Xplorair - Xplorair

Xplorair PX200 (1/2 modelo em escala) no Paris Air Show 2013.

O Xplorair é um projeto de compacto VTOL aeronaves sem girar aerofólio de engenheiro aeroespacial Michel Aguilar, financiado pelo francês Armed Forces agência de compras DGA e apoiado por vários europeus empresas aeronáutica , como Dassault Systèmes , EADS Innovation Works , MBDA , Altran Technologies , Sogeti , Turbomeca , COMAT Aerospace eo Institut Pprime . Anunciado em 2007, o projeto teve como objetivo desenvolver um UAV protótipo programada para o vôo em 2017, seguido por uma monolugares carro voador , cuja comercialização pode ocorrer a década depois.

O Xplorair é um veículo de ar pessoal (PAV). O termo "carro voador" é frequentemente utilizado por autores referentes ao projeto Xplorair. Embora seja verdade que o veículo tem o mesmo tamanho áspera como um automóvel e se destina a ser voado no futuro acima cidades por qualquer pessoa com uma carteira de motorista (graças a um, totalmente automatizado SATS modo -como o voo), não tem rodas e não vai ser conduzido em estradas como uma aeronave trafegável como o Terrafugia TF-X . Outro projeto de VTOL carro voador que não precisa de estradas é o Moller M400 Skycar . Mas ao contrário do Xplorair, o Skycar Moller tem rotação fãs dutos movidos por motores Wankel .

Xplorair PX200

O PX200 ( pessoal Xplorair 200 kmh ) é o modelo Xplorair monolugares atualmente em desenvolvimento. A 1 / 2 modelo em escala do Xplorair PX200 foi exibido no Paris Air Show 2013. A rádio-controlado voando modelo em tamanho real, incluindo um assento , mas ainda não tripulados , foi marcada para a decolagem em Paris Air Show 2017. O primeiro protótipo tripulado deve estar pronto antes de 2020, então certificada e trouxe para o mercado antes de 2030 a um preço pública entre US $ 60.000 e US $ 120.000. Modelos de dois lugares e quatro lugares também estão planejadas.

Principais características do Xplorair PX200:

desenvolvimentos início

Em 2002, Francês engenheiro aeroespacial Michel Aguilar, em seguida, 52 anos, se aposentou do DGA para trabalhar como em tempo integral contratante independente em seu projeto Xplorair, uma aeronave VTOL onde os aerofólios rotativas comuns (como hélices , rotores ou fãs dutos ) são substituídos por um novo tipo de pequeno motor a jato diretamente montado dentro do corpo de asa, o termorreactor . A aeronave iria contar muito sobre o efeito Coandă de decolagem vertical, o aumento da elevação e redução do arrasto .

Um de quatro lugares modelo de escala foi apresentado no Paris Air Show 2007. No ano seguinte, Aguilar fundou a organização sem fins lucrativos Xplorair, a fim de ganhar experiência de engenharia especializadas empresas de consultoria .

Termoreactor motor a jato

Em 2011, o projeto termorreactor de Michel Aguilar recebeu US $ 2 milhões ao longo de três anos em um subsídio do Governo da França por meio da aquisição de Defesa agência DGA eo DGCIS do Ministério da Indústria , sob seu sistema de atribuição RAPID apoio a projetos tecnológicos inovadores de pequenas e médias empresas .

Um consórcio reunindo Turbomeca , COMAT Aerospace eo Institut Pprime foi formada para avaliar o motor a jato termorreactor e desenvolver a tecnologia.

O termorreactor é um pequeno motor a jato , ramjet - pulsejet híbrido. Ele usa uma combustão a constante de volume ( isocórico ) sob o ciclo de Humphrey , cuja eficiência térmica é maior (cerca de 20%) do que a combustão em constante pressão ( isobárica ) do ciclo de Brayton classicamente usado em turbomáquinas .

A câmara de combustão é alimentada através de um controlo de válvula e um tubo de entrada de ar comprimido a partir de uma bomba de palhetas rotativo de lado na fuselagem , que extrai o ar ambiente e comprime-a moderadamente em um tanque de armazenamento .

