Hendo hoverboard принцип работы

Сколько стоит и как сделать летающий скейтборд

Впервые летающий скейтборд появился в фильмах Роберта Земекиса «Назад в будущее – 2» и «Назад в будущее – 3». По сюжету, это была доска, у которой вместо колес имелись 2 антигравитатора. Она парила над землей на высоте 7 см. В 2010-х гг. в качестве рабочих прототипов были сконструированы первые летающие доски.

Конструкция и принцип действия летающих скейтов

Первый действующий прототип летающего скейта был разработан и продемонстрирован Джейми Хайнеманом, одним из ведущих телепередачи «Разрушители легенд». Конструкция аппарата представляла собой судно на воздушной подушке, сделанное из доски для серфинга и насоса для уборки листьев. Эффективность аппарата была слабая.

Впоследствии несколько изобретателей пытались повторить эту конструкцию, внося в нее свои усовершенствования. Большинство получившихся изобретений были несамоходными и неуправляемыми.

Лишь одно изобретение Джейсона Бредбери могло передвигаться своим ходом и осуществлять повороты. Этот скейт был создан на основе 2 мощных насосов для уборки листьев и приводился в движение компактным реактивным двигателем.

В 2011 г. во Франции рабочая команда из сотрудников Парижского университета создала выставочный образец летающего скейтборда, который парил на высоте 3 см над магнитными рельсами. В конструкции использовались сверхпроводники, а полет достигался за счет эффекта Мейснера. Доска могла нести полезную нагрузку до 100 кг.

В 2014 г. американский изобретатель Фрэнк Сапата разработал летающую доску на основе 4 реактивных двигателей по 250 л.с. каждый. Площадки удерживались в горизонтальном положении при помощи комплекса гироскопов.

Топливный бак с керосином привязывался к спине пилота. Управление происходило с помощью радиопульта, повороты осуществлялись наклоном корпуса влево или вправо.

Садилось устройство на специальное шасси в виде 4 стоек, закрепленных под днищем скейта.

В 2015 г. автомобильная корпорация Lexus анонсировала первую коммерческую модель летающего скейта Lexus Hoverboard. Первый недостаток модели – на ней можно кататься только над металлической поверхностью – специально построенным роллердромом. Второй минус – аппарату необходима периодическая заправка жидким азотом для охлаждения сверхпроводников.

В конце 2015 г. американская компания ARCA представила летающую доску, оснащенную 36 подъемными и толкающими винтами.

Устройство способно осуществлять полеты длительностью до 6 минут и нести 1 или нескольких человек общей массой не более 110 кг. Суммарная мощность всех использованных в нем двигателей – 272 л.с.

Аппарат может не только парить над землей, но и перемещаться на расстояние до 1,5 км.

Обзор моделей и цены на них

Первая в мире летающая доска Hendo Hoverbord продавалась по цене более 10000 долларов за штуку. Аппарат был создан на основе 4 электромагнитов с переменно чередующимися полями.

При парении над металлической поверхностью в ней индуцируется вихревой ток. Магнитное поле этого тока, в свою очередь, отталкивает скейт от поверхности.

Так устройство удалось заставить парить на высоте 2,5 см от пола.

Первые модели были неуправляемыми и только парили над поверхностью, кроме того, они издавали сильный шум при работе и требовали зарядки аккумуляторов через каждые 7 минут работы. Несмотря на это, в покупателях недостатка не было. По последним данным, продажи изделий закончились.

По утверждениям специалистов Hendo, они готовят к выпуску усовершенствованную серию летательных скейтов с более мощными аккумуляторами.

Аэроборд ArcaBoard от компании ARCA с 2016 г. считается единственным в мире аэроскейтом, который можно купить. Первые модели продавались по цене 19900 долларов за штуку. Но с течением времени стоимость за счет установки более дешевых комплектующих удалось снизить до 14900 долларов.

Продажи осуществляются по предварительным заказам на официальном сайте компании.

В качестве дополнительного оборудования компания предлагает своим покупателям запасной набор аккумуляторов, который можно установить в считанные минуты и продолжить полет.

В интернет-магазинах можно встретить и летающую доску дизайнера Нилса Гуэдагнина. Ее стоимость составляет всего 69 долларов. Скейт выглядит точной копией летающего скейтборда из фильма «Назад в будущее». Каждый экземпляр изготавливается вручную и может парить над землей при помощи электромагнитов и лазерной системы позиционирования. Никакой полезной нагрузки доска нести не может.

Летающие доски Lexus Hoverboard, несмотря на обещания производителя, в серийное производство и в продажу так и не поступили. Причина в том, что пролететь на них несколько метров сложно даже для опытных испытателей. По утверждениям профессиональных скейтбордистов, участвовавших в испытании аппарата, тренировки для его освоения заняли около 5-6 месяцев.

