Letem světem pod soustavou vrtulí  
O netradiční koncepci malého osobního letadla s kolmým startem i přistáním, které by prý v průběhu deseti let mohlo prorazit na trh. Jeho konstruktéři dokonce uvažují o pohonu výlučně elektrickou energii z nabíjecích baterií – samozřejmě, když budou vhodné k mání.

E-volo
Na podzim minulého roku vzbudil zájem nejen německé veřejnosti zvláštní prototyp létajícího stroje – volokoptéra VC1 (z anglického volocopter) malé soukromé firmy Syntern GmbH z Karlsruhe. Šlo o zvláštní prototyp VTOLu (z anglického Vertical Take-Off and Landing), tedy letadla, které konstrukčně nespadá mezi vrtulníky, rakety nebo vzducholodě, a přesto se dokáže vznést ze země a opět na ní přistát v kolmém směru. Dálkovým ovládačem řízený pohyb jakési „na koleně“ sešroubované konstrukce zajišťovalo šestnáct vrtulek poháněných elektrickou energií malých lithiových baterií. Rotory byly ve čtveřicích tvořících kříž umístěny na koncích čtyř horizontálních ramen o délce něco přes dva metry. Ve středu konstrukce bylo sedadlo a pod ním, pro „odpérované“ přistání, uchycen velký nafukovací cvičební míč. Čtyři podpůrné nožičky mu zajišťovaly rovnováhu a pomáhaly unést hmotnost nejen samotného 80kilovového létajícího čarostroje, ale i přibližně stejně těžkého prvního „pilota“, Thomase Senkela, fyzika zabývajícího se vývojem elektrických pohonů pro ultralehká vozidla a letadla. Je tvůrcem koncepce volokoptéry a jedním z trojčlenného týmu e-volo, který si za dlouhodobý cíl stanovil vytvořit bezpečný, lehce ovladatelný a energeticky nenáročný osobní dopravní letoun pro dvojčlennou posádku, který bude poháněn hybridním systémem spalovací motor – lithiové baterie s možností přejít na čistě elektrický zdroj v době, kdy se vhodný na trhu objeví.

 
Zatím velmi jednoduchý prototyp jednomístné volokoptéry VC1, vývoj kterého třem nadšencům trval víc než rok, poslouchá příkazy transformované do pohybu joysticku dálkového ovládače, i když jeho pilot stojí bezpečně na zemi. Pravděpodobně ale jen na krátkou vzdálenost, protože řízení patří do rukou „pilota na palubě“. První takový testovací let, či spíše krátké vznášení se na vlastní nebezpečí trvalo jen 90 sekund při průměrném výkonu všech rotorů 20 kW. Po přistání si Senkel pochvaloval pohodlnost a jednoduchost ovládání, které připomíná zábavu na herní konzole. Pohyb joysticku reguluje rychlost otáček jednotlivých rotorů.
Videozáznam prvního pokusu:

 

 

Samozřejmě, že na videu představený šestnáctivrtulový model VC1 sloužil jenom k testování základní koncepce pohonu. Je na hony vzdálen komerčně nadějnému cílovému produktu, jenž by měl zajistit pohodlnou, rychlou a bezpečnou přepravu jednoho nebo dvou lidí na relativně krátkou vzdálenost vzdušnou cestou. První testovací prototyp i konečná komerční verze plánovaná pro vzdálenější budoucnost spoléhají jenom na elektrický pohon z baterií. Ty dnešní, použitelné s ohledem nejen na kapacitu ale i hmotnost, neumožňují létat déle než 20 minut. Proto, dokud nebudou k dispozici podstatně vhodnější lehké a malé přenosné zdroje s dostatečnou kapacitou, musí následující typy výkonnějších volokoptér využít sériový hybridní motor, v němž by spalovací jednotka vyráběla elektřinu pro elektromotory vrtulí a dobíjela lithiové baterie, jež by měly zajistit energii pro bezpečné přistání v případě výpadku motoru s výkonem 50 až 75 kW, což odpovídá kategorii ultralightů. Jedno i dvoumístný typ by mělo do vzduchu zvedat osmnáct vrtulí umístěných nad kabinou ve dvou koncentrických kružnicích na šesti horizontálních ramenech ve tvaru písmena Y. Pro zvýšení dopředné rychlosti se zejména u většího stroje uvažuje i o verzi s jednou tlačnou záďovou vrtulí. Není však nutná jako u helikoptéry, jejíž ocasní rotor kompenzuje točivý moment celého stroje, který vzniká v důsledku otáček velké hlavní vrtule.


