AgustaWestland Project Zero - AgustaWestland Project Zero

Projekt Null
AW Project Zero 2013.png
Rolle Experimentelles Tiltrotor- VTOL- Flugzeug
nationale Herkunft Italien
Hersteller AgustaWestland
Erster Flug Juni 2011
Status In Entwicklung / Flugtest

Das AgustaWestland Project Zero ist ein Hybrid- Tiltrotor / Lift-Fanflugzeug . Es wurde von AgustaWestland als Technologiedemonstrator entwickelt und dient zur Untersuchung vollelektrischer Antriebe und anderer fortschrittlicher Technologien. Es ist das weltweit erste elektrische Tiltrotorflugzeug.

Entwicklung

Ursprünge

Im Dezember 2010 genehmigte das Management von AgustaWestland die Bildung eines Teams unter James Wang mit der Absicht, einen Technologiedemonstrator zu produzieren, der so viele neue Innovationen wie möglich in einer einzigen Flugzeugzelle enthält. Im Jahr 2013 stellte Wang fest, dass die Elektrotechnologien rasch Fortschritte machten und dass die Funktion von Project Zero darin bestand, die Bereitschaft für Elektroflugzeugtechnologien zu erreichen: "Anstatt darauf zu warten, dass die Batterie noch besser wird, arbeitete das Team an der Elektroflugzeugtechnologie hat sich positioniert, um für die nächste Generation von Batterien bereit zu sein ".

Bei AgustaWestland und seinen Partnerunternehmen arbeiteten insgesamt zwei Dutzend Vollzeitingenieure an dem Projekt in einem Skunkworks- Entwicklungsstil im italienischen Cascina Costa-Werk von AgustaWestland. Laut Wang waren die Mitglieder des Teams handverlesen und in der Regel jung und leidenschaftlich. Jedes Mitglied hatte eine bestimmte Spezialität in einem Bereich. Das Team entschied schnell, dass anstelle eines elektrisch angetriebenen, aber ansonsten konventionellen Flugzeugs oder Hubschraubers ein radikalerer Ansatz gewählt werden sollte: Ein elektrischer Doppelrotor- Tiltrotor ohne Getriebe oder Taumelscheiben . Wang fasste die Philosophie des Teams wie folgt zusammen: "Alles, was unmöglich ist, wollen wir tun."

Das Management stellte fest, dass die Entwicklung des AgustaWestland AW169 in weniger als vier Jahren abgeschlossen war, und forderte das Team auf, das Projekt innerhalb eines einzigen Jahres einschließlich der ersten Flugtests abzuschließen. Das Team arbeitete in den ersten sechs Monaten fast ununterbrochen, 24 Stunden am Tag und sieben Tage die Woche. Die Teammitglieder warteten nicht auf E-Mails oder Voicemail , sondern gingen persönlich direkt miteinander um, da sie sich im selben Büro befanden. Dies trug auch zur Wahrung der Geheimhaltung bei - direkte Teamarbeit auf diese Weise wurde stark gefördert. Die Advanced Concepts Group von AgustaWestland führte umfangreiche Modelltests für das Projekt durch. Dies beinhaltete die Schaffung mehrerer flugfähiger Modelle im Maßstab 1:10, die geflogen wurden, um die Extreme der Flughülle aufgrund der atypischen Form des Flugzeugs zu testen. Die Verwendung von CAD-Tools ( Computer Aided Design ) war ebenfalls wichtig, um den extrem schnellen Zeitplan des Programms einzuhalten. Die rechnergestützte Fluiddynamik und die Finite-Elemente-Modellierung wurden ausgiebig genutzt.

Verschiedene Unternehmen in Italien, Großbritannien, den USA und Japan arbeiteten an der Konstruktion und / oder Herstellung von Elementen des Projekts Zero, darunter vier verschiedene Niederlassungen von Finmeccanica . Ansaldo Breda entwickelt , um ein maßgeschneiderter Elektromotor Inverter und Begleitmotorsteuerungsalgorithmus, Selex ES die bereitgestellten High-Integrity Flight Control Computer - und die Aktorsteuergerät. Lucchi R.Elettromeccanica die Axialfluss angefertigten Dauermagnetmotoren ; Rotor Systems Research LLC arbeitete in Zusammenarbeit mit AgustaWestland an der aerodynamischen Auslegung der Rotorblätter . Lola Composites stellte das Verbundmaterial her, aus dem die meisten Außenflächen aus kohlefaserverstärktem Polymer (CFK) bestehen, während UCHIDA die Verbundstruktur für die Rotorblätter, Abdeckungen und Speichen herstellte. Stile Bertone arbeitete daran, das ästhetische und aerodynamische Design des Flugzeugs zu entwickeln.