Как сделать летающий скейтборд своими руками?

Еще в 2018 г. все специалисты по вопросу, как сделать летающий скейтборд своими руками, утверждали, что подобное устройство слишком сложно, поэтому сконструировать его самостоятельно нельзя.

Но в 2019 г. американец Райан Крейвен создал рабочий аэроскейт у себя дома и выложил для широкого доступа инструкцию по его самостоятельной сборке.

У него получилось самодельное устройство, парящее в нескольких сантиметрах от земли и работающее по принципу аппарата на воздушной подушке. На скейтборд устройство не похоже. Оно неуклюжее, громоздкое, а при работе издает сильный шум и поднимает клубы пыли.

Конструкция основана на 4 нагнетателях воздуха фирмы Black&Dacker, работающих от напряжения 20 В. Их он позаимствовал от садовых насосов для уборки листьев. Каркас и «юбки» воздушных подушек выполнены из подручных материалов. По утверждению изобретателя, бюджет для постройки летательного скейта укладывается в сумму 250-500 американских долларов.

Основная сложность при постройке – это нахождение необходимого баланса воздушного потока под доской, позволяющее ей не опрокидываться в сторону.

В первую очередь изготавливается длинная и широкая доска – основа конструкции. Достаточно прочная, чтобы выдержать вес человека и комплектующих, но в то же время – легкая. Самый удачный материал – толстая фанера.

На каждом из 4 углов крепится воздуходув. Вместе они должны создавать воздушное давление под доской, которое и будет поднимать в воздух аппарат со стоящим на нем человеком.

Ховерборд: инструкция по ремонту и калибровке + как сделать ховерборд своими руками

страница » Ховерборд: инструкция по ремонту и калибровке + как сделать ховерборд своими руками

Ховерборд (гироскутер) — двухколесное электрическое переносное устройство, нередко именуемое самобалансирующимся самокатом. Первоначально термин ховерборд всё больше относился к левитирующему устройству, снятым в кино 1980-х годов.

Ховерборды, однако, это несколько не те устройства, что демонстрировала картина «Назад в будущее». Как правило, эта техника приближена конструктивно к скейтбордам, дополнительно оснащённым электроприводом.

Движение платформы осуществляется посредством одного-двух колёс, которые через привод вращает энергия ёмких литий-ионных аккумуляторов.

Как работает транспортный механизм ховерборда?

Основными частями конструкции ховерборда выступают следующие модули:

• гироскоп, регулирующий наклон доски, служащий для поддержания баланса;
• микропроцессор: электронная схема, регулирующая подачу энергии на колеса;
• аккумулятор: источник энергии, представляющий литиевую батарею высокой мощности.
• мотор: привод мощности на колёса устройства для реализации движения.

Все отмеченные компоненты конструкции ховерборда обеспечивают требуемую выходную мощность и управление положением платформы, чтобы пассажир мог оставаться в вертикальном положении и двигаться с нужной скоростью.

Кстати, благодаря применению датчика – гироскопа, устройство получило второе название – гироскутер. Большинство классических ховербордов (гироскутеров) развивают скорость движения 10-15 км/час. Однако, ближе к делу.

PT SMART

Так выглядит одно из популярных ныне средств передвижения – ховерборд – он же гироскутер.

Технически достаточно сложная конструкция, которую, тем не менее, пытаются делать своими руками
Как и любая другая техника, самостоятельно передвигающиеся самокаты выходят из строя по разным причинам.

Конечно, учитывая сложность конструкции техники, ремонт и восстановление гироскутеров традиционно выполняется профессиональными электронщиками и механиками.

Тем не менее, если владелец ховерборда обладает некоторыми навыками в области механики, электрики, электроники, не исключается ремонт простых неисправностей гироскутера своими руками. Рассмотрим возможные моменты для такого варианта.

Простой ремонт ховерборда своими руками

Большинство моделей оснащаются батареями питания, которые выдают напряжение 36 вольт при ёмкости 4,4 A/час. Соответственно, прилагаемая часовая мощность рассчитывается путём умножения 36В на 4,4A, что составляет 158,4 Вт/час. Следует иметь в виду – напряжение 36 вольт считается опасным при определённых условиях.

Поэтому, выполняя ремонт гироскутера своими руками, требуется соблюдать осторожность и пользоваться средствами защиты. Разборку устройства необходимо выполнять только при отключенном аккумуляторе, выждав некоторое время с момента отключения.

Как откалибровать платформу ховерборда?

Для того чтобы откалибровать платформу гироскутера, следует установить транспортное средство на исключительно ровной поверхности. Далее потребуется точно совместить обе стороны платформы по прямой линии горизонта и зафиксировать в таком положении.

GT SMART

Процесс калибровки платформы сопровождают простые действия. Главное – выполнить условия установки техники на ровную поверхность.

