Blade Runner: “Volocopter” de 18 rotores, passando do conceito para o protótipo

Inventor e físico Thomas Senkel Criou uma sensação na Internet com o vídeo de outubro de 2011 de sua donzela – e apenas – voo de teste de um helicóptero de 16 rotores de prova de aroma de aroma chamado Multicopter 1. Agora, o fabricante da embarcação experimental de aviação pessoal, o E-VOLO europeu de start-up, está de volta com um revisado Design “Volocopter” Isso adiciona mais dois rotores, uma unidade híbrida em série e planos de longo prazo para ir a 100 % de energia da bateria.

O novo design exige lâminas de fibra de carbono de 1,8 metro e 0,5 quilograma, cada uma emparelhada com um motor. Eles são dispostos em torno de um cubo em dois círculos concêntricos sobre um cockpit de uma ou duas pessoas.

Depois de conceder o conceito de volocopter a Lindbergh Prêmio de Inovação em abril, Yolanka Wulff, diretora executiva da A fundação Charles A. e Anne Morrow Lindberghadmitiu que a idéia do helicóptero com várias lâminas parece “noz”. Olhando além da nova aparência, no entanto, ela diz, o conceito de E-Volo se destaca em segurança, eficiência energética e simplicidade, que eram as bases do prêmio.

Todos os três atributos chegam graças em grande parte à remoção de Evolo dos elementos clássicos de helicóptero. Primeiro, o rotor principal de alta massa, a transmissão, a lança de cauda e o rotor da cauda desaparecem. As enormes lâminas sobre a cabine de um helicóptero normal criam elevador, mas sua massa cria um alto grau de estresse e desgaste na nave. E o pequeno rotor de cauda, ​​empoleirado verticalmente em um boom atrás da cabine, impede que o corpo do helicóptero gire na direção oposta como as lâminas principais, mas também consome cerca de 30 % da potência de um helicóptero.

As lâminas de múltiplas rotores do volocopter individualmente não criariam o torque que um único rotor grande produz e eles oferecem redundância para segurança. Hipoteticamente, o volocopter poderia voar com alguns rotores em funcionamento, desde que esses rotores não estivessem todos agrupados de um lado, diz Senkel, co-inventor da aeronave e engenheiro de construção principal da E-Volo.

Sem a configuração icônica de duas próprias propagens, o ofício seria mais leve, tornando-o mais eficiente em termos de combustível e reduzindo a complexidade física de fornecer energia às lâminas superior e traseira de um único motor. O volocopter também não precisaria de uma transmissão com fome de energia. De fato, “não haverá conexão mecânica entre o motor a gás e as lâminas”, diz Senkel. Isso significa menos pontos de perda de energia e mais redundância por segurança.

O design da E-Volo elimina a dependência de uma única fonte de energia para as lâminas. Como um veículo híbrido em série, o volocopter teria um motor a gás, neste caso um motor capaz de gerar de 50 a 75 quilowatts, típico de aeronaves ultraleves. Em vez de acionar mecanicamente os rotores, o motor geraria energia para motores elétricos, além de carregar baterias de lítio a bordo. Se falhar, espera -se que as baterias forneçam energia de backup suficiente para que o ofício possa fazer um pouso controlado.

Enquanto os helicópteros navegam alterando o tom das lâminas principais e do rotor de cauda, ​​a manobrabilidade do volocopter dependerá da alteração da velocidade de rotores individuais. Embora mais complexo, é mais preciso em princípio controlar um ofício usando três a seis microcontroladores redundantes (no caso de uma ou mais falhas) interpretar instruções de um piloto usando um joystick do tipo console de jogo – em vez de pedais de leme, um bastão de controle e um acelerador.

A primeira impressão de Wulff sobre o design do volocopter não é incomum. Os vídeos promocionais animados por computador de E-Volo de uma embarcação branca, fibra de carbono e fibra de vidro sob uma palha de palha de lâminas lembra as máquinas voadoras de muitas asas do final do século XIX. Este ponto não se perde em Senkel.

“Eu entendo essas opiniões céticas”, diz ele. “O conceito de design parece um liquidificador. Mas estamos realmente criando uma máquina voadora segura”.

Isso seria progresso em si mesmo. Multopter 1 parecia algo de um episódio especialmente duvidoso de MacGyvercompleto com trem de pouso que envolvia uma bola de ioga prateada. Senkel montou em meio a todos os rotores alimentados apenas por baterias de lítio. O Mullicopter 1 gerou uma média de 20 quilowatts para pairar e foi no ar por apenas alguns minutos.

Há uma razão pela qual o ofício experimental voou brevemente e apenas uma vez.senkel descreve esse primeiro apanhador como “colado e ferrado”. Sentado na mesma plataforma que as lâminas giratórias, ele diz: “Eu estava ciente do fato de estar morto, talvez. Além disso, mostramos que o conceito funciona. O que vencemos se voarmos duas vezes?” Ele pergunta retoricamente.

Além de colocar o piloto com segurança abaixo das lâminas, o design do volocopter revisado operaria amplamente o mesmo que o protótipo inicial. O design exige três a seis acelerômetros redundantes e Giroscópios Para medir a posição e a orientação do volocopter, criando um ciclo de feedback que dá estabilidade ao artesanato e facilita a sobrevivência, diz Senkel.

O protótipo revisado do Volocopter em construção poderá estrear assim que a próxima primavera. Os primeiros modelos de produção, disponíveis em talvez três anos, devem voar por pelo menos uma hora a velocidades superiores a 100 quilômetros por hora e uma altitude mínima de cerca de 2.000 metros, ainda muito tímida do helicóptero padrão de altitude operacional normal de cerca de 3.000 metros. “Isso pode mudar nossas vidas, mas não espero nada assim por 10 anos”, acrescenta Senkel.

Dado que a maior parte da tecnologia necessária para construir o volocopter já está disponível, “essa ideia é bastante fácil de perceber”, diz Carl Kühn, diretor administrativo do E-Volo Partner Smoto GmbHuma empresa que integra sistemas de acionamento elétrico e componentes relacionados.

Como Senkel, Kühn tem modestas expectativas de curto prazo, apesar de sua ênfase repetida na natureza padrão da tecnologia envolvida. “Acho que o E-Volo terá aeronaves (um protótipo) em três anos que podem fazer o trabalho-que elevará uma ou duas pessoas de um ponto para outro”, diz ele.

As maiores limitações imediatas parecem ser regulatórias. Por exemplo, os reguladores europeus da aviação consideram qualquer sistema elétrico superior a 60 volts como alta tensão e regulamentar esses sistemas de maneira mais agressiva, diz Kühn. Como resultado, o volocopter operará abaixo desse limite. O ofício também precisará pesar não mais de 450 kg para permanecer na categoria ultraleve, que também está sujeita a menos regulamentos de aviação do governo, segundo Senkel.

O Wulff da Fundação Lindbergh diz que os juízes da organização acharam que o E-VOLO tinha “uma chance superior a 50 % de sucesso, ou não lhes dariam o prêmio de inovação”. Perguntada se ela se alinharia para voar um dia, ela diz: “Eu com certeza faria. Parece muito atraente para mim”.

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