Ювелирное обозрение

Сложно сказать насчет остального, но вот ховерборд — парящая доска — похоже, в этом году действительно поступит в продажу: осенью стартап Hendo представил публике прототип настоящего магнитного ховерборда. Увы, летать он умеет только над толстыми медными листами, причем заряда аккумуляторов хватает лишь на несколько минут. Но и этого достаточно, чтобы почувствовать себя Марти Макфлаем!

Защита от землетрясений

Летающая доска оказалась побочным продуктом вполне серьезного проекта. Ее создатель Грег Хендерсон на протяжении двадцати лет работал над системой сейсмической защиты зданий. Сейсмические волны различных типов способны разрушить здание при землетрясении, и один из основных методов сейсмозащиты — это тем или иным способом изолировать здание от фундамента. В идеале, как предположил Хендерсон, — заставить здание левитировать в нескольких сантиметрах от земли: при угрозе землетрясения специальное устройство должно поднять все здание в воздух! Увы, идея оказалась слишком масштабной для практической реализации. А вот создать устройство, способное поднять над полом одного человека, оказалось изобретателю вполне по силам.

Сборка Халбаха Не существует магнитов, которые создавали бы магнитное поле только с одной стороны от себя. Однако существуют так называемые магнитные сборки Халбаха. В них один за другим стоят магниты с полем, направленным вниз, направо, вверх, налево, снова вниз Такая конфигурация постоянных магнитов создает с одной стороны от себя поле, многократно превышающее поле с другой. Происходит своего рода «фокусировка поля» с одной стороны сборки. Причем это сфокусированное поле оказывается сильно неоднородным в пространстве: если двигаться вдоль сборки, то оно будет направлено то вниз, то налево, то вверх, то направо

Описание летающего устройства, опубликованное в интернете, весьма расплывчато: некие дискообразные магнитные «ховер-двигатели» индуцируют в проводящем полу отталкивающее магнитное поле. Дополнительные комментарии разработчиков ясности не вносят: там магниты, которые создают поле только на одной своей стороне, объединены с другими магнитными полями для фокусирования их силы… Однако, применив свои знания в области электромагнетизма, «Популярная механика» все же сумела выжать из этого туманного описания устройство ховерборда Hendo.

На вихрях поля

Поняв, что в ховерборде применяется сборка Халбаха, легко разобраться и в устройстве дискообразного магнитного ховер-двигателя. Сборка Халбаха может быть как линией, так и замкнутым кольцом. Если это кольцо начать вращать вокруг его оси, то с одной стороны от него будет не только очень сильное, но и непрерывно меняющееся во времени поле. А переменное магнитное поле наводит в проводниках вихревые электрические токи, рождающие собственное поле, которое и будет отталкивать наше кольцо, создавая подъемную силу. При быстром вращении и высокой проводимости магниты в кольце как бы будут «видеть» свое отражение, и, соответственно, сила отталкивания от проводника будет равна силе отталкивания двух одинаковых магнитных сборок, направленных друг к другу одноименными полюсами. Это теоретический предел, на практике сила оказывается несколько меньше из-за потерь на сопротивление проводника.

Простой макет ховерборда Роторы на фрезерованной из стеклотекстолита основе приводятся в движение небольшими коллекторными двигателями недорогого квадрокоптера через его штатный редуктор.

Конечно, переменное магнитное поле можно создать и проще: подать переменный ток на магнитную катушку. В технических вузах на лекциях демонстрируют такой опыт: магнитную катушку кладут на толстый металлический лист, а затем включают в розетку — катушка немедленно взлетает. На нее даже можно положить солидный груз, она все равно будет висеть в воздухе. Но показывают этот опыт весьма недолго, иначе катушка просто сгорит… Потери энергии на сопротивление длинного провода катушки, способной создать огромное поле, необходимое для подъема человека, были бы абсолютно несовместимыми с автономным питанием ховерборда. Конечно, вращающаяся магнитная сборка тоже не идеальна, но потерями энергии в подшипниках можно вообще пренебречь, а КПД современных электродвигателей превышает 90%.

Магниты вместо пропеллеров

Впрочем, описанное выше — это лишь наши догадки. Полетит ли такая конструкция в реальности? Чтобы проверить наше предположение на практике, редакция решила изготовить свой небольшой действующий макет ховерборда. За его основу мы взяли недорогой квадрокоптер, заменив его винты на магнитные роторы. Более того, возникла мысль, что квадрокоптер после такой переделки сохранит управляемость: если роторы спереди замедлить, а сзади ускорить, то конструкция наклонится вперед и, по идее, вперед же полетит. Аналогично и с движением в других направлениях. А замедляя роторы, вращающиеся в одну сторону, одновременно ускоряя вращающиеся в противоположную, можно заставить макет поворачиваться вокруг вертикальной оси. У доски Hendo такой возможности нет, и ее даже не планируют в будущем!