Рекомендуется для лучшей точности использовать строительный уровень

Нажать кнопку включения питания и удерживать в нажатом положении в течение примерно 5 секунд. Контрольные светодиодные индикаторы должны войти в режим мигающего света.

После этой процедуры выключить и вновь включить питание ховерборда. На этом процесс калибровки считается завершённым.

Восстановление контактных соединений

Нередко в процессе эксплуатации гироскутеров по разным причинам утрачивается контакт между системными проводниками. Учитывая, что соединительные интерфейсы размещаются внутри корпуса устройства, придётся раскрыть корпус, чтобы добраться до соединений проводных шлейфов. Раскрой корпуса сопровождается отворачиванием 18-20 винтов с нижней стороны платформы.

УМНЫЙ

Системные разъёмы электроники гироскутера: 1 – интерфейс соединений с двигателем; 2 – соединительный сигнальный шлейф индикатора питания на платформе; 3 – проводники для схемы сенсора балансировки

После вскрытия нижней крышки ховерборда открывается доступ к электронным платам, сочленённым множеством проводов и соединений. Необходимо внимательно осмотреть все доступные части платформы ховерборда, включая различные провода и кабели.

Нарушенное соединение обнаруживается сразу, но есть также скрытые дефекты. Поэтому следует проверить надёжность всех доступных соединений и при обрыве восстановить.

BLUTOOTH A8

Интерфейсы цепей, подающих питание на плату управления приводом колеса ховерборда.

Традиционно используются соединительные элементы (розетки и вилки) оболочки которых окрашены в зелёный цвет

Традиционно потеря контакта отмечается на соединениях аккумуляторной батареи с основной платой, а также на интерфейсах, соединяющих плату управления с приводами колёс гироскутера. Интерфейсы (розетки) для приводов, как правило, имеют зелёный окрас и маркируются аббревиатурой «BP1», «BP2», «BP3». Также рекомендуется проверить разъём, соединяющий плату и датчик баланса.

Режим индикации на основной электронной плате ховерборда

Электронщики профессионалы, чья специфика захватывает ремонтом ховерборда, традиционно пользуются индикаторной диагностикой неисправностей. На «материнской» электронной плате любого гироскутера присутствует контрольный светодиодный индикатор, который визуально демонстрирует наличие определённого дефекта.

iSCOOTER

Ховерборд имеет контрольный индикатор на основной электронной плате , посредством которого допустимо определить конкретную неисправность электронной схемы или отдельных компонентов

Конкретная неисправность ховерборда указывается определённым количеством бликов контрольного индикатора на системной плате. Ниже в таблице представлены наиболее распространённые вариации тестовой индикации.

Таблица индикации бликов в зависимости от дефектов

Количество бликов индикатора	Возможный дефект в системе
0 (постоянный свет)	Одно или несколько соединений материнской платы с приводом колёс нарушены.
1	Дефект цепи материнская плата — плата гироскопа со стороны выключателя питания.
2	Дефект цепи материнская плата — плата гироскопа со стороны аккумуляторной батареи.
3	Дефект схемы управления двигателем. Обычно появлению этой индикации предшествует короткое замыкание обмоток мотора.
4	Возможно обрыв провода в цепи, соединяющей материнскую плату с приводом  колёс ховерборда.
5	Неисправность цепей или электронных элементов в схеме управления колёсным двигателем.
6	Неисправность, связанная с аккумуляторной батареей. Индикация указывает на необходимость замены или заряда источника питания.
7	Дефекты в схеме гироскопа, установленного на стороне присутствия аккумулятора.
8	Неисправности электроники гироскопа или обрыв цепей платы датчика баланса.

Перед началом эксплуатации гироскутера, необходимо полностью зарядить аккумулятор аппарата. Для этого используется зарядное устройство из комплекта поставки.

Зарядный штекер кабеля адаптера соединяется с ховербордом (обычно розетка находится рядом с кнопкой включения). Сетевой штекер, соответственно подключается к розетке бытовой электросети.

В момент зарядки гироскутер необходимо оставить в состоянии «включено», так как по завершении процесса система электроники аппарата выдаёт звуковой сигнал, оповещающий о полностью заряженных батареях. По завершении заряда и отключения адаптера можно начинать пользоваться техникой.

Следует помнить о лимитах, ограничивающих вес нагрузки. Как правило, минимальное значение веса составляет 20 кг, максимальное не более 105 кг. Скорость передвижения не выше 6,2 км/ч. Рекомендуется в качестве обуви надевать на ноги туфли — лёгкие, мягкие, с плоской подошвой. Вставать на платформу ховерборда следует только при условии установки платформы в горизонтальное положение.

Стоять на платформе ховерборда необходимо прямо, чуть согнув ноги в коленях («пружинистая» стойка). Конструкция аппарата крайне чувствительна к балансировке телом, поэтому на каждое лёгкое отклонение тела ездока вперёд, назад, вправо, влево – следует ожидать соответствующее изменение направления движения гироскутера.

инструкция пользования ховербордом

Первые тренировочные выезды на ховерборде рекомендуется исполнять на ровных твёрдых поверхностях. Также инструкцией рекомендовано применение пользователем защитной экипировки:

• шлема,
• наколенников,
• налокотников.

В некоторых случаях, когда длительное время (более 30 сек) выполняются некорректные движения платформы, система ховерборда может заблокироваться электронной защитой. Здесь нужно попросту сойти с платформы, выключить питание аппарата, выждать примерно те же 30 сек., вновь включить питание, после чего можно повторить попытку езды.

Как сделать гироскутер (ховерборд) своими руками?

При всей сложности конструкции фирменного гироскутера, похожую технику вполне допустимо сделать своими руками из простых материалов и деталей, доступных в бытовом хозяйстве.

Конечно, гироскутер, сделанный своими руками, с точки зрения функциональности существенно отличается от фирменной модели. Но для проката во дворе дома достаточно и такой — несложной техники.

Тем более, учитывая стоимость фирменных изделий.

Что потребуется домашнему мастеру для сборки ховерборда:

• пара моторов постоянного тока мощностью от 120 Вт;
• аккумуляторная батарея напряжением 12В на ток не менее 7A;
• доска деревянная (прессованная фанера) толщиной 20 мм;
• пара колёс от детского велосипеда, одно мебельное колесо;
• клей универсальный, винты, шайбы.

Инструмент для выполнения работ соответствующий:

• пила по дереву,
• дрель с набором свёрл и коронок,
• отвёртки слесарные,
• кисточка для клея, ветошь и др.

Этап #1 – изготовление платформы ховерборда

Платформа ховерборда готовится из деревянной доски, путём выпиливания по ранее расчерченному трафарету. На картинке ниже показана конфигурация возможного трафарета, но при желании допускается использование личного варианта.

Основные детали для изготовления ховерборда своими руками. На картинке показана конфигурация выреза платформы из деревянной доски. Есть смысл воспользоваться

Этап #2 – подготовка основы под инсталляцию моторов

На втором этапе подготавливаются элементы под инсталляцию моторов гироскутера. Для этого используется также древесина – короткие обрезки доски. На таких обрезках высверливается при помощи дрели и коронки по дереву отверстие, равное по диаметру размеру диаметра корпуса электродвигателя ховерборда.

На базе короткой плашки из дерева изготавливается кронштейн для крепления тягового электромотора гироскутера. Таких плашек, соответственно готовится две штуки

После изготовления обе плашки с просверленными отверстиями закрепляются по боковым сторонам платформы гироскутера. Для надёжного крепления используется универсальный клей и крепёжные винты.

Кронштейны установочные под электромоторы ховерборда закрепляются для большей надёжности на универсальный клей с последующей подтяжкой стальными винтами

Этап #3 – изготовление и установка направляющего колеса ховерборда

Учитывая отсутствие в самодельной конструкции гироскутера системного гироскопа, функционал балансировки и направления организуется посредством установки обычного направляющего ролика. То есть непосредственно по центру платформы ховерборда закрепляется направляющая планка (опять же деревянная), на вылете которой устанавливается опорное колесо (мебельный ролик).

Установка и закрепление направляющего (балансного) ролика гироскутера – своеобразной альтернативы системного гироскопа, который применяется в профессиональных моделях

Крепление мебельного ролика (направляющего колеса) в конструкции ховерборда выполняется простым способом – высверливанием отверстия в рейке, равного по диметру размеру диаметра крепёжной металлической шпильки колеса. Затем стенки отверстия покрывают клеем и вставляют внутрь отверстия колёсную шпильку. На этом всё.

Этап #4 – подготовка опорной конструкции колёс

Колёса от детского велосипеда имеют внутренний диметр опорной втулки больше диаметра вала электродвигателя. Чтобы компенсировать разницу, используется вполне доступный материал – пробка.

Из пробки вырезается своего рода подшипник, внешний и внутренний диаметры которого соответствуют посадочным размерам втулки колеса и вала двигателя ховерборда. Естественно, таких пробковых подшипников нужно сделать четыре штуки. Два с одной стороны – два с другой.

Изготовление пробкового подшипника в качестве опорного элемента вала электродвигателя и ходового колеса гироскутера, создаваемого своими руками

Такой пробковый подшипник насаживается на вал мотора гироскутера, который предварительно смазывается универсальным клеем.

Следом клеем обрабатывается внешняя сторона пробки, после чего вал с таким «подшипником» вставляется внутрь втулки колеса.

С противоположной стороны втулки на вал надевается второй «подшипник» и дополнительно фиксируется клеем, а также шпилькой, вставляемой в отверстие вала.

Этап #5 – завершающий момент сборки домашней конструкции

На завершающем этапе сборки ховерборда своими руками останется лишь подготовить источник питания и собрать несложную электрическую схему управления. Источник питания делается из пригодных аккумуляторных батарей ноутбука, модернизированных некоторым образом.

Электрическая схема управления собирается с применением двух концевых выключателей. Более подробно о том, как сделать гироскутер (ховерборд) своими руками, демонстрируется авторским видеороликом ниже:

При помощи информации: Navinkhambhala

Выбрать и купить летающий скейт: ховерборд, как сделать, lexus скейт

Чем компания Lexus так подняла скейтбординг (2 votes, average: 5,00 5)
Загрузка…

Краткое содержание статьи:

• В 2015 году фильм буквально стал реальностью
• Певопрохордец летающий скейт от Hendo
• Самые последние концепты летающих бордов
• Ховерборд Slide от фирмы Lexus
• Чем компания Lexus так подняла скейтбординг

Как и многие другие великие изобретения, например, телефон, компьютер, роботы, появился летающий скейт в первый раз не в материальной форме, а в виде фантастического замысла.

Фильм Роберта Земикиса «Назад в будущее 2» показал миру это потрясающее фантастический скейтборд – левитирующую доску. Но одной эфемерной идеей дело не обошлось, создатели культового кино поставили дедлайн создания – 2015 год.

Выбрать и купить летающий скейт

Но на протяжении всех лет, пока мир ждал появления этого удивительного скейта, было все же не понятно, каким образом можно прийти к этому.

В 2015 году фильм буквально стал реальностью

Летающий скейт стал реальностью в 2015 году, как и предрекал Земекис в 1989 году. Сказать сложно, то ли время пришло, то ли это фанаты легендарного фильма, ставшие инвесторами и инженерами, вдохновились замыслом и таки нашли способ как сделать летающий скейт, однако в 2015 году сразу три производители показали работающие экземпляры.

В 2015 году фильм буквально стал реальностью

2015 год по праву можно назвать годом летающих ховебордов, ведь с приближением даты, которая была озвучена в киноленте, появилось много желающих купить летающий скейт. Май того года запомнился мировым рекордом, который установил разработчик из Канады Каталин Дуру – он совершил полет на ховеборде, «пролетев» почти 280 метров над водой.

Американские создатели ховерборда Hendo смогли на свой стартап собрать более полумиллиона долларов. Именно их можно назвтаь первопроходцами.

После новостей о таком крупном и успешном проекте. Назад в будущее скейт летающий заинтересовал крупнейшие компании: Lexus в августе 2015 года выпустили сверхпроводниковый ховерборд Slide, который был по сути маглевом, но выпущенный в виде скейтборда.

Певопрохордец летающий скейт от Hendo

Ховерборд летающий скейт стал реальностью благодаря фирмы Hendo, которая не просто сумела в 2015 году показать миру реально работающий девайс, но и запустить сразу целую серию таких бордов.

Певопрохордец летающий скейт от Hendo

Первый прототип инженеры компании собрали еще в 2013 году. Но чисто внешне мало кто мог разглядеть в нем скейтборд, скорее это была пара окружностей, которые соединялись узкой основой. Внутри этих окружностей разработчики поместили магниты, которые выступили силовыми установками.

Магниты создавали отталкивающую силу от поверхности. Аппарат был довольно громоздким и непривлекательным, шумел и вряд ли бы смог поднять человека, ведь поднимал вес не более двадцати семи килограмм.

Но создатели решили совершенствоваться, продумали все и смогли придумать летающий скейт, способный поднять взрослого человека над землей.

Самые последние концепты летающих бордов

Компания показала общественности в 2014 году два варианта:

Новые модели летающих бордов

• Устройство, напоминающий устройство из фантастического кино, несколько громоздкое, квадратное по форме. Это устройство показало свою устойчивость и именно его первым тестили настоящие профессиональные скейтбордисты на специально для этого построенном орллердроме.
• Концепт-вариант. Эта модель была похожа на привычный скейт, правда, управлялась тяжело.

К году летающего скейта компанией разработали приемлемый вариант — Hendo 2.0. Это футуристическая конструкция, работает на основе сразу четырех силовых установок.

Самые последние концепты летающих бордов

Разработчики ставили себе за цель сделать такой агрегат, который бы стал компромиссом между приятным внешним видом и качественными характеристиками.

Известно, что летают они на расстоянии всего два сантиметра от земли, а борются с земным притяжением магнитным способом.

Ховерборд Slide от фирмы Lexus

Компания lexus изобрела летающий скейт сразу в работающем варианте, не показывая несколько версий, как Hendo, и не занимаясь совершенствованием. Корпорация презентовала агрегат в единственном экземпляре и сразу сразила на повал всех фанатов «Назад в будущее». Lexus удалось создать прототип даже лучше того, что показали на экране.

