Egy hajtásrendszer technológia, ami feltárja a városi légiközlekedésben rejlő lehetőségeket

Egy hajtásrendszer technológia, ami feltárja a városi légiközlekedésben rejlő lehetőségeket

A városi légiközlekedés feltörekvő piaca új lehetőségeket kínál az utazás és szállítás terén, mindamellett, hogy ígéretes és hosszútávú gazdasági előnyöket nyújt azoknak a vállalatoknak, amelyek a jövőben ilyen szolgáltatásokat szeretnének ajánlani ügyfeleiknek. Ezeknek az árát nagymértékben meghatározza majd az ezt a piacot kiszolgáló elektromos függőlegesen fel- és leszálló járművek (eVTOL) megbízhatósága, rendelkezésre állása és teljesítménye. A szolgáltatóknak emellett biztosítaniuk kell a légiipar által megkövetelt, és a széles társadalmi elfogadottság szempontjából kulcsfontosságú, roppant magas biztonsági és környezetvédelmi követelményeket is.

A városi légiközlekedés járművei által nyújtott lehetőségek teljeskörű kiaknázásában kulcsfontosságúak a teljesítmény- és hajtásrendszerek. A Rolls-Royce Electrical-nél valódi életciklus-értéket teremtünk különféle technológiákat felsorakoztató portfóliónkkal, amelyek kielégítik ügyfeleink változatos igényeit, nagy teljesítményűek és a legmagasabb biztonsági előírásoknak is megfelelnek üzembiztos funkciókkal.

Markus Christmannal, a Rolls-Royce Electrical városi légiközlekedésért felelős főmérnökével beszélgettünk arról, hogyan keresünk megoldásokat a tervezés legkorábbi szakaszától a tesztelésig felmerülő kihívásokra.

Hogyan teremthetünk valódi értéket a teljes életciklus során vásárlóinknak a városi légiközlekedés piacán?

Markus Christmann, a Rolls-Royce Electrical városi légiközlekedésért felelős főmérnöke

Hogyan teremthetünk valódi értéket a teljes életciklus során vásárlóinknak a városi légiközlekedés piacán?

Az alacsony üzemeltetési költség kulcsfontosságú tényező abban, hogy olyan mobilitási modellek jöjjenek létre, amelyek a gazdasági sikerhez szükséges volumeneket szabadítanak fel az üzemeltetőknél. Az előrejelzések szerint az egy mérföldre jutó utasszállítások ára versenyképes lesz, így minden egyes földön töltött perc hatással lehet a nyereségre.

Éppen ezért az eVTOL-ok meghajtására használt elektromos meghajtóegységeknek (EPU) nagyon alacsony karbantartási- és szervíz igényekkel, valamint hosszú üzemidővel kell rendelkezniük.

A Rolls-Royce-nál mérnökeink jelentős tapasztalatot szereztek a polgári és az üzleti repülés terén, így pontosan ismerjük az ezzel kapcsolatos költségstruktúrákat. Így a megfelelő eszközkészletet használjuk a tervezéshez, hogy már a kezdetektől fogva szem előtt tartsuk az alacsony karbantartási- és szervíz követelményeket.

Termékeink olyan különféle tervezési funkciókat tartalmaznak, amelyek a légijármű várható élettartama alatt annak teljesítményére és a megbízhatóságra összpontosítanak.

Már most rengeteg különféle eVTOL repülőgép koncepció létezik. Hogyan lehet a megfelelő hajtásrendszert létrehozni úgy, hogy az valamennyi számára használható legyen?

Moduláris technológiával tudjuk támogatni azt, hogy az általunk létrehozott platformok széleskörben alkalmazhatóak legyenek. A rendszereket úgy alakítjuk ki, hogy az egyes repülőgépekhez és az üzemeltetéshez a leginkább megfelelőek legyenek, ami egyúttal megkönnyíti a karbantartást és a szervizelést is.

A városi légiközlekedés járművei számára készült elektromos meghajtóegységünk például három kulcsfontosságú komponensből áll. Egy transzverzális-fluxusú elektromos gépből, amely a légcsavarok számára szükséges nyomatékot hozza létre, egy külső terhelési kazettából (ELC), amely a motort a repülőgéphez rögzíti, valamint a motort vezérlő és védő teljesítményelektronikából (sávvezérlő egységek vagy LCU-k). Ezek mind skálázhatók és alkalmasak a különböző platformok teljesítményigényeinek kielégítésére. Emellett mérnökeink úgy tervezték ezeket az eszközöket, hogy lehetőség nyíljon a rugalmas telepítésre és a könnyebb szervizelhetőségre, így csökkentve az állásidőt.

Az egyes platformokhoz igazodó megoldás lehetőséget biztosít a könnyebb és még hatékonyabb tervezésre minden egyes repülési profilhoz. Mindkét tényező együttesen csökkenti a repülőgép energiafelhasználását, és nagyobb hatótávolságot, vagy a két töltés között több repülési időt tesz lehetővé, hogy az utasok zavartalanul és igényeiknek megfelelően közlekedhessenek.

Mérnöki megoldásaink úttörő technológiai tartalommal rendelkeznek. Hogyan segíthetnek majd ezek megkülönböztetni a városi légiközlekedés piacát célzó termékkínálatunkat a már bevezetett, és ismert technológiákhoz képest?

Technológiáinkat úgy terveztük, hogy a legnagyobb biztonságot és teljesítményt biztosítsák, valamint optimális platformintegrációt tegyenek lehetővé.

A teljesítményben nagy szerepet játszik a nyomatéksűrűség. Ez az a teljes motornyomaték, osztva annak teljes tömegével, beleértve az összes segédrendszert is. Azzal, hogy folyadékhűtés helyett léghűtést alkalmazunk a tervezés során, csökkenthetjük a rendszer össztömegét és növelhetjük a nyomatéksűrűséget, így a legnagyobb hatásfokot érhetjük el a városi légiközlekedés piacán, a várhatóan hat-nyolc légcsavaros repülőgépek esetében. Emellett transzverzális-fluxusú motortopológiát választottunk, amely a léghűtéses megközelítéssel együtt maximalizálja az elérhető nyomatékot.

A motorkonstrukciónk nyomatékigényét a városi légiközlekedésben az határozza meg, hogy a repülőgépek minimális zajszint mellett működjenek, mivel ezek a légijárművek sűrűn lakott városok fölött fognak különféle küldetéseket teljesíteni. Motorunk kialakítása ezért lehetővé teszi a légcsavar lassabb forgását és a zajszint csökkentését.

Az üzemeltetési környezetre vonatkozó tapasztalatainkra és ismereteinkre is építünk, hogy megfeleljünk a szolgáltatást biztosító vállalatok az iparági fejlődéssel együtt járó igényeinek.

Elektromos meghajtóegységünk a városi légiközlekedés járművei számára

Hogyan érhető el a legmagasabb biztonsági szint a városi légiközlekedés piacát célzó termékeink esetében?

Ezeknek a légijárműveknek a célja, hogy mindenhol képesek legyenek repülni, beleértve a sűrűn lakott és zsúfolt városi területeket is, gyakran hosszú üzemidővel. Ezért kell megoldásainknak megfelelniük a legmagasabb iparági biztonsági előírásoknak, és célunk, hogy a mai helikopterekre vonatkozó szabványoknál lényegesen nagyobb hibatűréssel és redundanciával rendelkező hajtásrendszereket szállítsunk.

Többsávos architektúránk lehetővé teszi, hogy az elektromos meghajtóegységen belüli meghibásodásokat kezeljük, és még így is akár a teljes teljesítmény 65 százalékát biztosítani tudjuk a küldetés során. Emellett ez a kialakítás a rendszer össztömegét is jelentősen csökkenti úgy, hogy mindeközben a biztonsági elvárásoknak is megfelel.

Elektromos elosztórendszerünk fejlesztése során azt is megvizsgáljuk, hogy az autóipar milyen fejlesztéseket végzett a szigetelésfelügyelet terén, és munkatársainkkal mérlegeljük, hogy ez milyen előnyökkel járhat a repülőgépiparban. Kiterjedt tesztelési lehetőségeinknek köszönhetően különböző szigetelőanyagokat tudunk nagyfeszültségen tesztelni laborjainkban. Emellett meg tudjuk vizsgálni a különböző környezeti terhelések hatásait, így a hőmérséklet, a páratartalom, a rezgés változását, a potenciálisan káros részecskék, például a homok rendszerre gyakorolt befolyását. Repülőgépipari örökségünk, miközben az autóipartól is tanulunk, azt jelenti, hogy mindkét iparág legjobb tulajdonságait ötvözzük, amikor a hajtársrendszereket létrehozzuk, amelyek ezt az izgalmas, új városi légiközlekedési piacot fogják működtetni.

Legújabb motor demonstrátorunk müncheni tesztlaborunkban, amit a városi légiközlekedés piacának igényeire fejlesztettünk

Tapasztalt szakemberek vezetik a városi légiközlekedést célzó programunkat: Markus Christmann, vezető mérnök Martin Boll, programvezető