O termorreactor tem um quadrado secção transversal e dimensões muito compactas (25 cm × 10 cm × 10 cm × [10 em 4 em 4 × em]). Termoreactores são suficientemente pequenos para ser instalado no interior do corpo de asa como uma matriz ao lado do outro. Cada termorreactor desenvolve um impulso de 170  newtons . O Xplorair PX200 inclui 20 termoreatores: 7 em cada asa dianteira, e 6 em cauda aeronave. Durante a descolagem ea aterragem, os 20 termoreatores trabalhar em conjunto, proporcionando 3.400 newtons de empuxo. A altitude de cruzeiro de 9.000 pés (2,700 m) é alcançada em 4 minutos para 15 kg (33 lb) de combustível queimado. Só, então, seria necessário um termorreactor na ponta de cada asa dianteira para manter uma velocidade de cruzeiro de 200 km / h (125 mph). A ativação simultânea de todos os termoreatores durante o vôo ainda é possível e traria a velocidade para 640 km / h (400 mph), com o custo de uma eficiência de combustível mais pobre.

efeito Coanda e novos desenvolvimentos

Em 2008, o projeto é primeira suportada por Dassault Systèmes com a Paixão pela Inovação , EADS Innovation Works (o R & D departamento de Airbus ) e MBDA . O projeto evolui em um avião de monolugares com V-tail invertido apelidado de Colibri porque ele iria realizar uma decolagem em ângulo vertical, como um beija-flor .

O gás de escape temperatura (EGT) do termorreactor usando o ciclo Humphrey sendo menor do que na convencional ciclo de Brayton por centenas de graus , o fluxo de ar de escape para fora dos bocais de propulsão no bordo de fuga das asas dianteiras pode ser dirigido sobre a superfície superior das asas traseiras. O fluxo de ar mais rápido e o efeito de Coanda em torno da curvatura resultante permitir um maior coeficiente de sustentação e uma menor envergadura . Esta técnica é bastante semelhante ao da asa soprado utilizado, nomeadamente, no Breguet 941 , Boeing YC-14 e Antonov An-72 .

Xplorair também é apoiado desde 2013 pela Altran Technologies e Sogeti que desenvolvem a estruturas aeronáuticas e os aviônicos da aeronave, agora chamado de Xplorair PX200 ( Xplorair pessoais 200 kmh ). Uma vez que os estudos anteriores, a aerodinâmica evoluiu novamente com uma ascendente V-cauda e a utilização do efeito Coanda sobre a superfície superior de retaguarda biplano tiltwings . Durante a descolagem ou aterragem, estes tiltwings traseiros rodar 90 ° e o bordo de ataque da asa traseira mais baixa liga-se ao bordo de fuga da asa dianteira, directamente para bicos de jacto. O gás de exaustão seguinte a superfície curva devido ao efeito Coanda, e a passagem do ar é desviada baixos, proporcionando elevador motorizado para operação VTOL.

Para evitar a poluição sonora , Sogeti também desenvolve técnicas de reflexão acústica por taxa de cisalhamento de modulação em jacto . Redução de cerca de 15  dB , ou seja 30 vezes menos potência sonora , é esperado.

O efeito de Coanda é também utilizado no Xplorair para reduzir forma de arrasto . Ao cruzar, o ar comprimido é injectado na forma de um radial de jacto no nariz e bordos de ataque, de modo ortogonal ao fluxo de ar ambiente, em seguida, cobre toda a área molhada . Isso reduz a forma de arrastar, e pode até torná-lo negativo com suficiente velocidade do jato. Esta técnica foi testada pela primeira vez em 1918 pelo físico francês Constantin Chilowsky em conchas , em seguida, vários autores assumiu a idéia para melhorar projéteis , incluindo Henri Coanda por sua própria investigação sobre aerodinâmica. É por isso que Aguilar refere-se ao "efeito Chilowsky" em vez de "efeito Coanda" para este esquema de redução de arrasto. Esta técnica aplicada no ar é semelhante ao submarino supercavitação técnica utilizada em alguns torpedos como o VA-111 SKHVAL .