Ховерборд Slide от фирмы Lexus

В этом скейте тоже использован магнитный принцип. Но у них есть отличие: Лексус применяет в своем девайсе разработанную конструкцию из сверхпроводящих материалов. Сверхпроводники в случае использования ряда условий имеют нулевое сопротивление, при этом ток, который через них проходит имеет очень мощное магнитное поле.

• Как раз благодаря такому методу и вышло создать тот самый ховеборд, который при всех своих совершенно фантастических характеристиках все же похож на привычный скейтборд по форме и размеру.

Чем компания Lexus так подняла скейтбординг

Стоит сказать, что Лексус превзошли сами себя. Их разработчикам удалось воплотить смелую и дерзкую идею в жизнь.

Чем компания Lexus так подняла скейтбординг

Правда, нельзя умолчать об очень важном аспекте, у этих агрегатов есть большой недостаток, о котором не стоит молчать. Сверхпроводники довольно быстро и сильно нагреваются, а охладить их непросто, хотя и возможно – но при фантастически низкой температуре – минус двести градусов.

Эту модель требуется подзаправлять жидким азотом. Это все реально делать, но рядовой человек столкнутся с трудностями. Тот же жидкий азот мало того, что опасен, еще и не найти в магазине.

Да, Лексус создал потрясающее устройство, но массовым оно вряд имеет шанс стать. Хотя сама компания прибавила себе известности, реклама бренда оказалась более, чем просто успешной.

Конечно, есть возможность, что жидкий азот станет общедоступным, но даже при всем этом вряд ли реально будет увидеть его на дороге или в парке, ведь он может левитировать только над металлической поверхностью.

Летающий скейтборд — это реальность

Летающий скейтборд, как и большинство других изобретений – телевизор, телефон, самолет, космическая ракета и многие другие – сначала появился в форме фантастической идеи. В 1989 г.

в фильме Роберта Земекиса «Back to Future 2» не только была продемонстрирована левитирующая доска для передвижения, но и поставлен предположительный дедлайн ее изобретения – 2015 г.

То ли действительно пришло время, то ли инвесторы и инженеры, выросшие на фильме Земекиса, решили отдать должное замыслу и не сорвать дедлайн – но именно к 2015 г. три производителя продемонстрировали свои ховерборды в действии.

Ховерборд Arx Pax от Hendo

Первой была компания Hendo, которая к 2016 г. создала целую серию левитирующих скейтбордов.

Первая версия летающей доски была показана в 2013 г. Правда ее внешний вид мало напоминал скейтборд: это были две окружности, соединенные узкой основой.

Внутри окружностей вращались силовые установки – магниты, которые и создавали отталкивающую от земли силу. Аппарат сильно шумел и мог нести на себе не более 27 кг веса.

В тот же году был представлен ховерборд, способный держать над землей небольшого взрослого человека.

В конце 2014 г. компания показала две новые версии:

• Первая напоминала фантастический агрегат, достаточно крупный, по форме – более квадратный. Он продемонстрировал хорошую устойчивость и был первым аппаратом, который тестировался профессиональными скейтбордистами в условиях специального построенного роллердрома.
• Вторая – концепт-вариант – в большей степени соответствовала общепринятым канонам скейтборда, но была плохо управляема.

В 2015 г. конструкторы компании создали Hendo 2.0 – футуристичную конструкцию на основе 4 силовых установок, которые по схеме колес разместились по сторонам от самой доски. Конструкторы пытаются найти оптимальное соотношение внешнего вида и качеств, отвечающих за поведение доски под человеком.

Пока цель не достигнута: более устойчивые варианты не являются внешне скейтами и не похожи на ховерборд из фильма. Между тем, работа продолжается. В 2016 г.

Хендо обещает показать новую версию аппарата, которая по предположениям должна продемонстрировать лучший компромисс между курсовой устойчивостью и внешним соответствием.

Все скейты Arx Pax летают на расстоянии 2 см от земли. Так как с земным притяжением данные ховерборды борются магнитным способом, обязательное условие для «полета» – металлическая поверхность по ходу следования аппарата.

Ховерборд Slide от Lexus

В Lexus не стали выпускать версии летающий скейтов, а потом совершенствовать их, как это сделали в Hendo. Компания сразу презентовала созданное в единственном экземпляре устройство. Оно покорило всех поклонников «Назад в будущее». Потому, что было даже лучше своего фантастического прототипа.

Скейтборд Лексус также использует магнитный принцип. Однако, в отличие от устройств Hendo, внутри Slide размещена конструкция из сверхпроводящих материалов.

Сверхпроводники при соблюдении некоторых условий имеют нулевое сопротивление, а проходящий сквозь них ток создает мощнейшее магнитное моле.

Это позволило создать настоящий ховерборд: внешне он не отличается от скейтборда по форме и размеру.

