Natuurkunde

hovercraft


Inleiding

Hovercrafts spreken bij veel mensen tot de verbeelding. Je krijgt op een hovercraft namelijk een beetje het idee dat het mogelijk is om te zweven, het enige dat jouw en je voertuig scheidt van de grond is een dun laagje lucht. Waar de meeste voertuigen slechts geschikt zijn voor het verplaatsen over een beperkt aantal ondergronden, is de hovercraft geschikt voor zo'n beetje alle ondergronden. De laag lucht tussen de ondergrond en de bodem van het voertuig zijn een goede buffer om oneffenheden van de ondergrond op te kunnen vangen. Een hovercraft verplaatst je met evenveel gemak over mul zand, water of een asfaltweg.

werking

Het principe van de hovercraft is gebaseerd op een dun laagje lucht tussen de ondergrond en het voertuig. Door dit laagje lucht wordt de wrijving met de ondergrond beperkt tot een minimum waardoor slechts weinig voortstuwende kracht nodig is om de hovercraft een behoorlijke snelheid mee te geven. Al in de negentiende eeuw werden er experimenten gedaan en proefvoertuigen gebouwd om gebruik te maken van dit principe. Toch duurde het tot in 1959 dat er een volmaakte hovercraft gebouwd werd. Het probleem tot die tijd zat hem in het feit dat het niet lukte een laag lucht die dik genoeg was tussen de ondergrond en het voertuig te krijgen om te kunnen compenseren voor oneffenheden in de ondergrond. Uiteindelijk werd dit in 1959 mogelijk door gebruik te maken van een luchtzak onder het voertuig. Deze luchtzak wordt een rok genoemd. De rok zorgt ervoor dat de lucht niet zomaar weg kan onder het voertuig waardoor er een flinke laag lucht gecreëerd kan worden. Daarnaast heeft de rok als voordeel dat er minder energie nodig is om de luchtlaag in stand te houden doordat de lucht niet zomaar meer weg kan.

Zelf bouwen 

Voor je profielwerkstuk is het leuk zelf een schaalmodel van een hovercraft te bouwen. Hierbij kun je bijvoorbeeld onderzoeken wat voor soort rok het meest efficiënt is of welke soort besturing het meest nauwkeurig is. Het bouwen van een schaalmodel hoeft niet erg moeilijk te zijn. Het belangrijkste is dat je goed materiaal vindt om de rok na te bouwen. Voor de opstuwende kracht kun je bijvoorbeeld een stofzuiger of een elektromotortje met daarop een propeller gemonteerd gebruiken.

onderzoeksvragen

Geschiedenis
Hoe is de hovercraft geworden tot de hovercraft van vandaag de dag?

Werking
Hoe werkt een hovercraft? Wat zijn de functies van de belangrijkste onderdelen?

Natuurkunde
Welke natuurkundige formules zijn van belang bij het berekenen van de liftkracht van een hovercraft? Reken hiervoor enkele voorbeelden door.

Zelf bouwen
Bouw zelf een hovercraft om een beter inzicht te krijgen in de hovercraft. Waar zit in de praktijk de grootste moeilijkheid om hem goed werkende te krijgen? Is dit de energievoorziening, de voortstuwing, de besturing of nog iets anders?