O Aeroestruturas PX200 também permite a asa-em-terra-efeito (WIG). O Xplorair poderia cruzeiro a baixa altitude acima do mar ou especiais rodovias que seriam construídos para tais veículos aéreos pessoais , a fim de reduzir o arrasto induzido e, assim, melhorar a eficiência de combustível .

Em junho de 2014, Aguilar funda a privada de responsabilidade limitada entidade corporativa ACG Aviation para desenvolver ainda mais o conceito.

patentes

A partir de 2014, Michel Aguilar entrou com 10 patentes no Xplorair eo termorreactor:

  • Pedido FR 2906222 , Aguilar, Michel, "Veículo por exemplo helicóptero, para transporte de passageiros, tem turbina de geração de fluxo de ar na superfície superior da asa dianteira, e asa traseira com superfície superior na qual o fluxo de gás de combustão é aplicado para produzir força de elevação de ar para permitir a descolagem e landing", publicado 2008-03-28, atribuído a Aguilar, Michel 
  • Pedido FR 2910056 , Aguilar, Michel, "Rotary ala-menos verticais de descolagem e aterragem veículo para o transporte de passageiros por ar, tem asa traseira cuja incidência variável é configurada para gerar força de levantamento no modo de descolagem, e adicionado às forças desenvolvidas sobre lamas dianteiros em modo de cruzeiro", publicado 2008-06-20, atribuídos a Aguilar, Michel 
  • A patente EP 2066564 , Aguilar, Michel, "Vertical de decolagem e pouso do veículo que não tem uma asa rotativa", emitido 2010-09-15, atribuído a Aguilar, Michel 
  • Pedido FR 2941496 , Aguilar, Michel, "ou seja, TURBOMÁQUINA termorreactor, tem injector de ar-combustível para a injecção de mistura ar-combustível pressurizado para dentro da câmara de combustão, onde injectado mistura ar-combustível percebe combustão volume constante e libertação de gás de combustão", publicado 2010-07- 30, atribuído ao Aguilar, Michel 
  • WO aplicação 2012113523 , Aguilar, Michel, "motor Jet, em particular um motor a jato para uma aeronave", publicado 2012/08/30, atribuído a Aguilar, Michel 
  • Pedido FR 2960259 , Aguilar, Michel, "turbocompressor para o uso em, por exemplo motor turbo de aeronave, tem câmara de combustão alimentada com ar comprimido através da abertura que permite a introdução de ar na câmara, e o compressor cuja saídas de ar são abertos no volume interno do reservatório", publicado 2011-11-25, atribuído a EADS EUROP Aeronautic Defence 
  • Aplicação FR 2983906 , Aguilar, Michel, "Método para a ignição térmica de um motor de combustão pulsada, e termorreactor com ignição térmica", publicado 2013/06/14, atribuído a Aguilar, Michel 
  • WO aplicação 2012113523 , Aguilar, Michel, "motor Jet, em particular, para uma aeronave", publicado 2012/08/30, atribuído a Aguilar, Michel 
  • Pedido FR 2971553 , Aguilar, Michel, "Método para reduzir o ruído do reactor de propulsão a jacto de aviões, envolve ejectando cisalhamento flui no bordo de fuga de barquinhas de reactor com velocidade de ejecção no intervalo entre as velocidades dos fluxos nos lados interior e exterior da barquinha", publicado 2012/08/17, atribuído a EADS EUROP Aeronautic Defence 
  • Pedido FR 2991721 , Aguilar, Michel, "Método e reactor térmico para a propulsão-válvula única com injecções múltiplas e combustões por ciclo de rotação", publicado 2013/12/13, atribuídos a Aguilar, Michel 

Veja também

links externos

Referências

  1. ^ Um b "Xplorair - Vertical Takeoff and Landing aviões sem Rotating Aerofoil" . Xplorair.com .
  2. ^ Um b "Altran e Xplorair PX200 iniciar uma parceria de pesquisa" . Grupo Altran . 17 junho, 2013.
  3. ^ Um b "Xplorair, Fly the Future" . 3DS . Arquivado do original em 18 de Março de 2012.
  4. ^ Patente US 1450579 , Chilowsky, Constantin, "projétil", emitido 1923/04/03, atribuído a Chilowsky, Constantin 
  5. ^ "Web site ACG Aviação" . acg-aviation.com .