Специалисты Lexus справились со своей задачей на отлично. Однако аппарат имеет одно существенно «но». Сверхпроводники очень греются, и их нужно охлаждать фантастической температурой – минус 200°C. Slide требует периодической заправки жидким азотом.

Но как со всем этим быть рядового пользователю? Ведь жидкий азот небезопасен: он не продается в магазине! В общем, Lexus создал великолепное устройство. Но, к сожалению, в таком виде оно не может быть использовано людьми массово.

Оно может претендовать только на роль pr-акции, благодаря которой все запомнят, кто создал настоящий ховерборд.

Даже если и предположить, что в недалеком будущем жидкий азот станет массово доступен, то изобретение Lexus все равно имеет одно существенное отличие от фантастического прототипа.

Оно может левитировать только над металлическим «путем». Это потребует прокладки дополнительной инфраструктуры – металлических дорожек – по которым ховербордеры смогут ездить по городу.

Стоит ли оно того – большой вопрос!

Ховерборд ArcaBoard от Arca Space

Компания Arca Space последней (в конце 2015 г.) представила свой оригинальный взгляд на концепцию ховерборда. Несмотря на то, что из рассмотренных вариантов он имеет наименьшее сходство со своим прототипом, используемый конструкторами подход заслуживает уважения.

Arca Space является представителем американской космической индустрии.

Эта специализация отразилась и на конструкции летающего аппарата. Над землей его держат 36 небольших вентилятора, управляемых высокоскоростными моторами. Заявленная производителем мощность устройства — 272 л.с.

То есть ArcaBoard мощнее, чем большинство автомобилей. Всю эту силу конструкторам удалось вложить в легкий и  относительно тонкий корпус.

Габариты аппарата – порядка 1 метра в длину, полметра в ширину, десяток сантиметров в высоту (размеры указаны приблизительно, т. к. официальной спецификации не выходило).

В общем, штука от Arca Space громоздкая. Еще она плохо управляемая. Если на ховербордах Arx Pax и Slide можно заниматься чем-то похожим на скейтбординг, то на ArcaBoard можно только парить над землей, прилагая максимальные силы, чтобы с него не свалиться. На настоящее время не просматривается даже намека на  практическое применение доски от Arca Space.

Таким образом, над реализацией концепции левитирующего над землей скейтборда, не первый год работают команды высококвалифицированных инженеров трех компаний. Успехи в этом направлении имеются.

1. Lexus создала аппарат Slide, который в техническом и дизайнерском смыслах удалось наиболее приблизить к ожиданиям и запросам скейтеров. Однако в современном его виде аппарат не может быть массово использован.
2. Arca Space придумала мощнейший агрегат, который не отвечает поставленным для ховерборда задачам.
3. Hendo на этом фоне выглядит наиболее перспективно. Дальнейшее совершенствование внешнего вида устройства должно сделать его наиболее вероятностным претендентом на роль ховерборда для улицы.

Для любителей мастерить что-нибудь в гараже следует отметить, что ховерборд – технологически сложный аппарат. Поэтому летающий скейтборд своими руками сделать нереально.

Hendo hoverboard принцип работы – Все об электричестве

Как мы все знаем из культовой кинотрилогии «Назад в будущее», в этом году мы должны очень необычно одеваться, летать на автомобилях, заправляемых мусором, смотреть в голографических кинотеатрах «Челюсти 19». И главное — не забудьте сменить скейтборды на ховерборды, парящие в нескольких сантиметрах над полом!

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 и т. д.

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 и т. д.

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.

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.

Когда изобрели и что это такое ховерборд?

Впервые такое изобретение фигурировало в кинокартине «Назад в будущее 2», выпущенной Робертом Земекисом. Интересно, что в этом фильме не только показали летающее изобретение, но и предположили дату его создания – 2015 год.

И действительно, в 2015 году три компании представили на обозрение свои ховербоды, причем, демонстрируя их в действии. 
Первейшая появившаяся модель Arx Pax принадлежит компании Hendo. Интересно, что к 2016 году этой фирмой была создана целая серия подобных левитирующих платформ.

Впервые эта модель была показана в 2013 году. Она состояла из двух окружностей, соединенных между собой узкой основной планкой. Внутри окружностей располагались магниты, которые с помощью вращения порождали силу, способствующую отталкиванию от земной поверхности.

Устройство очень шумело и не могло поднимать в воздух нагрузку более 27 килограмм. Обязательным условием для полета устройство является его расположение над металлическим покрытием.

Ховерборд: кто изобрел?

Помимо Arx Pax были выпущены и другие модели, разработанные иными фирмами. Модель Slide, выпущенная компанией Lexus, разработана на основе принципа магнита. Интересно, что внешне Slide имеют большую схожесть с обычным скейтбордом.

Внутри аппарата находится конструкция, созданная из сверхпроводящих материалов, которые имеют нулевое сопротивление. Проходящий через такие конструкции ток образует мощное магнитное поле.

Встроенные сверхпроводники имеют существенный недостаток – они очень греются, а для их охлаждения требуется жидкий азот. 

ArcaBoard, разработанный компанией Arca Space, был представлен на обозрение в конце 2015 года. Аппарат удерживается над земной поверхностью благодаря 36 встроенным вентиляторам, общая мощность которых составляет 272 лошадиные силы.

Однако планов на практическую реализацию такого аппарата компания не выдвигала из-за того, что им очень сложно управлять. 
Наиболее практичными моделями на сегодняшний день считаются устройства, разработанные компанией Hendo.

Это обусловлено тем, что инженеры Hendo постоянно совершенствуют ранее придуманные разработки, с каждым разом улучшая их характеристики.

Ховерборд: летающий сигвей с подсветкой от Hendo

Одним из известнейших летающих скейтбордов является первейший ховерборд от компании Hendo. Его функциональность была основана на принципе парения поездов на магнитной подушке. Главным отличием конструкции от поезда является возможность ее передвижения в разных направлениях. 

Скейтборд функционирует при его помещении над поверхностью из меди. Из-за такого покрытия возникает вихревой поток, отталкивающий от поверхности земли электромагниты с помощью образованного магнитного поля. Такая сила способна удерживать скейтборд в воздухе на высоте в 2.5 сантиметра от медного покрытия. 

Такое устройство разрабатывалось на протяжении 2 лет командой, в состав которой входило 19 человек. Заряда доске хватало всего на 7 минут, при этом аппарат сильно шумел. Поэтому его разработчики еще трудятся по усовершенствованию своего проекта, намечая перед собой цель: создание модели, управляемой со смартфона. 

В этом видео рассказан принцип работы ховерборда.

Ховерборд: полет, зафиксированный в Книге рекордов Гиннеса

В Монреале Каталин Александру Дуру на глазах у зрителей показал действие своего летающего изобретения, которое весит около 30 килограмм. Устройство выполнено из композитного материала, а берет энергию они из литиевых батарей.

Такое приспособление способно на 30 секунд поднять в воздух мужчину средней комплекции.

В общей сложности мужчина пролете 275 метров, что превысило предыдущий рекорд в 6 раз, поэтому такое достижение было занесено в Книгу рекордов Гиннеса. 

Через некоторое время этот рекорд был побит чемпионам мира по гонкам на гидроциклах – Фрэнки Запатой. Созданное им и его командой детище было представлено на всеобщее обозрение в 2016 году.

Основа платформы – 4 двигателя, каждый из которых должен обеспечивать бесперебойную работу, в противном случае разработка становится неуправляемой и падает.

Общая мощность всех двигателей составляет 1000 лошадиных сил, работают они на керосине, который заливается в бак-рюкзак, расположенный на спине пилота. 

Мировой рекорд Фрэнки имел следующие показатели:

1. взлет с места;
2. разгон до 60 км/ч;
3. протяженность полета 2252 метра;
4. время полета 3 минуты 55 секунд. 

По словам разработчика такой левитирующий скейтборд способен разгоняться до 95 км/ч, а также подниматься на практически любу высоту.

Ховерборд: летающий транспорт Фрэнки Запаты – реальность и планы

Разработчик уверен, что его устройство небезопасно для использования над земной поверхностью, поэтому его тестирование происходило над водой.

Поэтому в планах инженера стоит усовершенствование летающей модели, а именно, ее дополнение резервной системой безопасности.

По его задумке такая система должна самостоятельно изучать электрические и механические импульсы, фиксируя и устраняя неисправности платформы во время ее использования. 

Технические характеристики летающего скейтборда позволяют подниматься вверх на высоту в 3000 метров, а разгоняться до 200 км/ч. Однако разработка исправно функционирует на скоростях, не превышающих 80 км/ч, а также на высоте не выше 35 метров. 

В ближайшее время инженер выставляет следующие планы:

1. решение проблемы по безопасному использованию всех 4 двигателей;
2. увеличение времени полета;
3. увеличение скорости полета.

Решение перечисленных проблем позволит более широко применять ховерборд, в том числе и над земной поверхностью. Большинство людей, тестирующие такие аппараты, утверждают, что полученные ощущения не сравниваются ни с каким другим видом спорта, катанием на скейтборде, сноуборде. Поэтому, возможно, в скором будущем люди смогут проводить свой досуг в полете на ховерборде. 

Гидрофобное покрытие: что это такое?

Твердосплавные накопители: в чем их особенность?

В этом видео представлена информация о летающм сейтборде. Не забывайте оставлять свои вопросы, пожелания и комментарии к статье.

Поделись с друзьями:Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:Реклама Топ самых обсуждаемых