Разделяй и летай: Italdesign и Airbus создали модульный аэромобиль

Аэрокосмический холдинг Airbus участвует сразу в нескольких проектах по разработке аэромобилей. Представленный на Женевском автосалоне — 2017 концепткар Pop.Up, возможно, самый смелый из них.

Pop.Up — это не просто аэромобиль, а целая транспортная система, которая обещает в корне изменить представления жителей мегаполисов о мобильности. Pop.Up состоит из трех модулей: наземного, воздушного и двухместной пассажирской капсулы. Наземный модуль обеспечивает доставку пассажиров непосредственно до дверей конечного пункта назначения в тесных городских кварталах, воздушный — переносит его на большие расстояния, минуя светофоры и пробки. Всю логистику рассчитывает искусственный интеллект, пилотирование происходит полностью в автономном режиме — человеку остается лишь наслаждаться поездкой.

Типовая схема эксплуатации выглядит так: потенциальный пассажир заказывает с помощью мобильного приложения транспортную услугу, задает координаты маршрута (возможен вариант с несколькими остановками), оплачивает, и через несколько мгновений к нему прибывает капсула Pop.Up, причем необязательно прикрепленная к наземному или воздушному модулю, а, например, в виде лифта — разработчики предусмотрели и такую возможность. По ходу маршрута капсула может несколько раз менять транспортные модули, чтобы поездка заняла как можно меньше времени. Если необходимо попасть в другой город, то есть на довольно большое расстояние, то капсула может быть интегрирована в поезд системы Hyperloop, перемещающийся по вакуумным тоннелям на сверхзвуковой скорости.

Технические параметры проекта Pop.Up таковы: капсула длиной 2647 мм, шириной 1540 мм и высотой 1415 мм выполнена из углепластика и весит всего 200 кг. На борту имеется небольшая литий-ионная АКБ для обеспечения работы систем развлечения и микроклимата, пока капсула меняет носитель.

Наземный модуль также весит 200 кг и имеет 3115 мм в длину, 1900 мм в ширину и 681 мм в высоту. Ведущие колеса задние, их крутит 82-сильный электромотор, питающийся от батареи емкостью 15 кВт·ч. Запас хода на одной зарядке — 130 км, максимальная скорость — 100 км/ч.

Воздушный модуль выполнен по принципу квадрокоптера с восемью парными роторами диаметром 1780 мм каждый и, соответственно, восемью электродвигателями совокупной мощностью 185 л.с. Питает их батарея емкостью 70 кВт·ч. Максимальная дальность полета — 100 км, максимальный взлетный вес — 600 кг, максимальная скорость — 100 км/ч. Габаритная длина модуля — 4403 мм, ширина — 5000 мм, высота — 847 мм.

Разработчики заявляют, что полная зарядка любой батареи занимает всего 15 минут, так что небольшая дальнобойность каждого модуля не должна смущать потребителя, вдобавок всю транспортную систему планируют устроить таким образом, что рядом на подхвате всегда будет свежезаряженный модуль.

Увы, главного французские самолетостроители и итальянские дизайнеры не сообщили — когда именно начнется выпуск всех этих чудесных модулей, чтобы жители мегаполисов, изможденные пробками, смогли ими воспользоваться.

  • В феврале голландская компания PAL-V начала принимать заказы на свой аэромобиль Liberty, для управления которым необходима летная лицензия и водительские права. Минимальная цена — 299 тысяч евро, первые серийные образцы будут отгружены клиентам в конце 2018 года.
  • В январе российский Фонд перспективных исследований объявил конкурс на создание компактного летательного аппарата с вертикальным взлетом.
  • В октябре прошлого года свой проект городского аэротакси представила калифорнийская компания A3, финансируемая холдингом Airbus.
  • Летом прошлого года стало известно о том, что миллиардер Ларри Пейдж, сооснователь компании Google, спонсирует стартапы, разрабатывающие компактные летательные аппараты с вертикальным взлетом.

