¿Puede volar el Arcaboard?

Para un helicóptero ordinario, el empuje logrado se puede estimar a partir de la densidad del aire, el área de las palas y la velocidad impartida. Si tienes un área$A$, densidad$\rho$y velocidad$v$, entonces el empuje se puede calcular mediante la conservación del momento (flujo de masa$v\rho A$veces la velocidad$v$):

En lo que sigue, utilicé las especificaciones que encontré en el sitio de techtimes y redondeo descaradamente:

dimensiones 57x30x6 pulgadas = 1,45 x 0,75 x 0,15 m
peso 180 lbs = 80 kg
potencia 272 hp = 200 kW
carga máxima 243 lbs = 110 kg
velocidad máxima 20 km/h

En este caso, hay 36 ventiladores pequeños (aproximadamente 10 cm de ancho en base al hecho de que hay 10 en línea, con algo de espacio, a lo largo de 145 cm de largo) para un área total de ventilador de 0,28 m$^2$. Para un ciclista de 110 kg la carga total es de 190 kg, requiriendo un empuje de 1900 N.

con la densidad del aire$\rho$de 1,2 kg/m$^3$ $A=0.28 m^2$, eso requeriría una velocidad del aire de 75 m/s o 170 mph. No solo sería difícil tener ventiladores que generaran tal velocidad, sino que tendría enormes dificultades para atraer tanto aire hacia los ventiladores, y el viento y el ruido serían insoportables. Finalmente, la potencia necesaria para mover tanto aire es la fuerza por la velocidad, o 142 kW. Esto está cerca de la especificación de potencia de la placa.

Pero mirando más de cerca, vemos que el tablero está bastante cerca del suelo. Esto significa que, como un aerodeslizador, podría ser suficiente para crear y mantener un diferencial de presión: si el aire debajo de la tabla tiene una presión elevada, proporcionará mucha sustentación. En este caso, el área bajo consideración es el área completa debajo del tablero, aproximadamente 1,2 * 0,6 = 0,7 m.$^2$. Eso significa que necesitamos una diferencia de presión de solo 1 kPa en promedio en todo el tablero; pero a medida que el tablero se eleva, requerirá mucha más potencia. Pero solo puede alcanzar los 30 cm, por lo que este "efecto suelo" es probablemente la clave de su vuelo.

Así que concluyo que, según las especificaciones dadas, es posible que una placa de este tipo pueda volar. ¿Sería ruidoso? ¡Me imagino que 36 ventiladores con un viento de 75 m/s serían muy ruidosos! ¿Es hambre de poder? Ah, sí, si usa 150 kW de potencia para moverse a 20 km/h, podemos estimar las "millas por galón" equivalentes usando el factor de conversión de EPA de 33,7 kWh/galón para obtener 5 galones por una hora de "vuelo". o 2.5 millas por galón. Finalmente, la cosa solo vuela durante 6 minutos antes de necesitar recargarse, por lo que solo vuela 2 km con una carga.

Ah, y dado que pesa 180 libras, buena suerte metiéndolo en la cajuela de su automóvil.

Si el fondo tuviera agujeros diminutos como los de los juegos de air hockey y el piso fuera liso, podría deslizarse con bastante facilidad fuera del piso sobre el colchón de aire.