История : КАЛУМ ШАШИ ИШАРА
Караван следующего поколения
Фото: Whisper Aero
aeroxplorer.com
Если вы следили за развитием электроавиации, то уже знаете, что проблема шума — это слон в ангаре. Пропеллеры громкие. Общественность сопротивляется. Регуляторы нервничают. Теперь Whisper Aero, стартап из Теннесси, основанный бывшим руководителем отдела инженерии Uber Elevate Марком Муром, представил решение, которое, по его мнению, устраняет эту проблему на структурном уровне. Оно называется JetFoil, и оно так же интересно, как и предполагает название.
JetFoil использует фирменную технологию Whisper с многолопастным вентилятором в кольце, интегрируя её непосредственно в крыло. Больше нет необходимости рассматривать двигательную установку как отдельную часть, которую подвешивают на пилоне или крепят к мотогондоле. Вентилятор становится частью самой несущей поверхности. Для всех, кто когда-либо смотрел на чистое крыло и задавался вопросом, почему мы до сих пор крепим к нему двигатели снизу, эта концепция задевает за живое.
Что на самом деле показал Whisper
Компания представила JetFoil как распределенную силовую установку, предназначенную для легких самолетов, включая конструкции для общей авиации и новые электрические платформы. Вместо одного или двух больших вентиляторов JetFoil использует несколько меньших канальных агрегатов, расположенных вдоль размаха крыла. Каждый агрегат забирает воздух с верхней поверхности, что, по словам Whisper, увеличивает подъемную силу, при этом акустическая сигнатура значительно ниже, чем у традиционных пропеллеров.
Последняя часть имеет значение. Whisper последние несколько лет продвигает свой канальный вентилятор eQ250 как более тихую альтернативу традиционным пропеллерам, и компания утверждает, что ее технология может перемещать звук в частотные диапазоны, которые быстрее поглощаются атмосферой. JetFoil – это логичный следующий шаг: перестать рассматривать вентилятор и крыло как отдельные проблемы и проектировать их как единую систему.
Почему важна интеграция крыла
Вот где становится по-настоящему интересно для тех, кто разбирается в конструкции планера. Встраивание двигателей в крыло решает несколько задач одновременно.
Сначала это меняет уравнение подъемной силы. Прогоняя воздух над верхней поверхностью, вентиляторы действуют немного как обдуваемые закрылки, активизируя пограничный слой и позволяя крылу создавать большую подъемную силу на более низких скоростях. Это означает более короткий разбег, более медленную скорость захода на посадку и, потенциально, меньшие крылья при той же полезной нагрузке.
Во-вторых, это снижает сопротивление. Чистое крыло без свисающих гондол аэродинамически более аккуратное. Вы теряете интерференционное сопротивление, возникающее от подвешивания контейнеров в воздушном потоке.
Третье, и это главное преимущество, становится тише. Канальное расположение вентилятора уже снижает шум от лопастей по сравнению с открытым пропеллером. Интеграция его в крыло добавляет экранирование самой конструкцией, направляя звук вверх или назад, а не вниз, к людям на земле, которые склонны подавать жалобы.
Для кого это
Whisper позиционирует JetFoil на рынках легких самолетов и передовой воздушной мобильности. Речь идет об учебных самолетах, короткомагистральных челночных рейсах и следующем поколении электрических или гибридных конструкций, которым необходимо работать вблизи населенных пунктов, не становясь врагом района.
Компания наращивает партнерства как в оборонной, так и в гражданской авиации, а ее предыдущие разработки в области вентиляторов в кольце уже нашли применение в программах беспилотных летательных аппаратов. JetFoil расширяет эту перспективу. Для производителя планера, разрабатывающего полностью электрический учебно-тренировочный самолет или гибридный региональный самолет, перспектива покупки силовой установки, которая также улучшает соотношение подъемной силы к сопротивлению, трудно игнорировать.