Navrhovaný dizajn pro jednomístní volokoptéru Evolution 1P a dvojmístní Evolution 2P (kredit: e-volo, zveřejněno s povolením autorů):


K takovým volokoptérám, jaké představují modely na obrázcích, ale vede ještě několik let vývoje. Přesto konstruktéři hodlají již na jaře příštího roku předvést dokonalejší prototyp, než byl ten loňský a za tři roky by chtěli veřejnosti představit prototyp VC Evolution 2P, který bude schopen bezpečného hodinového letu s dvojčlennou posádku rychlostí nad 100 km/h ve výšce okolo 2 kilometrů. Protože Evropská agentura pro bezpečnost letecké dopravy (European Aviation Safety Agency; EASA) považuje napětí nad 60 voltů za vysoké a pro takové systémy stanovila velmi přísná pravidla, tým se bude snažit u elektrické volokoptéry tuto hranici nepřekročit. Dalším omezením je maximální hmotnost 450 kilogramů, která pro kategorii ultralehkých letadel představuje horní limit. Proto konstruktérský trojlístek uvažuje jen o lehkých materiálech. Například každý z osmnácti, respektive devatenácti rotorů VC Evolution 2P má být opatřen jedním dvoustranným, ve středu uchyceným vrtulovým listem o dálce 1,8 metru, který díky tomu, že bude z uhlíkových vláken, bude vážit prý jen půl kilogramu.


Automatickou kontrolu polohy a směru má zajišťovat několik navzájem sice nezávislých, společně však monitorujících palubních počítačů řídících rychlost rotace každého z rotorů. Když nějaký z nich vypadne, nic by se nemělo stát, volokoptéra by měla bezpečně přistát i s kombinací jenom dvanácti funkčních vrtulí, pokud těch zbylých 6 nefunkčních nebude tvořit jednostranné seskupení. Na rozdíl od helikoptéry, u níž jeden spalovací motor zabezpečuje pohon hlavní i zadní vrtule, což vyžaduje soustavu mechanických převodů, elektricky ovládané malé rotory je nepotřebují. Obejdou se bez složitějších mechanických prvků, čímž se snižuje hmotnost a zjednodušuje konstrukci pohonu. „Nebude zde žádné mechanický převod mezi spalovacím motorem a vrtulemi,“ tvrdí Senkel, který tím zdůrazňuje, že se nejen sníží počet míst, kde dochází k energetickým ztrátám, ale zároveň, protože nebude tolik komponentů náchylných k poruchám, zvýší se bezpečnost. Pro její zajištění „všechny důležité bezpečnostní systémy jsou vícenásobně zálohovány,“ jak tvrdí tým prostřednictvím své stránky. V plánu je i verze, která by se pro jednodušší transport měla dát částečně rozložit – video.


Projekt působí trochu futuristicky, přesto ho někteří považují za realistický a perspektivní. Důkazem je udělení letošní Lindberghovy ceny AERO 2012 týmu e-volo. Prezident nadace Erik Lindbergh výběr vítěze odůvodnil slovy: „Jsme přesvědčeni, že vývoj volokoptéry představuje velkou naději na radikální změnu dopravy na krátké vzdálenosti. Má před sebou ještě dlouhou cestu, ale jestli tento novátorský design prorazí na komerční trh, dramaticky změní způsob našeho pohybu po planetě.“


Samarai z NASA
E-volo tým ale není zcela bez konkurence. Také NASA představila zajímavou koncepci osobního letadélka typu VTOL. Stroj jménem Samarai by měl pohánět lehký elektromotor určený pro kolmý vzlet i přistání a k horizontálnímu dopřednému letu, při němž by se listy vrtulí proměnily na křídla, by pak měl sloužit spalovací motor:


 

 

 

Zdroje: stránka e-volo, Scientific American, NASA VTOL concepts 

Datum: 05.07.2012 17:32
Tisk článku

Letadlo - neuveden
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 280 Kč
cena: 249 Kč
Letadlo
neuveden

Diskuze:

Ještě k počtu rotorů

Pavel Hudecek,2012-07-17 17:31:57

Velký počet menších rotorů má tu výhodu, že se snižuje hmotnost a cena motorů. Výkon na jednotku hmotnosti totiž roste s otáčkami. No a čím menší vrtule, tím víc otáček.