Вместо цилиндрической сборки Халбаха, выполнить которую не так-то просто, мы расположили обычные дисковые магниты переменно то северным, то южным полюсом в сторону пола. По восемь дисков диаметром 20 мм на каждый ротор. Такое решение тоже создает сильно неоднородное поле, хоть оно и вдвое слабее, чем в случае с полноценной сборкой Халбаха.

Наверняка у многих читателей сразу возник вопрос: а зачем делать ховерборд магнитным, почему бы не сделать доску-квадрокоптер и летать над любой поверхностью на любой высоте? Все дело в том, что подъемная сила даже у идеального винта пропорциональна лишь квадратному корню из мощности. Если на подъем 70-граммового квадрокоптера тратится 10 Вт мощности, то для человека весом 70 кг потребуется уже 10 МВт! Даже если бы у нас была такая мощность, ни один винт не выдержал бы такой нагрузки. А если бы и выдержал, скорость движения лопастей оказалась бы гиперзвуковой, вся мощность уходила бы не на создание тяги, а на ионизацию воздуха. Как же тогда летают вертолеты? Очень просто: у идеального винта при неизменной мощности подъемная сила прямо пропорциональна диаметру. Именно огромный диаметр винтов позволяет вертолетам летать при приемлемой мощности двигателей. Конечно, для подъема одного человека потребовались бы винты не столь большого размера, как у полноценных вертолетов, но их диаметр все равно должен быть порядка метров. Представляете себе ховерборд с четырьмя винтами метрового диаметра? Это уже было бы что угодно, но не ховерборд. Магнитная же система позволяет получить высокую подъемную силу при относительно небольшой мощности и, главное, при малом диаметре роторов — как раз то, что нужно.

Технические тонкости

Надо отметить, что свой макет мы решили упростить: вместо цилиндрической сборки Халбаха, выполнить которую не так-то легко из-за необходимости использовать нестандартные магниты в форме трапеции и противостоять их взаимному отталкиванию, мы расположили обычные дисковые магниты переменно то северным, то южным полюсом в сторону пола. По восемь дисков диаметром 20 мм на каждый ротор. Такое решение тоже создает сильно неоднородное поле, хоть оно и вдвое слабее, чем в случае с полноценной сборкой Халбаха.

Магниты надо как-то соединить вместе и насадить на ось. Нужна некая основа, но первая попытка изготовить ее оказалась предельно печальной. Поначалу показалось хорошей идеей напечатать основу на 3D-принтере из легкого ABS-пластика, ведь тут нужен минимальный вес. Но такая конструкция при высоких оборотах буквально взорвалась (к счастью, обошлось без травм и разрушений). Поэтому роторы должны быть не только легкими, но и весьма прочными, чтобы выдерживать огромные центробежные силы. В итоге в качестве материала был использован стеклотекстолит.

Ограничения

Другой серьезной проблемой стали вибрации: даже небольшая несимметричность и несбалансированность роторов приводит к тому, что устройство во время работы буквально разваливается на части: моторы просто срываются с креплений и вместе с роторами улетают в произвольном направлении. Пришлось заказывать фрезеровку основы роторов на станке с ЧПУ. Впрочем, даже это не обеспечило идеальной центровки, вибрации остались значительными, но конструкция не разваливалась на части. По всей видимости, и в Hendo столкнулись с такой проблемой, об этом говорит гул, который слышен на видеозаписях работы их парящей доски.

Hendo, кроме полномасштабного ховерборда, предлагает заказать у них the Whitebox — небольшую и относительно недорогую коробку, также летающую над проводящей поверхностью, хотя и неспособную поднять большой вес. По задумке компании, это устройство может стать основой для множества самоделок. Нужно просто установить коробку внутрь какого-либо корпуса.

Кроме того, вместо плиты из меди мы использовали алюминиево-магниевый сплав, проводимость которого заметно меньше. А проводимость здесь весьма важна: как читатели уже могли прочесть в «ПМ» № 11’2014, над сверхпроводниками магниты летают, вовсе не потребляя энергии. Чем меньше проводимость — тем больше мощности потребуется вложить для той же подъемной силы. Так что наш макет заведомо должен был оказаться не слишком эффективным.

Наконец, каждый ротор, несмотря на применение магнитов толщиной всего 3 мм, оказался почти в полтора раза тяжелее всего исходного квадрокоптера в сборе! На такие нагрузки его двигатели никак рассчитаны не были. Пришлось побороться с электронными ограничителями: слишком умная система управления считала, что вращение двигателей чем-то заблокировано, и отключала их раньше, чем роторы вообще успевали начать вращаться. Но, увы, это оказалось возможным только вдали от нашей алюминиевой пластины, рядом с ней мощности двигателей хватало лишь на десяток оборотов в минуту, ни о каком полете при этом не могло быть и речи.