Контекст электроавиации
Электрический привод всегда имел преимущество в компоновке, которое отрасль еще не полностью использовала. Электродвигатели маленькие, легкие для своей мощности и не нуждаются в сложной системе воздуховодов и выхлопных труб, как турбинный или поршневой двигатель. Это делает распределенную силовую установку практичной, чего никогда не было с традиционными силовыми установками.
NASA годами настаивала на этой идее в рамках таких программ, как X-57 Maxwell, которая пыталась доказать, что установка множества небольших электродвигателей вдоль крыла может позволить уменьшить само крыло. JetFoil развивает эту идею и добавляет два компонента, которых у NASA не было: канальные вентиляторы, настроенные на низкий уровень шума, и коммерческая компания, которая фактически пытается продать результат.
Для энтузиастов, следивших за медленным процессом сертификации электросамолетов, задержками, неудачами с аккумуляторами и крахом не одного громкого проекта eVTOL, JetFoil — это тот тип сфокусированной, инкрементальной инженерной ставки, которая, как правило, хорошо себя оправдывает. Он не требует волшебных аккумуляторов. Он не обещает вертикальный взлет из беспилотной капсулы. Он просто делает крылья тише и эффективнее.
Что еще нужно доказать
Концепции — это легко. Аппаратное обеспечение — сложно. Whisper еще не продемонстрировал летающий демонстратор JetFoil, и интеграция силовой установки в основную конструкцию поднимает реальные вопросы о техническом обслуживании, инспекциях, столкновениях с птицами и том, что произойдет, когда один вентилятор в распределенной системе откажет. Сертифицирующие органы захотят увидеть, как система ведет себя при возникновении асимметричного тягового события на крыле, полном вентиляторов.
Также есть вопрос охлаждения. Электродвигатели выделяют тепло, и размещение нескольких из них внутри крыла означает, что вам нужен план управления тепловым режимом, который не поставит под угрозу конструкцию. Ничто из этого не является непреодолимой проблемой. Это просто те инженерные задачи, которые отличают умный рендер от сертифицированного самолета.
Почему вам стоит об этом беспокоиться
Если JetFoil работает так, как описывает Whisper, он подталкивает всю категорию легких самолетов к более тихим, чистым и эффективным конструкциям. Это имеет значение, независимо от того, летаете ли вы на Cessna с небольшого аэродрома, следите за пространством продвинутой аэромобильности или просто хотите, чтобы авиация общего назначения имела будущее в сообществах, которые все больше возражают против шума аэропортов.
Это также сигнализирует о чём-то большем. Первое поколение электросамолётов в основном копировало традиционные схемы, где топливные баки заменялись аккумуляторами. JetFoil — часть второй волны, которая задаётся вопросом, как на самом деле должны выглядеть самолёты, когда их проектируют сразу с учётом электродвигателей. Это действительно интересное направление.
Держите внимание на Whisper. Следующим важным этапом является демонстрационный полет, и если компания сможет создать такой, который достигнет поставленных целей по шуму и производительности, JetFoil перейдет из разряда отличной концепции в реальное изменение подхода к производству небольших летательных аппаратов.
...заметки из SP
Посетите
WWAEN.org
Сеть по вопросам карьеры и трудоустройства в аэрокосмической отрасли #1 (AAM, UAM, UAV и UAS)
Найдите работу и начните свою карьеру в области AAM, UAM, БПЛА, UAS и автономной аэрокосмической отрасли по всему миру.



Другие истории
GE Aerospace запускает гибридно-электрическую силовую установку высокой мощности
Король Нидерландов посетил PAL-V на инновационном мероприятии FME
Honda совершила первый полномасштабный полет eVTOL
Otto Aerospace и Swift Engineering продвигают исследования DARPA благодаря успешному летным испытаниям самолета с ламинарным обтеканием
Масштабирование передовой воздушной мобильности с помощью сертифицированной авионики и спутниковой интеграции
KULR совместно разработает аккумуляторную систему для демонстратора электрического вертолета eR66 компании Robinson
TCab Tech и CSS сотрудничают в создании экосистемы моделирования для E20 eVTOL