Odpovědět

nie celkom zlý nápad

Miloš Trnavský,2012-07-16 09:59:49

ja si naopak myslím že to môže mať šancu na úspech

relatívne bohatých ľudí je hlavne v nemecku a okolí dosť
a výhoda tohto modelu by mala byť hlavne v bezpečnosti - proste že by mal umožniť lietať aj kvázi "laikom" -
niečo ako letecký Segway

Odpovědět

Robur Dobyvatel&J.Verne podruhé

Miroslav Bezouška,2012-07-09 17:54:05

mě na těchto zprávách a jejich věcných podkladech nejvíc fascinuje vytrvalost jejich autorů (teď nemám na mysli paní Gregorovou aby nebylo mýlky). Oni zřejmě nějak nezaregistrovali dávno známou skutečnost, že zdaleka ne všechno, co je fyzikálně nebo dokonce i technicky možné může mít také praktický význam. Příkladů je nepřeberně - třeba "buňát" (nepřevrhnutelný kalamář)českého podivína Hrona, všelijaké zázračné, dokonce fungující typy spalovacích motorů, letadla na sluneční pohon, která i létají a tak dále ad infinitum. Pokud to experimentátoři dělají za vlastní peníze, případně za peníze dárců, kteří jsou předem smířeni s tím že o ně přijdou, nelze mít velké námitky. Snad jedině, že spotřebovaný elán a tvůrčí potenciál by bylo možno využít smysluplnějším způsobem. Malér ovšem nastává ve chvíli, kdy se podobné věci dělají jaksi oficielně a organizovaně za prostředky daňových poplatníků. Příkladů jsou opět mračna, třeba "obnovitelné" zdroje energie.

Odpovědět

Jan Kment,2012-07-08 17:23:54

Vedle modelu NASA vypadá ten německý po všech stránkách dost méněcenný. Má vůbec smysl vymýšlet něco, co už bylo překonáno?

Odpovědět

Robur Dobyvatel

Roman Halaj,2012-07-05 21:50:14

Sranda, ze sa z konceptu lietajucej lode Albatros s 37 nosnymi vrtulami pohananymi elektricky, konstruovanej zo specialne tvrdeneho papiera, lahsieho a pevnejsieho nez ocel (silne pripominajuce dnesne uhlikate a kevlarove laminaty) kdekdo este pred par rokmi smial. Bud bol Verne genialny vizionar, alebo sa dejiny opakuju v cykloch a on si jednoducho spomenul, alebo videl priamo buducnost... Namatkou si spomeniem na jeho elektricky pohanane ponorky (pripominaju mi dnesne atomove ponorky), jeho bezdrotovo ovladane elektricky pohanane drony z Neuverielnych dobrodruzstiev Barsacovej vypravy atd...

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2012-07-06 01:21:42

nie, žeby sa nemecký koncept nedal dotiahnuť do plánovanej predstavy - myslím verziu s hybridným motorom. Pochybujem ale o komerčnom úspechu. Pre dvojmiestnu volokoptéru, ktorá by mala byť typom osobného lietadielka (len pre 2! osoby) bude potrebný asi 10 metrový hangár. Nosnosť by to malo mať asi len 200 kg. Aj ekonomické smerovanie Európy naznačuje, že, aj keď sa to tvári ako ekologické sympatické lietadielko, na ktoré sa asi momentálne dajú získať "zelené" granty, v skutočnosti si za nejakých desať rokov takýto z niekoľkých dôvodov iracionálny luxus bude můcť dovoliť len málokto - a to nie je predpoklad komerčného úspechu. Koľko sa v súčasnosti predá elektromobilov, alebo hybridov? A ako dlho sa vyrábajú? Budeme sa musieť zobudiť do tvrdej reality.

Odpovědět


Hybrid

Vojtěch Kocián,2012-07-06 09:08:26

Podobný stroj jen těžko může mít jiný než elektrický (hybridní) pohon. Spalovací motor pro každou vrtuli nebo mechanický rozvod z centrálního motoru je mnohem složitější varianta. Proto nevidím důvod hned do toho tahat politiku.

Jen mi není jasné, proč a jestli vůbec je tato konstrukce výhodnější než klasická s jednou hlavní a jednou pomocnou vrtulí nebo se dvěma hlavními protiběžnými.

Zájem by o to mohl být podobný jako o klasické malé vrtulníky - ty jsou také jen pro dvě osoby. Samozřejmě pokud to zabijí cenou, tak to komerční úspěch mít nebude.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace