AgustaWestland Project Zero
| Проект Ноль | |
|---|---|
| |
| Роль | Экспериментальный конвертоплан вертикального взлета и посадки |
| Национальное происхождение | Италия |
| Производитель | АгустаВестленд |
| Первый полет | июнь 2011 г. |
| Статус | В разработке/летных испытаниях |
AgustaWestland Project Zero — гибридный конвертоплан с подъемным вентилятором . Он был разработан AgustaWestland в качестве демонстратора технологий и используется для исследования полностью электрических силовых установок и других передовых технологий. Это первый в мире электрический конвертоплан. [1]
Разработка
[ редактировать ]Происхождение
[ редактировать ]В декабре 2010 года руководство AgustaWestland одобрило создание группы под руководством Джеймса Ванга с намерением создать демонстратор технологий, включающий в себя как можно больше новых инноваций на одном планере. [2] Выступая в 2013 году, Ван отметил, что электрические технологии быстро развиваются, и что функция Project Zero заключалась в достижении готовности с помощью технологий электрических самолетов: «Вместо того, чтобы ждать, пока батарея станет еще лучше, а затем работать над технологией электрических самолетов, команда позиционирует себя как готовую к использованию батарей следующего поколения». [3]
работали в общей сложности два десятка штатных инженеров . В компании AgustaWestland и ее компаниях-партнерах над проектом в стиле skunkworks на заводе AgustaWestland в Кашина Коста в Италии [4] По словам Ванга, те, кто был назначен в команду, были отобраны вручную и, как правило, были молодыми и увлеченными; каждый член имел определенную специализацию в одной области. [5] Команда быстро решила, что вместо разработки обычного самолета или вертолета с электрическим приводом, будет принят более радикальный подход: двухвинтовой электрический конвертоплан без какой-либо трансмиссии или автоматов перекоса . Ван резюмировал философию команды так: «Мы хотим сделать все, что на грани невозможного». [6]
Отметив, что разработка AgustaWestland AW169 была завершена менее чем за четыре года, руководство решило поставить перед командой задачу завершить проект в течение одного года, включая первоначальные летные испытания. В течение первых шести месяцев команда работала почти непрерывно, 24 часа в сутки и семь дней в неделю. [6] Члены команды не ждали электронных или голосовых сообщений , вместо этого напрямую обращались друг к другу лично, находясь в одном офисе. Это также помогало сохранять секретность — прямая командная работа таким образом сильно поощрялась. [7] Группа Advanced Concepts Group AgustaWestland провела обширное тестирование модели для проекта; это включало создание нескольких летных моделей в масштабе 1/10, на которых проводились испытания крайних пределов диапазона полета из-за нетипичной формы самолета. [2] Использование инструментов автоматизированного проектирования (САПР) также имело важное значение для соблюдения чрезвычайно быстрого графика программы; Вычислительная гидродинамика и моделирование методом конечных элементов широко использовались. [3]
Над разработкой и/или производством элементов Project Zero работали различные компании в Италии, Великобритании, США и Японии, включая четыре различных филиала Finmeccanica . Ansaldo Breda электродвигателя разработала изготовленный по индивидуальному заказу инвертор и соответствующий алгоритм управления двигателем, Selex ES предоставил высокоинтегрированный компьютер управления полетом и блок управления приводом. [8] Lucchi R.Elettromeccanica изготовила по индивидуальному заказу двигатели с постоянными магнитами с осевым магнитным потоком ; Компания Rotor Systems Research LLC работала совместно с AgustaWestland над аэродинамической конструкцией лопастей несущего винта . [6] Lola Composites произвела композитный материал , из которого большая часть внешних поверхностей изготовлена из полимера, армированного углеродным волокном (CFRP), а UCHIDA изготовила композитную конструкцию для лопастей, бандажей и спиц несущего винта. [6] Стайл Бертоне работал над разработкой эстетического и аэродинамического стиля самолета. [8]