И все-таки… она летает!

Тем не менее нам удалось заставить эту конструкцию летать! Пусть всего на несколько секунд. Плавно, чтобы не перегружать двигатели, раскрутив роторы до максимальных оборотов вдалеке от металлической плиты, мы просто бросали наш ховерборд на нее. Инерция роторов поддерживала их обороты, обеспечивая нужную подъемную силу. Принципиальная работоспособность такой схемы левитации экспериментально подтвердилась. Увы, сказать что-то определенное относительно идеи управления полетом мы пока не можем: для экспериментальной проверки полет должен длиться куда дольше.

Что нужно изменить для этого? Во‑первых, конечно, двигатели. Они должны быть раз в десять мощнее, и желательно, чтобы это были более эффективные бесколлекторные движки. Разумеется, одновременно и аккумулятор нужно заменить на более мощный. Не помешает все-таки соорудить полноценную сборку Халбаха и найти толстый медный лист.

Как заявляют руководители Hendo, показанный публике ховерборд — это 18-й прототип. Так что, видимо, и у Грега Хендерсона доска взлетела далеко не сразу. Но теперь, вооружившись их и нашим опытом, целеустремленные читатели вполне могут попробовать создать свою летающую доску или хотя бы ее действующий макет. В конце концов, события фильма происходят в октябре 2015 года. Чтобы довести конструкцию до ума, у нас и у вас еще есть целых полгода.

Lexus наконец-то показал свой ховерборд — доску, парящую над землей. Причем показал, что это не шутка или компьютерные рендеры, а реальный рабочий прототип, который способен летать над водой.

Создать рабочий ховерборд ученые всего мира пытаются с тех пор, как он появился во втором фильме трилогии «Назад в будущее», который вышел в 1989 году. Лишь спустя 26 лет «Лексус» сделал наиболее похожий на «киношную» доску вариант — на его разработку у японской компании ушло полтора года.

В работе над проектом ховерборда «Лексусу» помогал дрезденский институт IFW и его дочерняя компания evico, которая специализируется на технологии магнитной левитации и разработке промышленных магнитных подшипников.

Выглядит ховерборд действительно круто – бамбуковая дека и постоянно поднимающийся пар от охлаждения системы жидким азотом.

####И все было здорово, если бы не одно «но» — летать где угодно на левитирующей доске пока нельзя. Ховерборду требуется особое покрытие, которое пока есть только в специальном «ховер-парке», построенном в Барселоне.

Под «ховер-парком» расположено 200 метров магнитного трека, который изготовили в Дрездене. Магнитное поле полотна, взаимодействуя со сверхпроводниками, заключенными в специальных криокамерах (температура в них не должна подниматься выше отметки -197С), поддерживает расстояние между ховербордом и поверхностью, позволяя ему парить над землей.

Летающая доска своими руками

Организация известная как "Книга рекордов Гиннеса" говорит, что канадский изобретатель Каталин Александру Дуру (англ. Catalin Alexandru Duru) побил мировой рекорд для самого продолжительного ховерборд полета с длинной в 275,9 метров (905 футов и 2 дюйма) – и это происходило над чудесным озером. Если новый мировой рекорд Гиннеса станет значимым, то летающая доска ховерборд (hoverboard) может быть следующий экстремальным видом спорта.

Новости ховерборд: Парень сделал своими руками летающую доску (типа ховерборд) и установил мировой рекорд Гиннеса, пролетев на доске дольше всех.

По данным книги рекордов Гиннеса, рекордсмену Дуру понадобился год времени, что бы построить летающую доску своими руками. Он говорит, что летающая доска может быть использована "в любых местах". Может успешно летать на "страшных высотах."

Ховерборд – это левитирующая или летающая доска впервые использовалась для личного транспорта в фильмах "Назад в будущее" (часть 2 и часть 3). Ховерборд своим видом напоминает скейтборд без колес. Благодаря спецэффектам кинематографисты изображали доски парящими над землей.

Персонаж из кинофильма "Назад в будущее" Марти МакФлай, несомненно одобрил бы такое событие. Создавая видезапись, Дуру хотел продемонстрировать, что устойчивый полет может быть достигнут на ховерборде, что человек может стоять и контролировать его ногами без особых проблем.

Книга рекордов Гиннеса подтверждает подлинность кадров и записи. Напомним, что рекорд для самого длинного полета на ховерборде составил путь почти 276 метров.

Посмотрев видео этого рекордного полета можно начать готовиться к будущему в котором беспилотные аппараты из службы доставки, доставляют нашу почту и мы все путешествуем по городам на наших летающих досках – ховербордах.