Фото: Italdesign

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии (9)

Самые новые

В принципе — удачный ход по избавлению от огромной (с точки зрения полёта) массы дорожного шасси. Но площадь винтов невелика, а это автоматически означает маленькую эффективность в вертикальном взлёт-посадке. Сколько туда аккумуляторов не запихивай — будет демо-аппарат для взлёт-посадки.

Площадь винтов — не эстетический параметр, это физика, причём базовая, на уровне термодинамики. Предел эффективности ей задаётся весьма строго.

Вот, сравнивайте:
ROBINSON R22 BETA II
макс. взлётная масса 620 кг (то самое, отлично подходит для сравнения, не так ли?)
Диаметр несущего винта 8м.

А у представленного аппарата, судя по ширине капсулы — 4 винта диаметром не более 1.7м. Что по площади равно одному винту диаметром 3.4 метра. То есть нагрузка на ометаемую площадь выше в пять раз. Эффективность, соответвенно, намного хуже.

Не случайно у Робинсона скорость выше вдвое, дальность втрое, а срок службы 12 лет (что означает запасы по прочности). И это реальные эксплуатационные данные — против заявленных для несуществующего аппарата.
И не столько аккумулятор виноват, сколько махонькие ради эстетики винты. Вот, что бывает, когда аппарат создают не конструкторы, а дизайнеры.

Ответить#
0

У винта, типа фенестрон, гораздо большая скорость вращения, что компенсирует его диаметр и размер лопастей, тем более у него четыре соосных винта, вместо одного несущего на Робинсоне.

Ответить#
0

про четыре — я уже написал. Их суммарная площадь в пять раз меньше, чем у одного винта на Робинсоне. Большая скорость вращения — вообще ни о чём. Для эффективности определяющей является скорость отбрасываемой струи. Чем меньше площадь винта, больше нагрузка на ометаемую площадь — тем выше придётся делать скорость струи, чтобы вообще взлететь. И тем ниже эффективность.

Я не зря писал о базовых понятиях физики. Затраты энергии все ведь уходят на возмущение среды. В идеальном, без потерь, полёте, воздух за аппаратом остаётся в том же состоянии, что был до. Для движителя это означает, что в идеале скорость отбрасываемой струи должна быть равна скорости полёта.
Естественно, это невозможно (в идеальном газе и подъёмной силы не будет вообще). И всё же — чем меньше скорость струи отличается от скорости полёта — тем эффективнее движитель. Поэтому самый экономичный в вертикальном взлёте — вертолёт с большим-пребольшим винтом. У медленно летающих (до 500км/час) самолётов самое эффективное — винты. Полетели быстрее — лучше ставить вентиляторы с быстрой струёй или двухконтурный реактивный двигатель (там тоже есть винт, точнее — вентилятор, небольшой и с быстрой струёй). Ещё быстрее — экономичней других становится одноконтурный, чисто реактивный движок.

Вернувшись к вертикальному взлёту (и поддержанию в воздухе с помощью винтов вообще) — вертикальная скорость практически нулевая, и струя должна быть как можно более медленной. А винт, соответственно — как можно большего диаметра. Сделали винт впятеро большей площади — и получили дальность выше втрое, а скорость вдвое. Вот так-то.

Ответить#
0

Увы но это в идеальных условиях, и в этих идеальных условиях, действительно, чтобы иметь винт возможно большей тяги, необходимо увеличивать его диаметр и уменьшать обороты. Однако обороты при расчете можно уменьшать до определенных значений, и не зря для вертолета самое страшное в полете — это потеря оборотов несущего винта, для любого вертолета обороты всегда постоянны вне зависимости от режима полета и угла атаки лопастей, порядка 95 плюс минус 2%. Так же нужно учитывать, что увеличение диаметра несущего винта связано с увеличением его веса, с большой сложностью обеспечения прочности лопастей, с усложнением технологии изготовления самих лопастей. В данной ситуации нужно более глубоко и детально всё просчитывать. В аэродинамике нужно учитывать очень много составляющих тяги, это и коэффициент заполнения, и профиль лопасти, и угол атаки сечения лопасти, и силу лобового сопротивления лопасти, аэродинамическое качество самой лопасти, потери на трение и закручивание струи за винтом, комлевые и концевые потери тяги винта, а так же учитывать характер изменения располагаемой мощности несущего винта при различных типах двигателей и т.д и т.п.