Обозначение Project Zero было получено на основании наблюдения о том, что это уникальный внутренний проект, не имеющий аналогов в истории компании. [2] Разработка Project Zero велась в короткие сроки; время между началом этапа проектирования и первым полетом самого демонстратора составило менее шести месяцев. [8] Чтобы обеспечить ощутимую выгоду от проекта, было решено изготовить и запустить в эксплуатацию полномасштабный самолет. [9] В июне 2011 года полномасштабный демонстратор выполнил первый привязной полет в Кашина-Коста, Италия. [2] По словам Ванга, не было необходимости в каких-либо переделках или корректировках: «Все заработало – вся конструкция – с первого раза». [9]
Выявление и дальнейшее развитие
[ редактировать ]
4 марта 2013 года о существовании программы было объявлено общественности на Международной ассоциации вертолетчиков (HAI) Heli-Expo . [10] В июне 2013 года самолет был публично показан на Парижском авиасалоне . [11] В начале 2014 года команда Project Zero была награждена AHS International престижной премией Гровера Э. Белла 2014 года от , названной в честь покойного брата Ларри Белла , которая вручается человеку или организации, которые способствовали и поощряли исследования и эксперименты в области разработки вертолетов. [12]
После периода летных испытаний AgustaWestland приступила к изучению результатов проекта и изучению средств переноса произведенных технологий в существующую линейку винтокрылых машин. Было подчеркнуто, что Project Zero сам по себе является не продуктом, а инвестицией в технологии, приносящей пользу компании в целом. [9] В 2016 году отмечалось, что разработанная для Project Zero система активного управления лопастями, устраняющая необходимость в автомате перекоса и отдельной системе гашения вибраций, должна была пройти летные испытания на AgustaWestland AW139 ; Отдельно законы управления полетом, используемые в Project Zero, будут использоваться для будущего проекта конвертоплана AgustaWestland. [13]
Группа Advanced Concepts Group предусмотрела различные альтернативные силовые установки для Project Zero, включая гибридную дизельную силовую установку, использование топливных элементов и других неуказанных технологий. [9] В исходной конфигурации текущий эксплуатационный предел составляет десять минут полета; Выступая в 2016 году, Ван заявил, что он надеется, что в течение десятилетия технология аккумуляторов будет развиваться и поддерживать время работы 100 минут. [14]
Дизайн
[ редактировать ]нетрадиционный электромоторный конвертоплан конвертоплана Project Zero — . [6] Это усовершенствованный демонстратор, предназначенный для изучения и демонстрации возможностей электрической силовой установки в авиации. Самолет питается от аккумуляторных батарей. [15] AgustaWestland заявила, что при оснащении подходящей силовой установкой самолет будет способен развивать скорости, эквивалентные традиционным конвертопланам, и иметь типичную крейсерскую высоту, вдвое превышающую высоту обычного вертолета. [6] Демонстратор технологий не оптимизирован для производства. [6] Им может управлять один пилот, сидящий в кабине, или же он может эксплуатироваться как беспилотный летательный аппарат . [14]
Ключом к Project Zero является инновационная двигательная установка, которую он был разработан для демонстрации и испытаний. Два больших несущих винта самолета приводятся в движение современными электродвигателями , которые, в свою очередь, питаются от энергии, запасенной в аккумуляторах. [8] [3] Полностью электрическая конструкция устраняет необходимость в трансмиссии , которая используется на обычных самолетах; он также работает с низкими акустическими и тепловыми характеристиками и не зависит от кислорода . [3] На земле аккумуляторы можно заряжать, наклоняя роторы против ветра, чтобы они работали как турбины . Демонстратор был разработан для размещения множества различных источников энергии для электродвигателей; Также существует альтернативный вариант гибридной силовой установки, в котором используется легкий дизельный двигатель для привода генератора, обеспечивающего электроэнергию для двигателей, который был разработан ORAL Engineering. [8] Во время крейсерского полета большая часть подъемной силы создается крыльями; внешние крылья являются съемными, что может быть полезно для миссий на меньшую дальность, в основном с использованием «режима вертолета». [3]
Более 80 процентов конструкции самолета составляют композиционные материалы , включая всю обшивку, лопасти несущего винта , кожух и спицы; структура почти полностью состоит из алюминия и карбона. Материалы подбирались исходя из обеспечения наибольшей скорости при разумных весовых и финансовых затратах. [16] По заявлению компании, в самолете «не используется гидравлика, он не сжигает ископаемое топливо и не производит выбросов». [2] Вместо гидравлики электромеханические приводы , использовались для таких функций, как втягивание шасси самолета , наклон гондол и приведение в действие элевонов ; эти приводы были специально разработаны Microtecnica. [8]
Ключевые технологии Project Zero запатентованы; Европейский патент EP2551190 (A1) был подан 29 июля 2011 г. и выдан 30 января 2013 г., [17] в то время как патенты (с указанием Джеймса Ванга в качестве изобретателя) также были выданы параллельно в Соединенных Штатах, US2013026303 (A1); [18] Другие патенты были поданы в Корее (KR20130014450 (A)), Японии (JP2013032147 (A)) и Китае (CN102897317 (A)). [6]
Операционная история
[ редактировать ]В июне 2011 года беспилотный демонстратор совершил свой первый привязной полет на заводе AgustaWestland в Кашина-Коста в Италии. [2] В 2011 и 2012 годах он неоднократно совершал полеты в охраняемых зонах, включая полеты с кожухами воздуховодов вокруг наклонных винтов и без них; Дальнейшая модификация включала альтернативный и более совершенный набор лопастей несущего винта с нелинейной закруткой и установку специальных аэродинамических профилей. Летные испытания позволили провести тонкую настройку двигательной установки, в результате чего эффективная мощность увеличилась на 30 процентов. [2]
С момента своего анонса в марте 2013 года Project Zero неоднократно появлялся на публике. Летные испытания также продолжались, причем основное внимание уделялось моделям в масштабе 1/3, а не полномасштабному демонстратору из-за ограниченной продолжительности полета, которой он обладает. В феврале 2016 года было объявлено, что на полномасштабный самолет будет установлена гибридная система привода, призванная увеличить продолжительность полета с 10 минут до 35–45 минут. [13]
См. также
[ редактировать ]| Внешние видео | |
|---|---|
 Новостное освещение Project Zero на Парижском авиасалоне 2013 г. | |
| Новостной репортаж о Project Zero за 2016 год |
Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Коксворт, Бен. «AgustaWestland представляет первый в мире электрический самолет с поворотным винтом». Гизмаг , 7 марта 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Вертифлит , июнь 2013 г., с. 10.
- ^ Jump up to: а б с д и Вертифлит 2013, с. 11.
- ^ Вертифлит 2013, с. 13.
- ^ Вертифлит 2013, стр. 12–13.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Вертифлит 2013, с. 12.
- ^ Вертифлит 2013, стр. 13-14.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Проект Ноль: Международное сотрудничество по демонстрации технологий полностью электрического поворотного ротора» AgustaWestland , 21 марта 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с д Вертифлит 2013, с. 14.
- ^ «Представляет демонстратор технологии наклонного ротора «Проект Ноль»» . Агуста Вестленд. 4 марта 2013 г. Архивировано из оригинала 5 мая 2013 г.
- ^ «Проект Ноль: наполовину самолет, наполовину вертолет» BBC News, 20 июня 2013 г.
- ^ «AHS International объявляет лауреатов престижных наград 2014 года» . AHS International , 31 марта 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Перри, Доминик. «СИНГАПУР: Конвертоплан Project Zero получит дизельный двигатель». Flight International , 16 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б Шаффер, Лесли. «Электрический вертолет Project Zero от AgustaWestland на выставке в Сингапуре». [ постоянная мертвая ссылка ] CNBC , 16 февраля 2016 г.
- ^ Перри, Доминик. «Париж: конвертоплан Project Zero дебютирует в Париже» Flight International, 18 июня 2013 г.
- ^ Вертифлит 2013, стр. 11-12.
- ^ «Espacenet — Оригинальный документ» . Worldwide.espacenet.com . Проверено 29 апреля 2013 г.
- ^ «Espacenet — Оригинальный документ» . Worldwide.espacenet.com . Проверено 29 апреля 2013 г.
Библиография
[ редактировать ]- «Проект Ноль: эксклюзивная история «инкубатора полностью электрических технологий» AgustaWestland». Vertiflite, том 59, № 3, май / июнь 2013 г.
- Бродбент, Марк. «Проект Ноль», Air International , январь 2014 г., стр. 108.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Проект Ноль на Leonardocompany.com