Видео обзор летающей доски – Самый дальний полет на ховерборде:

Как вам видеокадры, которые показывают установку мирового рекорда Гиннеса, парнем по имени Каталин Александру Дуру? К слову сказать, у этого ролика набралось более 500 000 просмотров на YouTube.

Между тем, пока энтузиастами ставятся новые рекорды, отраслевые эксперты отмечают тенденции к росту рынка электрических скутеров типа "ховерборд". Сейчас на мировом рынке "ховерборд" наиболее ярко представлены следующие компании:

Powerboard, MonoRover, Skque, Swagtron, Jetson, Street Saw, Fiturbo, HOVERZON, Razor Hovertrax, Airwheel, Megawheels, Bluefin, Space board, Vecaro, Megawheels, Cyboard, Leray Two Wheel, Chic Robotics.

22 комментария:

1. Лена
   10:54 PM

Выглядит полет домашнего ховерборда как нечто потрясающее явление!

Если такого аппарата еще нет в продаже, то я тоже хочу сделать ховерборд своими руками и на отдыхе так летать, притягивая взоры всех-всех окружающих людей.

Рекорд полета человека на летающей доске следующий шаг к полету на тарелке. 🙂

Прикольно! Народ, нужны реальные чертежи с инструкцией как сделать летающую доску

Чего то не пойму как работает прототип. Нет из чего состоит вроде как догадываюсь. А какое имеет этот ховерборд устройство двигателя, он летает на дизельном топливе или на аккумуляторных батарейках?

Невероятно! Смотря на эти кадры так и тянет сказать что фантастическое будущее уже наступило.

С новыми технологиями уже не знаешь что представляет из себя очередной гаджет, миф или реальность.

Эх, если бы изобретатели самоучки еще сигвей скрестили с этим летательным аппаратом. То получился бы крутой транспорт передвижения по городским пробкам машин. Многие бы решились заказать подобные хайтек изобретения.

Интересно, как скоро будет побит этот мировой рекорд совершив ещё более длинный полет на ховерборде?

Крутая штука! Кабы не кадры с ютуб канала Гинеса, то навряд ли поверил что это правда настоящий летающий скейт не фейк. Народ, хочу купить летающий скейтборд. Напишите, пожалуйста где купить за рубли такую штуку

Во времена Советского Союза был патент на турбореактивный двигатель небольшого размера. Изобретатель авиамоделист и проживал в Болгарии. Модели планеров весили до 40 кг. Об этом писали и говорили. А дальше дело не шло. Наверное это чудо инженерной мысли если о нём не просто рассуждают. Желаю удачи молодым и не очень изобретателям. Сам я дальше ветрового диска не продвинулся. Он крутится а энергии мало

Изобрели и хорошо! Только для чего нужен простому человеку и какова стоимость ховерборда в России я слабо представляю. Сама технология полетов на воде была реализована еще в аппаратах используемых так называемую воздушную подушку. Если не ошибаюсь такая разработка имела общее название типа катер на воздушной подушке.

Так вот те катера на воздушной подушке своими руками конечно не собирали. Слишком дорого для собственного изготовления, хотя принцип работы немного похож.

Возможно это не новое изобретение. потому как похоже что это вертолёт у которого винты с низу. и мне кажется не такую шумную летающую доску сделать реально

Все же до летательного аппарата Марти Макфлая этому устройству на доске немного далековато по части габаритов. Хоть и полеты с брызгами от воды смотрятся эффектно.

Я бы купила левитирующую доску, если бы от нее не исходило столько шума. 🙂

Еще была разработана летающая доска от лексус и от ауди вроде бы только я для меня до сих пор загадка как они работают

Здравствуйте! Раньше слышала про ховерборд, но не видела. Показала мужу это видео с ютуба. Он сказал что забавный аппрат, давай купим. )

Схожие летательные устройства это не ново, но все равно такой фееричный полет заставляет обратить внимание на летящую доску – серьезно впечатляет!

Еще новые технологии помогают летать на водной подушке. Конечно не так свободно, но зато летательные трюки тоже поразительны.

Вполне хорошая иллюстрация потенциальных возможностей летающей доски. Ну что же, балансирующие скутеры вошли в жизнь. Следующий этап испытаний наверное должен называться "реактивные ранцы".

Уже давно решена проблема и дальности и скорости полета. Можно летать не напрягаясь и 200 км. Только слишком много затрат и по топливу, и для управления передвижением.

Изобретатель реактивного ховерборда конечно молодец. Главное чтоб человек, летящий на ховерборде, не врезался во что нибудь, пытаясь побить новый рекорд.

Здравствуйте! Если сыну купить простой ховерборд в магазине, сейчас их много продают. Может ли взорваться батарея ховерборда и вызвать пожар в квартире?

Кликом по иконке, поделиться информацией в социальной сети: