Kan lucht- & ruimtevaartorganisatie NASA zijn stempel drukken op de toekomst van de eVTOL industrie? In elk geval hebben de onderzoekers van het NASA Ames Research Center in Californië een reeks interessante mogelijkheden getoond.
NASA heeft bijvoorbeeld op basis van haar QSMR-type (quiet single main rotor - enkele stille hoofdrotor) een eHELI ontworpen die afstand neemt van tiltrotors, multi-rotors en andere rotoropstellingen. Het is bijna een conventionele helikopter maar wel met de meest moderne technologieën om aan de eisen van elektrificatie en geluidsniveau tegemoet te komen en te voldoen aan de definitie van een eVTOL.
Het NASA eHELI-ontwerp is een innovatief concept voor een elektrisch aangedreven helikopter (eVTOL) die specifiek ontworpen is voor stedelijke luchtmobiliteit (UAM).
Het eHELI-ontwerp van NASA maakt gebruik van een enkele hoofdrotor met zes bladen en een NOTAR (No Tail Rotor) anti-torquesysteem, wat helpt om het geluid te verminderen dat normaal gesproken wordt geassocieerd met conventionele helikopters. De extra bladen en de hangende tips van de rotorbladen helpen ook bij het verminderen van geluidsharmonieën.
Dit concept biedt een stillere en efficiëntere oplossing voor stedelijke luchtmobiliteit en kan mogelijk concurreren met andere eVTOL-platforms die gebruikmaken van gedistribueerde elektrische voortstuwing (DEP) met meerdere rotoren en vaste vleugels.
Het concept omvat echter enkele belangrijke kenmerken:
Enkele hoofdrotor: Het ontwerp maakt gebruik van een enkele hoofdrotor met zes bladen en hangende tips om geluidsharmonieën te verminderen. De rotorbladen hebben wat weg van de Airbus H160 rotorbladen.
- NOTAR-systeem: Het ontwerp elimineert de staartrotor door gebruik te maken van een NOTAR (No Tail Rotor) anti-torquesysteem, wat helpt om het geluid verder te verminderen.
- Laag geluidsprofiel: Het ontwerp is geoptimaliseerd voor een laag geluidsprofiel, wat belangrijk is voor stedelijke luchtmobiliteit (UAM). De tipsnelheid van de rotorbladen is substantieel lager dan deze bij conventionele helikopters wat nodig is voor de laag-geluid configuratie.
- Elektrische aandrijving: Het ontwerp maakt gebruik van borstelloze gelijkstroommotoren (BLDC) voor de aandrijving.Deze motoren zijn gekozen vanwege hun lange levensduur, hoge koppel, hoge efficiëntie, lage warmteafgifte en omdat ze licht van gewicht zijn.
Dit concept heeft ook het woord hybride overal geschreven, aangezien een pure batterij-elektrische implementatie waarschijnlijk niet voldoende bereik zal bieden voor een lading van zes passagiers. Dit zal extra geluidsdemping vereisen, maar dat zal waarschijnlijk geen showstopper zijn, aangezien de eerste iteratie van het concept een nog luidere turboshaft-aandrijflijn bevatte.
Als dit concept voldoet aan de belofte van een relatief laag geluidsprofiel dat nodig is voor UAM, kan het een betere oplossing zijn dan vele van de huidige eVTOL-ontwerpen. En aangezien het een roterende vleugel is waar de FAA en EASA decennia ervaring mee hebben, kan het een veel snellere weg door het certificeringsdoolhof bieden. Dit is bij de huidige eVTOL-configuraties een moeilijke en dure horde geworden; FAA noch EASA hebben nog steeds geen eVTOL gecertificeerd.
Nu de vraag: komt dit ontwerp verder dan de tekentafel? Wat denk je?
Twee artikels van NASA die je wat achtergrond bieden bij dit QSMR-type:
- uit 2020: A Quiet Helicopter for Air Taxi Operations - Wayne Johnson - klik hier
- uit 2024: Aircraft Design Implications for Urban Air Mobility Vehicles Performing Public Good Missions - Christopher Silva & Eduardo Solis - klik hier
Illustraties: credit NASA (work of the U.S. Government is not subject to copyright)