Die Bezeichnung Projekt Null wurde aus der Beobachtung abgeleitet, dass dies ein einzigartiges internes Projekt ohne vergleichbares Gegenstück in der Unternehmensgeschichte war. Die Entwicklung von Project Zero wurde innerhalb kurzer Zeit durchgeführt; Die Zeit zwischen dem Beginn der Entwurfsphase und dem ersten Flug des Demonstrators selbst betrug weniger als sechs Monate. Um sicherzustellen, dass konkrete Vorteile aus dem Projekt gezogen werden, wurde beschlossen, dass ein Flugzeug in Originalgröße hergestellt und geflogen werden muss. Im Juni 2011 führte ein Demonstrant in Originalgröße einen ersten angebundenen Flug in Cascina Costa, Italien, durch. Laut Wang war keine Neugestaltung oder Korrektur erforderlich. "Alles hat funktioniert - das gesamte Design - beim ersten Mal".

Enthüllen und weiterentwickeln

Projekt Null auf statischer Anzeige auf der Paris Air Show 2013

Am 4. März 2013 wurde die Existenz des Programms auf der Heliopter Expo der Helicopter Association International (HAI) der Öffentlichkeit bekannt gegeben . Im Juni 2013 wurde das Flugzeug auf der Paris Air Show öffentlich ausgestellt . Anfang 2014 wurde das Project Zero-Team mit dem renommierten Grover E. Bell Award 2014 von AHS International ausgezeichnet - benannt nach Larry Bells verstorbenem Bruder -, der an Personen oder Organisationen vergeben wurde, die Forschung und Experimente in der Hubschrauberentwicklung gefördert und gefördert haben.

Nach der Flugtestphase begann AgustaWestland, aus dem Projekt zu lernen und Mittel zu studieren, um die produzierten Technologien in seine bestehende Drehflügler-Produktlinie zu übertragen. Es wurde betont, dass Project Zero selbst kein Produkt ist, sondern eine Investition in Technologien zum Nutzen des gesamten Unternehmens. Im Jahr 2016 wurde festgestellt, dass das für Project Zero entwickelte aktive Blattsteuerungssystem, bei dem keine Taumelscheibe und kein separates Schwingungsdämpfungssystem erforderlich sind, auf einem AgustaWestland AW139 einem Flugtest unterzogen werden sollte . Für ein zukünftiges Tiltrotor-Projekt von AgustaWestland werden die von Project Zero verwendeten Flugsteuerungsgesetze separat verwendet.

Die Advanced Concepts Group hat verschiedene alternative Antriebsanordnungen für Project Zero ins Auge gefasst, darunter Hybrid-Dieselantrieb, den Einbau von Brennstoffzellen und andere nicht spezifizierte Technologien. In der ursprünglichen Konfiguration ist die Flugzeit von zehn Minuten die aktuelle Betriebsgrenze. Im Jahr 2016 erklärte Wang, er sei zuversichtlich, dass die Batterietechnologie innerhalb eines Jahrzehnts voranschreiten werde, um eine Betriebszeit von 100 Minuten zu erreichen.

Design

Project Zero ist ein unkonventionelles Tiltrotorflugzeug mit elektrischem Antrieb , das von AgustaWestland als "Konvertiplane" bezeichnet wird. Es wurde als "halb Hubschrauber, halb Flugzeug" bezeichnet. Es ist ein fortschrittlicher Demonstrator, der die Fähigkeiten des elektrischen Antriebs in der Luftfahrt demonstrieren soll. Das Flugzeug ist vollelektrisch und wird mit wiederaufladbaren Batterien betrieben. AgustaWestland hat angegeben, dass das Flugzeug bei Ausstattung mit einem geeigneten Triebwerk Geschwindigkeiten erreichen kann, die den traditionellen Tiltrotor-Konstruktionen entsprechen, und eine typische Reiseflughöhe besitzt, die doppelt so hoch ist wie die eines herkömmlichen Hubschraubers. Der Technologiedemonstrator wurde nicht für die Produktion optimiert. Es kann entweder von einem einzelnen Piloten im Cockpit geflogen oder alternativ als unbemanntes Luftfahrzeug betrieben werden .

