inte kommit upp i luften när de sovjetiska styrkorna nådde fram till Wien.

Om du gillade den här artikeln, klicka på knappen Följ ovan för att se fler liknande artiklar från Autocar

Fotolicens: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.en


Join our WhatsApp community and be the first to read about the latest news and reviews wowing the car world. Our community is the best, easiest and most direct place to tap into the minds of Autocar, and if you join you’ll also be treated to unique WhatsApp content. You can leave at any time after joining - check our full privacy policy here.

Add a comment…