PWS: de effecten van G-Krachten op voertuigen
-
Hallo allemaal,
wij zijn Arragon en Luuk VWO5
wij hebben een PWS met als onderwerp "hoe kan je G-krachten tegengaan?"Een belangrijk aspect van dit onderzoek is de effecten- en het tegengaan van G-krachten in de relevante voertuigen (raketten en vliegtuigen).
We hebben hier onderzoek naar gedaan via veel bronnen maar konden vrij weinig vinden over dit deelonderwerp. Wij hopen graag iemand te vinden die ons kan helpen met het beantwoorden van de volgende vragen:- Wat zijn de effecten van G-krachten op vliegtuigen of raketten?
- Wat zijn methoden om de effecten van G-krachten op deze voertuigen te voorkomen?
- Welke systemen worden in deze voertuigen geïmplementeerd om inzittenden te beschermen tegen G-krachten, en hoe werken deze systemen? (Naast het standaard zuurstofmasker en de G-suit)
- Zijn er voertuigen die de effecten van G-krachten voor specifieke acties benutten, en hoe doen ze dit?
Alvast bedankt!
-
Hoi @Luuk-Vermoen,
Interessant onderwerp. Hoe zoeken jullie nu naar bronnen? Ik denk dat er best veel te vinden is over het onderwerp, dus ik zou jullie wat tips kunnen geven over hoe je bronnen kan vinden als ik weet wat jullie nu aan het doen zijn.
Om jullie verder te helpen zal ik ook de deelvragen (deels) beantwoorden.
Bij bewegende objecten die van snelheid veranderen in een bepaalde richting (dus eigenlijk alle bewegende voertuigen) treden G-krachten op. Dit is niet te voorkomen, maar je kan wel de grootte van de G-krachten minimaliseren, als dat nodig is om bijvoorbeeld het voertuig of de passagier niet te beschadigen, of bijvoorbeeld om rijcomfort te verbeteren.
G-krachten ontstaan door versnellingen. Als het voertuig niet versneld, vertraagd (versneld in de tegenovergestelde richting), of van richting veranderd (versneld in een richting loodrecht op de beweegrichting), dan ontstaan er ook geen G-krachten.- Vliegtuigen en raketten zijn hele verschillende voertuigen en zullen andere G-krachten opwekken door hun verschillende manier van beweging. Een raket stijgt (zo goed als) rechtop op, en accelereert tijdens zijn vlucht altijd in de richting waar de raket heen staat. Deze acceleraties (en dus G-krachten) zijn vrij groot, maar daar staat tegenover dat ze deze maar in één richting hoeven te kunnen weerstaan. Daar zijn raketten dus op gebouwd. Als een raket tóch zijwaartse versnelling ondervindt (doordat er iets fout gaat bij de lancering bijvoorbeeld), dan kan het al gauw opbreken doordat het hier niet voor gemaakt is.
Vliegtuigen daartegenover bewegen op een hele andere manier, door horizontaal door de lucht te bewegen om zo te blijven vliegen. Deze manier van vliegen brengt G-krachten in zo een beetje alle richtingen met zich mee, zeker als je rekening gaat houden met turbulentie. Daarom zijn vliegtuigen hier dus ook voor gemaakt.
-
Voorkomen van de G-krachten lukt niet, je kunt ze alleen minimaliseren. Dit zal een raket doen door niet té hard de motor te gebruiken, en door goed in de richting van de raket te blijven accelereren. Een vliegtuig doet dit door niet té scherpe bochten te nemen, en niet té hard op te stijgen of te dalen.
-
Het meest simpele en veel voorkomende veiligheidsmechanisme is de gordel. Dit wordt in auto's en commerciële vliegtuigen gebruikt om je te beschermen bij te grote G-krachten. In straaljagers heb je zoals jullie al zeiden het G-suit, die druk op je benen en romp uit oefent om het bloed in je hoofd te houden bij hoge neerwaartse G-krachten. Ook hier wordt natuurlijk een (veel geavanceerdere) gordel gebruikt. Hiernaast zullen straaljagers wellicht ook wel over software beschikken die de beweging van de straaljager beperken zodat de G-krachten gelimiteerd worden. Hier kan ik zo alleen niet zo snel iets over vinden, dus ik weet niet zeker of dit zo is.
-
Achtbanen gebruiken G-krachten voor sensatie van de inzittenden. Sommige achtbanen gebruiken het zelfs op zo een manier dat je kan staan zonder gordel:
https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=dhwvgMw9Zg8
Buiten het pretpark kan ik nu even geen voertuig bedenken wat het nuttig gebruikt. Wel worden g krachten gebruikt in centrifuges. Bijvoorbeeld in je wasmachine om je kleren droog te maken, of in een centrifuge om mengsels te scheiden https://nl.wikipedia.org/wiki/Centrifuge#:~:text=Een centrifuge is een separator,is dan de natuurlijke zwaartekracht.
Hopelijk helpt dit jullie een end op weg, laat me weten als ik nog verder kan helpen!
Groetjes, Cian
-
hoi Cian Rippen
Bedankt voor het snelle antwoord!
De bronnen waarin we (onder andere) onderzoek hebben gedaan zijn: https://ntrs.nasa.gov/, https://arxiv.org/, google scholar, https://www.hbo-kennisbank.nl/, en de database van de hogeschool rotterdam. Hoewel we hier veel info konden vinden over de effecten van G-krachten op inzittenden, konden we helaas weinig tot niks vinden over het onderwerp; effecten van G-krachten op voertuigen.
Het zou daarom fijn zijn als u wat specifieker zou kunnen zijn over de effecten van G-krachten op de relevante voertuigen en hoe deze effecten precies worden tegengegaan.
Met vriendelijke groet,
Luuk en Aragon -
Beste @Luuk-Vermoen,
Ik denk dat je inderdaad veel vindt over het effect van g-krachten op mensen als je naar g-krachten zoekt, omdat deze term over het algemeen voor het effect van krachten op het menselijk lichaam wordt gebruikt. Als je op zoek bent naar het effect van krachten op voertuigen, kan je beter zoektermen als 'load' gebruiken, die worden meer gebruikt als het om materiaal gaat. Load factor is ook een handige term om te kennen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Load_factor_(aeronautics)
Hopelijk helpt dit jullie nog wat verder. Excuus voor de verlate reactie.
Als jullie nog vragen hebben hoor ik het graag.Groetjes, Cian