Ответить#
0

Вы начали писать о технических подробностях — и тут спорить не буду. Могу только ещё всяких разных добавить. Но все эти подробности могут только ухудшить эффективность относительно предельной — задаваемой площадью струи. И пятикратный её недостаток не компенсировать ничем. Зажигалка и зажигалка, такие постоянно пытаются сделать — с неизменно унылым результатом.
Тяга определяется площадью сечения и скоростью струи. Для вертикального взлёта струя должна быть по возможности медленной — в результате её сечение должно быть по возможности большим.
Заметьте, речь не о том, как получить бОльшую тягу, а о том, как заданную тягу (необходимый для вертикального взлёта минимум, например) получить с наименьшими потерями. Это — разные задачи.

Ответить#
0

Я прекрасно понимаю, что ни одно устройство пока не смогло превзойти простой открытый воздушный винт по удельной тяге, да и вряд ли превзойдёт в будущем. Однако создание данного прототипа, который при заявленных характеристиках оторвет от земли данный автомобиль, возможно. К примеру даже грубыми подсчётами можно высчитать, что винт диаметром 1100 —1600 мм создает тягу 50- 60 кг, что вполне вписывается в концепцию данного проекта. Да это дико не рационально, да это приведёт к повышению потребляемой мощности, повышенному расходу горючего или заряда батареи и т.д., тут ведь нужно рассматривать поставленные цели. Если цель удивить, взлететь и пролететь пару километров, не взирая на затраты, то вполне жизнеспособно.
ссылка

Ответить#
0

да не о том речь. Берите аппарат как чёрный ящик, вне зависимости от типа его движителя. Есть только отбрасываемый объём воздуха. Его масса и скорость задают силу тяги. Так вот — безотносительно содержимого чёрного ящика уже можно говорить о возможной эффективности. При вертикальном взлёте скорость очень мала, а при зависании и отрыве от земли и вовсе нулевая. Соответственно, чем меньше скорость струи — тем выше эффективность. А из условия необходимости заданной тяги — требуется бОльшая площадь сечения отбрасываемой струи.

Этим соотношением задаётся предельная эффективность. Все остальные подробности могут только в той или иной мере снизить эффективность относительно этой базовой величины.

А так-то действительно нет сомнений, что взлететь «оно» сможет. При возможностях нынешней техники и кашалот взлетит. Уходя же в технические подробности много чего интересного можно понаписать (к примеру, аэродинамики и строители авиатехники от начала и по сию пору не могут согласовать, что же такое нулевой угол атаки :-).

Ответить#
0

Ну так грузоподъемность расчитана на 600кг. Да и винтов там 8шт.
а у нас только до весты могут додуматься...

Ответить#
-1

Извините, но не разбираетесь же в сути дела — зачем эти смешные аргументы? Винтов в канале хоть десять делай — эффективность это только снизит.
Робинсон — это та же масса, вдвое большая (реальная против бумажной) скорость, втрое больше (реальная против бумажной) дальность — и несравнимо большая надёжность.

Я чуть выше общий принцип, определяющий теоретическую эффективность — описал. Могу подробнее, могу с описанием соосных винтов, их проблем и преимуществ, могу о том, почему квадрокоптеры только недавно появились. Но — длинно же это. В лучшем случае позже, сейчас по работе — некогда, извините.

Ответить#
0