Elytron 2S: het out-of-the-box tiltrotorconcept

Anonim

Elytron 2S: het out-of-the-box tiltrotorconcept

vliegtuig

David Szondy

24 juli 2014

7 afbeeldingen

Een Elytron 2S (hier afgebeeld in een voorgestelde versie met zeven zitplaatsen) is een tiltrotorvliegtuig dat een Prandtl-vleugelontwerp gebruikt

Sommige mensen zijn nooit tevreden. Je geeft ze een vliegtuig en ze zeggen dat het niet kan zweven. Je geeft ze een helikopter en ze zeggen dat het niet erg hoog of snel kan vliegen. Om de voordelen van zowel vliegtuigen met vaste vleugels als helikopters te combineren, ontwikkelt Elytron Aircraft LLC uit Mountain View, Californië, de Elytron 2S, een klein tiltrotorvliegtuig dat gebruik maakt van een box-wing configuratie en gericht is op de civiele markt.

Vliegtuigen en helikopters doen het goed in hun respectieve luchtvaartniches. Vliegtuigen kunnen hoog, snel, ver en zwaar worden vervoerd, terwijl helikopters kunnen zweven, achteruit vliegen, landen en verticaal opstijgen en in zeer kleine ruimtes kunnen manoeuvreren. Het lastige is wanneer er banen ontstaan ​​waar behoeften elkaar overlappen; zoals een vliegtuig dat verticaal kan landen, of een helikopter dan op grote hoogte kan vliegen.

Hoewel er de afgelopen jaren enkele agressieve ontwikkelingsprojecten zijn geweest, zoals de Bell V-280, de AugustaWestland Project Zero en AW609, is het enige operationele bemande, prop-aangedreven vliegtuig dat dit soort hybride vlucht beheert de V-22 Osprey tiltrotor vliegtuigen.

In dienst bij het Amerikaanse Korps Mariniers en de luchtmacht van de VS, Japan en Israël, heeft de militaire tiltrotor vele jaren in controversiële ontwikkeling doorgebracht en tot op de dag van vandaag is er geen civiele versie van de grond gekomen. Dit is jammer omdat vroege visioenen van tiltrotorvliegtuigen hen als luchttaxi's, korteafstandstransporten en in andere civiele toepassingen zagen.

De Elytron 2S is een nieuwe kijk op de tiltrotorconfiguratie met een onconventioneel vleugelontwerp om een ​​hybride vliegtuig te creëren met betere prestaties, vooral in de moeilijke overgang tussen verticale en horizontale vlucht. De 2S is een van een familie van vliegtuigen die het afgelopen decennium is ontwikkeld door het bedrijf Elytron en is bedoeld om de kenmerken van een helikopter en een vliegtuig met een vaste vleugel te combineren, waarbij het bedrijf aanvragen ziet voor medische hulpdiensten, zoeken en redden, luchttaxi's en olie-exploratie.

Het vergelijken van de 2S met de Osprey, het meest voor de hand liggende verschil is de vleugelconfiguratie, bekend als Prandtl's box wing-ontwerp. Het ziet er exotisch en futuristisch uit, maar het is eigenlijk een variatie op een vleugelconcept dat dateert uit de vroegste dagen van de luchtvaart toen het werd gebruikt door de pioniervlieger Louis Bleriot in 1906. Het is ook meer recent gebruikt door Lockheed Martin voor een van zijn conceptjets.

2S 's ontwerp maakt gebruik van twee paar vleugels. Eén paar wordt vooruit gezet op de romp en wordt teruggevaagd. Een tweede paar wordt bovenop de staart geplaatst en naar voren geveegd. De uiteinden van de voor- en achtervleugels zijn verbonden door winglets en vormen een scheve doos. Met deze lay-out worden de krachten verdeeld door de doosstructuur, waardoor deze sterker en lichter wordt. Het biedt ook een hoge beeldverhouding voor een grotere lift van ongeveer 15 procent ten opzichte van conventionele vleugels.

Dit resulteert in een grotere brandstofefficiëntie en minder gewicht. Bovendien is de boxvleugel stabieler, heeft betere glijverhoudingen en is minder snel geneigd tot afslaan. Al met al maakt dit de box wing van Prandtl zeer geschikt voor korte start- en landingsvaartuigen. De stalfactor is vooral belangrijk omdat het helpt om de 2S in de lucht te houden tijdens de verticale naar horizontale vluchtovergang.

Tot nu toe is dit ongebruikelijk, maar niet ongekend. Volgens Elytron is het nieuwe bit over de 2S het extra paar roterende vleugels gemonteerd midschepen, die de motoren en rekwisieten bevatten. De roterende vleugels, genaamd 'proprotors', worden aangedreven door twee 90-graden versnellingsbakken en zijn gemonteerd op een enkele, centraal gemonteerde kantelvleugel die 100 graden doorloopt en vier bedieningsoppervlakken heeft.

Elytron zegt dat deze opstelling binnen de doosvleugel interferentie met de stuwkracht van de proprotors vermijdt, terwijl de winglets beschermen tegen rotoraanvallen. Omdat de proprotors voor de voorwaartse vlucht naar de horizontaal kunnen zakken, hebben de bladen niet het nadeel van helikopterrotors waarbij de terugtrekkende zijde van de rotoren het vaartuig vertraagt ​​en ongewenst koppel introduceert. Het ontwerp van de proprotors is veel minder gecompliceerd dan een helikopterrotor zonder de rotoren te hoeven hellen of te verenigen, zodat de verbindingen eenvoudiger zijn en hun minder delen door de vleugel zijn uitgespreid.

Volgens Elytron is het resultaat van dit alles een lage weerstand bij hoge snelheid in een vaartuig dat twee tot drie keer sneller kan vliegen dan een equivalente helikopter en als de V-22 een voorbeeld is, zal het een hoger werkingsplafond hebben. Het is ook veiliger omdat de glijdende verhouding betekent dat de rotoren niet moeten autoroteren tijdens een noodlanding. Als dat niet werkt. Elytron zegt dat het een ballistische parachute zal installeren.

De Elytron 2S is een twee-zits technologiedemonstrator gebouwd met behulp van snelle prototyping met koolstofcomposietmaterialen. Het bedrijf zegt dat het van plan is om een ​​450 pk sterke racemotor met turbo in de 2S te installeren met het doel om volgend jaar vliegproeven uit te voeren. Als dit lukt, zal de volgende fase bestaan ​​uit het bouwen van een zevenzitterversie voor commercieel gebruik. In de tussentijd is de 2S te zien op de Oshkosh Airshow tot en met 3 augustus.

Bron: Elytron

Het Elytron 2S demonstratiesysteemontwerp met tweezits technologie

Een Elytron 2S (hier afgebeeld in een voorgestelde versie met zeven zitplaatsen) is een tiltrotorvliegtuig dat een Prandtl-vleugelontwerp gebruikt

De "proprotors, " zijn gemonteerd op een enkele, centraal gemonteerde kantelvleugel die 100 graden doorloopt

Het ontwerp van de boxvleugel van de Elytron 2S Prandtl ziet de uiteinden van de voor- en achtervleugels met winglets, waardoor een scheve doos ontstaat

Ontwerp van de Elytron 2S tweezits technologiedemonstratie

De Elytron 2S is het extra paar roterende vleugels gemonteerd midscheeps, die de motoren en rekwisieten bevatten

De ontwerpen voor de Elytron 2S-technologiedemonstrator (links) en een zevenzitterversie voor commercieel gebruik