Vlieger

Achtergrond

Een vlieger is een niet-aangedreven, zwaarder dan lucht vliegend apparaat dat door een lijn aan de aarde wordt gehouden. De vlieger vliegt omdat windweerstand ervoor zorgt dat de luchtdruk onder de vlieger groter is dan de luchtdruk boven de vlieger, waardoor de vlieger stijgt. Het woord vlieger is afgeleid van de naam van een vogelsoort die tot de haviksfamilie behoort en die bekend staat om zijn sierlijke, zwevende vlucht.

Een vlieger bestaat uit drie basisonderdelen:het lichaam, de lijn en het hoofdstel dat de lijn aan het lichaam bevestigt. Om de gebruiker in staat te stellen de beweging van de vlieger te controleren, moet het hoofdstel op ten minste twee plaatsen aan het lichaam van de vlieger worden bevestigd.

Geschiedenis

Vliegers werden voor het eerst ontwikkeld in het oude China. Schriftelijke verwijzingen naar vliegers in China dateren uit 200 v. Chr. , maar ze zijn waarschijnlijk veel eerder uitgevonden. Vliegers waren waarschijnlijk afgeleid van stoffen banieren, vergelijkbaar met moderne vlaggen, die in de wind uitstroomden terwijl ze aan koorden of flexibele houten staven waren bevestigd. Het eerste gebruik van vliegers was waarschijnlijk voor het signaleren op afstand. De Chinezen gebruikten later vliegers voor tal van doeleinden, variërend van religieuze ceremonies tot oorlogvoering. De vroegste vliegers werden gebouwd van hout en stof. Papier werd uitgevonden rond het jaar 100 A.D. en werd al snel aangepast voor gebruik in vliegers.

Vliegeren verspreidde zich al snel van China naar Japan, Korea, Birma (nu, Myanmar) en Maleisië, regio's waar vliegeren nog steeds een belangrijk onderdeel van de lokale cultuur is. Van daaruit verspreidde het zich naar Indonesië, India en de eilanden van de Stille Oceaan. Uiteindelijk werd de vliegertechnologie aangepast door de Arabieren, die het op hun beurt naar Noord-Afrika en Europa brachten.

Schriftelijke verwijzingen naar vliegeren in Europa dateren uit 1430 A.D. Vroege Europese vliegers waren gemaakt van stof of perkament en hadden soms een lange spleet met een stuk zijde erin genaaid om de vlieger te helpen vliegen. Een paar diagonale stokken waren aan het doek bevestigd om het op zijn plaats te houden. Een koord was aan de vlieger bevestigd door een ring die in het doek was genaaid.

De eerste Engelse beschrijving van vliegeren verscheen in 1654 in een boek van John Bate getiteld Mysteries of Nature and Art. Zijn instructies zijn niet anders dan de methoden die tegenwoordig nog steeds worden gebruikt om zelfgemaakte vliegers te maken. "Je moet een stuk linnen stof nemen met een lengte van een meter of meer; het moet worden gesneden in de vorm van een ruit; twee lichtstokken vastmaken, kruis hetzelfde, om het op de breedte te laten staan; smeer het dan in met lijnzaadolie en vloeibare vernis die samen zijn getemperd ... bind dan een klein touw vast dat lang genoeg is om het op te tillen tot de gewenste hoogte."

Europese vliegers bestonden in verschillende vormen, variërend van zuigtabletten tot rechthoeken. Ze hadden allemaal staarten nodig voor stabiliteit, en veel zelfgemaakte vliegers hebben nog steeds zulke staarten. Commerciële vliegers worden meestal zo gemaakt dat er geen staart nodig is.

Vliegers werden al in de achttiende eeuw in de meteorologie gebruikt, toen twee studenten van de Universiteit van Glasgow, Alexander Wilson en Thomas Melville, thermometers aan vliegers bevestigden om de temperatuur van de lucht te bestuderen. Vliegers werden in de jaren 1830 en 1840 op grote schaal gebruikt voor het bestuderen van het weer, en werden voor dit doel gebruikt tot het midden van de twintigste eeuw, toen ze werden vervangen door weerballonnen en later door weersatellieten.

Innovaties in vliegerontwerp begonnen aan het einde van de negentiende eeuw te verschijnen. In 1891 vond William A. Eddy, geïnspireerd door een Japans ontwerp, een ruitvormige vlieger uit, die geen staart nodig had. In 1893 vond Lawrence Hargrave de boxvlieger uit, die lijkt op twee of meer open dozen die zijn verbonden met een houten frame. Net als de diamantvlieger vloog de kistvlieger goed zonder staart. Beide ontwerpen worden vandaag de dag nog steeds veel gebruikt door kitemakers. De boxvlieger had ook invloed op het ontwerp van vroege vliegtuigen, waaronder het vliegtuig dat in 1903 werd uitgevonden door Orville en Wilbur Wright.

In november 1948 vroegen Gertrude en Francis Rogallo patent aan op een revolutionair nieuw soort vlieger. Het patent werd in maart 1951 verleend voor de 'flexibele vlieger', nu gewoonlijk bekend als een paravleugel. Deze schijnbaar eenvoudige vlieger bestaat uit een vierkant van licht materiaal (eerst stof, nu meestal plastic) zonder stokken of andere onderdelen om hem op zijn plaats te houden. Door de juiste lengte en plaatsing van de koorden waaruit het hoofdstel bestaat, kan de paravleugel ondanks de slapheid van zijn lichaam met grote stabiliteit vliegen. Ontwerpen vergelijkbaar met de para-vleugel zijn gebruikt in parachutes en deltavliegers. Militaire experimenten hebben aangetoond dat grote versies van dit ontwerp kunnen worden gebruikt om wapens of voertuigen over anders onbegaanbaar terrein te vervoeren. Een 4.000 vierkante voet (372 vierkante meter) para-vleugel is gebruikt om een ​​last van 6.000 pond (2.724 kg) op te tillen.

Grondstoffen

Zelfgemaakte vliegers zijn meestal gemaakt van hout en papier of stof. Zelfgemaakte paravleugelvliegers zijn meestal gemaakt van Mylar, een handelsnaam voor dunne platen van een plastic dat bekend staat als polyethyleentereftalaat. Dit materiaal is extreem sterk en erg licht. De grondstoffen die worden gebruikt om polyethyleentereftalaat te maken, zijn de chemische verbindingen glycol en dimethyltereftalaat.

Commerciële vliegers zijn over het algemeen gemaakt van een sterke, lichte kunststof zoals nylon. Nylon is de algemene naam voor bepaalde soorten plastic die bekend staan ​​als polyamiden. Polyamiden kunnen worden gemaakt van een verscheidenheid aan chemische verbindingen. Nylon-6,6 is de meest voorkomende vorm van nylon en is gemaakt van de chemische verbindingen adipinezuur en hexamthyleendiamine. Een ander veel voorkomend type nylon staat bekend als nylon-6 en is gemaakt van de chemische verbinding caprolactam.

De lijnen die aan het lichaam van de vlieger zijn bevestigd, zijn meestal gemaakt van nylon of katoen. Voor sommige grote vliegers wordt de lijn vastgehouden op een vishaspel, die is gemaakt van staal.

Het fabricageproces

Nylon maken

• 1 De chemicaliën die worden gebruikt om de verschillende vormen van nylon te maken, worden uit verschillende bronnen gehaald. De meest voorkomende bron voor deze chemicaliën is aardolie. Ruwe olie (onbewerkte aardolie) wordt gewonnen uit oliebronnen. Ruwe olie bevat een mengsel van veel verschillende stoffen die bekend staan ​​als koolwaterstoffen. De ruwe olie wordt in tanks gepompt die door vrachtwagens of treinen worden vervoerd en naar raffinaderijen verscheept.
• 2 De functie van een raffinaderij is om ruwe olie te scheiden in zijn verschillende componenten. Tijdens dit proces dat bekend staat als gefractioneerde destillatie, wordt de ruwe olie in een hoge stalen oven in de vorm van een cilinder gepompt. De oven wordt aan de onderkant verwarmd tot een temperatuur tussen 600-700° F (315-370° C). De verwarmde ruwe olie kookt in een damp. Eventueel achtergebleven onverdampt residu wordt als vloeistof van de bodem van de oven verwijderd.
• 3 Naarmate de damp door de oven stijgt, wordt deze langzaam koeler en koeler. De verschillende koolwaterstoffen waaruit de damp bestaat, koelen af ​​tot vloeistoffen bij verschillende temperaturen. Door dit verschil in kookpunten kan elke koolwaterstof vanuit een andere positie in de oven als vloeistof worden verwijderd. Alle resterende damp die niet tot vloeistof afkoelt, wordt als gas van de bovenkant van de oven verwijderd.
• 4 Sommige koolwaterstoffen zijn veel nuttiger dan andere. Om de efficiëntie van de raffinage van ruwe olie te maximaliseren, worden minder bruikbare koolwaterstoffen chemisch omgezet in meer bruikbare koolwaterstoffen. Dit proces staat bekend als kraken. Vroeger werd kraken bewerkstelligd door verhitting van de De paravleugelvlieger is een schijnbaar eenvoudige vlieger, bestaande uit een vierkant van licht materiaal (stof eerst, nu meestal plastic) zonder stokken of andere onderdelen om het op zijn plaats te houden. Door de juiste lengte en plaatsing van de koorden waaruit het hoofdstel bestaat, kan de paravleugel ondanks de slapheid van zijn lichaam met grote stabiliteit vliegen. koolwaterstoffen tot een zeer hoge temperatuur onder zeer hoge druk. Moderne kraaktechnologie maakt gebruik van katalysatoren. Een katalysator is een stof die de snelheid van een chemische reactie versnelt zonder eraan deel te nemen. Katalysatoren zoals natuurlijke en kunstmatige klei maken het mogelijk om te kraken bij een veel lagere temperatuur en druk. Nadat het kraken is voltooid, is het resultaat een mengsel van verschillende koolwaterstoffen. Deze koolwaterstoffen worden gescheiden door opnieuw de techniek van gefractioneerde destillatie toe te passen.
• 5 Koolwaterstoffen worden van de raffinaderij naar de kunststoffabrikant verscheept. De koolwaterstof die nodig is om nylon-6,6 te maken, staat bekend als cyclohexaan. Cyclohexaan wordt omgezet in zowel adipinezuur als hexamethyleendiamine door het te onderwerpen aan verschillende chemische reacties.
• 6 Adipinezuur en hexamethyleendiamine (of andere chemische verbindingen die nodig zijn om andere vormen van nylon te produceren) worden omgezet in nylon-6,6 via een proces dat bekend staat als polymerisatie. Deze term verwijst naar elk proces waarbij honderden of duizenden kleine moleculen aan elkaar worden gekoppeld om een ​​lange keten te vormen. Polymerisatie van nylon combineert talrijke moleculen van een organisch zuur (zoals adipinezuur) met talrijke moleculen van een organisch amine (zoals hexamethyleendiamine). Voor sommige soorten nylon worden talrijke moleculen van een enkele chemische stof, die zowel een zuurgroep als een aminegroep bevat, gepolymeriseerd. Dit type chemische stof (zoals caprolactam, dat wordt gepolymeriseerd tot nylon-6) staat bekend als een aminozuur. Polymerisatie vindt plaats door het zuur en het amine of het aminozuur te onderwerpen aan hitte en druk.
• 7 Het resulterende hete vloeibare nylon wordt op een koele roterende metalen trommel gespoten. Hierdoor verandert het nylon in een dunne, stevige plaat. De plaat wordt met scherpe metalen messen in kleine snippers gesneden. De chips kunnen vervolgens in veel verschillende vormen worden verwerkt.

Nylonstof maken

• 8 Voor sommige doeleinden kan nylon worden geëxtrudeerd (geforceerd door matrijzen onder druk) of worden onderworpen aan spuitgieten (in mallen geperst als een hete vloeistof en laten afkoelen tot een vaste stof). Om een ​​vlieger te maken, moet nylon worden omgezet in stof. Spaanders van stevig nylon worden verhit totdat ze in een vloeistof smelten. Het vloeibare nylon wordt vervolgens onder hoge druk door talloze kleine gaatjes geperst in een stalen apparaat dat bekend staat als een spindop. Terwijl de stralen vloeibaar nylon uit de spindop komen, worden ze gekoeld door een stoot koude lucht. De vloeibare nylons koelen af ​​tot dunne filamenten. Deze filamenten worden in elkaar gedraaid tot vezels. De vezel wordt tot stof geweven en naar de vliegerfabrikant verscheept.

De vlieger maken

• 9 Grote stukken nylon stof komen aan bij de vliegerfabriek en worden gecontroleerd op gebreken. Scherpe messen en scheermessen worden gebruikt om meerdere lagen nylon tegelijk door te snijden om veel stukken stof te produceren die allemaal dezelfde vorm hebben.
• 10 De gesneden stukken nylon stof worden met gewone naaimachines aan elkaar genaaid. Door efficiënt te knippen en te naaien, wordt slechts 3% van de stof verspild.
• 11 Om het slappe nylon lichaam van de vlieger op zijn plaats te houden, is de stof rond een stevige rand genaaid, die de vorm van de vlieger omlijnt. Deze velg is gemaakt van lichte, stijve buizen van polyethyleen. Deze buizen worden door een kunststoffabrikant gemaakt door middel van spuitgieten. Vast polyethyleen wordt verwarmd totdat het smelt. Het hete, vloeibare polyethyleen wordt in vormen in de vorm van buizen geperst en afgekoeld tot een vaste stof. De mallen worden geopend, de polyethyleen buizen worden verwijderd, overtollig polyethyleen wordt weggesneden en de buizen worden verzonden naar de vliegerfabrikant.
• 12 De hoofdstellijnen voor de vlieger worden op de juiste lengte gesneden van spoelen van katoen of nylonvezel. Ze worden vervolgens op de juiste plaatsen aan het lichaam van de vlieger genaaid. Bij grote vliegers wordt de lijn om een ​​stalen vishaspel gewikkeld. Behalve de visserij zelf is de vliegerindustrie de grootste gebruiker van hengelmolens. De voltooide vliegers worden verpakt in kartonnen dozen en verzonden naar de winkelier of consument.

Kwaliteitscontrole

De eerste stap in de kwaliteitscontrole van vliegerproductie is inspectie van het nylonweefsel. Het moet vrij zijn van gaten en scheuren, die het vermogen van de vlieger om omhoog te blijven zouden kunnen schaden. Nadat het is gesneden, wordt de stof geïnspecteerd om er zeker van te zijn dat alle stukken op de juiste maat en vorm zijn gesneden. Ervaren naaimachine-operators inspecteren de vlieger bij elke stap van het naaiproces om ervoor te zorgen dat elk stuk goed op zijn plaats wordt genaaid. De positie van de bevestigingen van de hoofdstellijn is bijzonder kritisch; als ze niet goed zijn geplaatst, zal de vlieger onstabiel zijn en onregelmatig vliegen. Elke vlieger krijgt een laatste visuele inspectie voordat deze wordt verpakt.