Der Schlüssel zum Projekt Null ist das innovative Antriebssystem, das entwickelt wurde, um zu demonstrieren und zu testen. Die beiden großen Rotoren des Flugzeugs werden von fortschrittlichen Elektromotoren angetrieben , die wiederum von in Batterien gespeicherter Energie angetrieben werden. Das vollelektrische Design macht eine Übertragung überflüssig , wie sie in herkömmlichen Flugzeugen verwendet wird. Es arbeitet auch mit geringen akustischen und thermischen Signaturen und ohne Abhängigkeit von Sauerstoff . Am Boden können die Batterien aufgeladen werden, indem die Rotoren gegen den Wind gekippt werden, um als Turbinen zu wirken . Der Demonstrator wurde entwickelt, um zahlreiche verschiedene Energiequellen für die Elektromotoren aufzunehmen. Es gibt auch eine alternative Hybridantriebsoption , bei der ein leichter Dieselmotor zum Antrieb eines Generators verwendet wird , um die von ORAL Engineering entwickelten Motoren mit Strom zu versorgen. Während des Kreuzfahrtfluges wird der größte Teil des Auftriebs von den Tragflächen bereitgestellt. Die äußeren Flügel sind abnehmbar, was für Missionen mit geringerer Reichweite nützlich sein kann, hauptsächlich im "Hubschraubermodus".

Darstellung des Projekts Null

Von mehr als 80 Prozent der Zusammensetzung des Flugzeugs ist Kompositmaterialien , einschließlich all der Haut, Rotorblättern , Ummantelung und Speichen; Die Struktur besteht fast ausschließlich aus Aluminium und Carbon. Die Materialien wurden auf der Grundlage der höchsten Geschwindigkeit bei angemessenem Gewicht und angemessenen Finanzierungskosten ausgewählt. Laut Angaben des Unternehmens "verwendet das Flugzeug keine Hydraulik, verbrennt keine fossilen Brennstoffe und erzeugt keine Emissionen." Anstelle der Hydraulik , elektromechanische Aktoren sind für Funktionen wie das Zurückziehen der verwendet Fahrwerks , Kippen der Gondeln, und Betätigen des Flugzeugs Elevons ; Diese Aktuatoren wurden von Microtecnica speziell entwickelt.

Die Schlüsseltechnologien von Project Zero wurden patentiert. Ein europäisches Patent, EP2551190 (A1), wurde am 29. Juli 2011 eingereicht und am 30. Januar 2013 erteilt. Parallel dazu wurden in den USA Patente (mit James Wang als Erfinder) erteilt, US2013026303 (A1). Weitere Patente wurden in Korea (KR20130014450 (A)), Japan (JP2013032147 (A)) und China (CN102897317 (A)) angemeldet.

Betriebsgeschichte

Im Juni 2011 führte der unbemannte Demonstrator seinen ersten angebundenen Flug im italienischen Werk Cascina Costa von AgustaWestland durch. Es wurde 2011 und 2012 mehrmals in gesicherten Bereichen geflogen, einschließlich Flügen mit und ohne Kanalabdeckungen um die Kipprotoren. Eine weitere Modifikation umfasste einen alternativen und fortschrittlicheren Satz von Rotorblättern mit nichtlinearer Verdrehung und die Installation von kundenspezifischen Tragflächen. Flugtests ermöglichten die Feinabstimmung des Antriebssystems, was zu einer Steigerung der Wirkleistung um 30 Prozent führte.

Das Projekt Zero hat seit seiner Veröffentlichung im März 2013 zahlreiche öffentliche Auftritte. Die Flugtests wurden ebenfalls fortgesetzt. Aufgrund der begrenzten Flugdauer konzentrierte es sich eher auf Modelle im Maßstab 1: 3 als auf den Demonstrator im Maßstab 1: 3. Im Februar 2016 wurde bekannt gegeben, dass ein Hybridantriebssystem in den Großflugzeugen installiert werden soll, um die Flugdauer von 10 Minuten auf 35 bis 45 Minuten zu verlängern.

Siehe auch

Externes Video
Videosymbol Berichterstattung über Project Zero auf der Paris Air Show 2013
Videosymbol Nachrichtenbericht 2016 über Project Zero

Verwandte Entwicklung

Verwandte Listen

Verweise

Zitate

Literaturverzeichnis

Externe Links