- 28,585
- 46
- 8 Ноя 2022
Жизнь в киберпанке обещает быть тихой беззаботной.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/676;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
<div itemprop="articleBody">Большинство современных аэротакси легко узнать по крупным открытым винтам. Они позволяют машине взлетать вертикально, зависать и садиться на небольшой площадке, но создают две серьёзные проблемы: громкий гул и растущее сопротивление воздуха при разгоне. Южнокорейская Saean R&D предлагает отказаться от привычной схемы и спрятать силовую установку внутрь корпуса.
Компания получила в Южной Корее три патента на воздушно-реактивную систему для городских и региональных летательных аппаратов. Разработки описывают базовую конструкцию двигателя, внутренние направляющие лопатки и сопло, которое формирует управляемые микровихри. Вместе они должны повысить тягу, снизить расход энергии и сделать полёты над городом менее шумными.
Открытые пропеллеры хорошо работают на небольших скоростях, особенно во время взлёта и зависания. Однако при быстром горизонтальном полёте лопасти сталкиваются с сильным аэродинамическим сопротивлением. Их вращение также создаёт пульсирующий шум, который трудно скрыть даже при относительно небольшой мощности двигателя.
Для единичного демонстрационного полёта подобный звук не представляет большой проблемы. Совсем другая ситуация возникнет, если над жилыми районами ежедневно начнут проходить десятки или сотни машин. Шум может стать таким же препятствием для аэротакси, как ограниченный запас хода или сложная сертификация .
Saean предлагает поместить движитель в закрытый канал с акустической защитой. Воздух будет поступать внутрь корпуса, разгоняться и выходить через сопло, создавая тягу. Оболочка должна частично задерживать звук и одновременно защищать механизм от внешних воздействий.
Такая компоновка напоминает канальный вентилятор, однако патенты охватывают более сложную систему управления потоком. Компания рассчитывает использовать её не только для коротких перелётов внутри города, но и для более быстрых маршрутов между соседними населёнными пунктами.
Первый патент описывает общую архитектуру закрытого воздушного движителя. Корпус направляет поток, уменьшает потери и позволяет лучше контролировать воздух на входе и выходе. По расчётам разработчиков, это должно повысить эффективность на крейсерской скорости, где обычная многороторная схема начинает проигрывать.
Вторая разработка касается направляющих лопаток внутри каналов. Воздух редко движется идеально ровно: он закручивается, сталкивается со стенками и образует зоны турбулентности. Часть энергии при этом рассеивается, поэтому двигателю приходится сильнее нагружать аккумулятор.
Лопатки выстраивают поток в нужном направлении перед прохождением через силовую установку и сопло. Чем меньше хаотичных завихрений возникает внутри канала, тем больше энергии превращается в полезную тягу. Для электрического аппарата даже небольшая экономия важна, поскольку аккумуляторы остаются одной из самых тяжёлых частей конструкции.
Третий патент использует завихрения уже намеренно. Сопло создаёт множество мелких вихрей, которые распределяют выходящий поток и делают его менее резким. Такая схема должна ослабить шум, возникающий при смешивании быстрой воздушной струи с окружающим воздухом.
Микровихри также могут помочь при резких поворотах и полёте под большим углом атаки. В таких режимах поток способен отрываться от поверхности, из-за чего машина теряет подъёмную силу и становится хуже управляемой. Контролируемое завихрение удерживает воздух возле корпуса и снижает вероятность аэродинамического срыва.
Впрочем, патенты пока описывают технические решения, а не готовое серийное аэротакси. Saean не представила полноразмерный аппарат с новой установкой и не опубликовала независимые измерения шума, тяги или энергопотребления. Поэтому оценить реальное преимущество перед открытыми винтами пока невозможно.
Закрытый корпус тоже не решает все проблемы автоматически. Каналы и звукоизоляция увеличивают массу, усложняют охлаждение и могут создавать собственное сопротивление. Инженерам придётся добиться того, чтобы выигрыш от более ровного потока оказался выше дополнительных потерь.
Saean ранее занималась наземным электрическим транспортом. Компания разрабатывала спортивный электромобиль EXOD, кроссоверы WiD-U, тяжёлые электрические самосвалы и аккумуляторные системы. Опыт работы с батареями и теплоотводом теперь планируют использовать в авиационном направлении.
В электрическом летательном аппарате температурный режим особенно важен. Во время вертикального взлёта двигатели и аккумуляторы работают с высокой нагрузкой, а лишний вес системы охлаждения уменьшает запас хода. Для закрытой силовой установки вопрос отвода тепла становится ещё сложнее, поскольку оборудование размещено в закрытом канале.
Интерес к подобным проектам растёт по мере того, как отрасль переходит от эффектных прототипов к сертификации. Joby Aviation , Archer Aviation и другие производители уже проходят длительные проверки, необходимые для начала пассажирских перевозок. На этом этапе выясняется, что одного успешного полёта недостаточно: аппарат должен стабильно работать в разных погодных условиях, безопасно переносить отказы и не создавать чрезмерный шум.
Однако путь от патента до пассажирского аппарата занимает годы. Разработчикам предстоит построить прототип, проверить его в аэродинамической трубе, измерить шум в разных режимах и доказать, что закрытый движитель не теряет тягу при боковом ветре, дожде или попадании посторонних предметов.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/676;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
<div itemprop="articleBody">Большинство современных аэротакси легко узнать по крупным открытым винтам. Они позволяют машине взлетать вертикально, зависать и садиться на небольшой площадке, но создают две серьёзные проблемы: громкий гул и растущее сопротивление воздуха при разгоне. Южнокорейская Saean R&D предлагает отказаться от привычной схемы и спрятать силовую установку внутрь корпуса.
Компания получила в Южной Корее три патента на воздушно-реактивную систему для городских и региональных летательных аппаратов. Разработки описывают базовую конструкцию двигателя, внутренние направляющие лопатки и сопло, которое формирует управляемые микровихри. Вместе они должны повысить тягу, снизить расход энергии и сделать полёты над городом менее шумными.
Открытые пропеллеры хорошо работают на небольших скоростях, особенно во время взлёта и зависания. Однако при быстром горизонтальном полёте лопасти сталкиваются с сильным аэродинамическим сопротивлением. Их вращение также создаёт пульсирующий шум, который трудно скрыть даже при относительно небольшой мощности двигателя.
Для единичного демонстрационного полёта подобный звук не представляет большой проблемы. Совсем другая ситуация возникнет, если над жилыми районами ежедневно начнут проходить десятки или сотни машин. Шум может стать таким же препятствием для аэротакси, как ограниченный запас хода или сложная сертификация .
Saean предлагает поместить движитель в закрытый канал с акустической защитой. Воздух будет поступать внутрь корпуса, разгоняться и выходить через сопло, создавая тягу. Оболочка должна частично задерживать звук и одновременно защищать механизм от внешних воздействий.
Такая компоновка напоминает канальный вентилятор, однако патенты охватывают более сложную систему управления потоком. Компания рассчитывает использовать её не только для коротких перелётов внутри города, но и для более быстрых маршрутов между соседними населёнными пунктами.
Первый патент описывает общую архитектуру закрытого воздушного движителя. Корпус направляет поток, уменьшает потери и позволяет лучше контролировать воздух на входе и выходе. По расчётам разработчиков, это должно повысить эффективность на крейсерской скорости, где обычная многороторная схема начинает проигрывать.
Вторая разработка касается направляющих лопаток внутри каналов. Воздух редко движется идеально ровно: он закручивается, сталкивается со стенками и образует зоны турбулентности. Часть энергии при этом рассеивается, поэтому двигателю приходится сильнее нагружать аккумулятор.
Лопатки выстраивают поток в нужном направлении перед прохождением через силовую установку и сопло. Чем меньше хаотичных завихрений возникает внутри канала, тем больше энергии превращается в полезную тягу. Для электрического аппарата даже небольшая экономия важна, поскольку аккумуляторы остаются одной из самых тяжёлых частей конструкции.
Третий патент использует завихрения уже намеренно. Сопло создаёт множество мелких вихрей, которые распределяют выходящий поток и делают его менее резким. Такая схема должна ослабить шум, возникающий при смешивании быстрой воздушной струи с окружающим воздухом.
Микровихри также могут помочь при резких поворотах и полёте под большим углом атаки. В таких режимах поток способен отрываться от поверхности, из-за чего машина теряет подъёмную силу и становится хуже управляемой. Контролируемое завихрение удерживает воздух возле корпуса и снижает вероятность аэродинамического срыва.
Впрочем, патенты пока описывают технические решения, а не готовое серийное аэротакси. Saean не представила полноразмерный аппарат с новой установкой и не опубликовала независимые измерения шума, тяги или энергопотребления. Поэтому оценить реальное преимущество перед открытыми винтами пока невозможно.
Закрытый корпус тоже не решает все проблемы автоматически. Каналы и звукоизоляция увеличивают массу, усложняют охлаждение и могут создавать собственное сопротивление. Инженерам придётся добиться того, чтобы выигрыш от более ровного потока оказался выше дополнительных потерь.
Saean ранее занималась наземным электрическим транспортом. Компания разрабатывала спортивный электромобиль EXOD, кроссоверы WiD-U, тяжёлые электрические самосвалы и аккумуляторные системы. Опыт работы с батареями и теплоотводом теперь планируют использовать в авиационном направлении.
В электрическом летательном аппарате температурный режим особенно важен. Во время вертикального взлёта двигатели и аккумуляторы работают с высокой нагрузкой, а лишний вес системы охлаждения уменьшает запас хода. Для закрытой силовой установки вопрос отвода тепла становится ещё сложнее, поскольку оборудование размещено в закрытом канале.
Интерес к подобным проектам растёт по мере того, как отрасль переходит от эффектных прототипов к сертификации. Joby Aviation , Archer Aviation и другие производители уже проходят длительные проверки, необходимые для начала пассажирских перевозок. На этом этапе выясняется, что одного успешного полёта недостаточно: аппарат должен стабильно работать в разных погодных условиях, безопасно переносить отказы и не создавать чрезмерный шум.
Однако путь от патента до пассажирского аппарата занимает годы. Разработчикам предстоит построить прототип, проверить его в аэродинамической трубе, измерить шум в разных режимах и доказать, что закрытый движитель не теряет тягу при боковом ветре, дожде или попадании посторонних предметов.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
