Apresentamos a sua atenção uma tradução de dois artigos sobre um drone turbojato.
Fonte: Novo Atlas
Protótipo ABQ JetQuad capaz de velocidades de até 402 km / hEnquanto os aviões da hélice ainda ocorrem, às vezes é necessária a velocidade e o impulso extras que um motor a jato fornece. O FusionFlight de Dallas, Texas, aplicou essa abordagem aos quadrocopters, e o resultado foi um AB5 JetQuad.
A empresa alega que o AB5 é "o menor e mais poderoso avião a jato com decolagem e pouso verticais".
Em vez dos habituais quatro motores elétricos e hélices, o protótipo atual possui quatro motores a jato de microturbina a diesel que fornecem 200 cavalos de potência (149 kW) na potência máxima. Graças ao sistema de controle de vetores de pressão patenteado conhecido como Configuração H, o impulso desses motores pode ser direcionado ao movimento vertical durante a decolagem e aterrissagem ou ao movimento horizontal durante o vôo.
Segundo as informações disponíveis, a versão serial da aeronave atingirá uma velocidade máxima de 483 km / h com um tanque de 19 litros cheio, o suficiente para 30 minutos de pairar no ar ou 15 minutos de movimento. No futuro, a adição de componentes como pós-queimadores pode aumentar significativamente a velocidade do drone.
A capacidade máxima de transporte do drone será de 18 kg, enquanto a carga pode ser fixada no próprio drone ou suspensa em um cabo - a empresa diz que os motores mais recentes não estragam a carga, pois o impulso nunca será enviado diretamente sob o AB5.
O peso declarado do drone em si é de 23 kg, um tanque cheio adicionará outros 18 kg.
O CEO da FusionFlight, Alexander Tates, diz que o AB5 pode entrar no mercado até 2021 a preços que variam de US $ 200.000 a US $ 250.000, dependendo do modelo. É provável que os clientes em potencial se concentrem em velocidade e potência.
"Os motores a jato podem fornecer significativamente mais energia do que os elétricos, e também permitem que os drones voem em velocidades muito mais altas", diz Tates. “O combustível diesel com o mesmo peso das baterias de lítio armazena 40 vezes mais energia e o reabastecimento dura vários minutos, enquanto o carregamento das baterias leva várias horas.”
Você pode ver o protótipo decolar e congelar no ar no próximo vídeo.
Fonte: FusionFlight
Drone vertical de quatro turbinas de decolagem e pouso
O AB5 JetQuad "Luck" é um novo tipo de aeronave. Este não é um quadrocóptero, nem um helicóptero, nem um avião. Quatro motores a jato de microturbina fornecem 200 cavalos de potência em aceleração máxima e operam com um sistema de controle de vetor de tração patenteado. Esse sistema é chamado de “Configuração H” - este é o primeiro sistema da história em que os motores a jato operam em vôo vertical e horizontal, além de fornecer controle completo da posição da aeronave. O resultado é uma aeronave compacta e totalmente independente que pode decolar e pousar em praticamente qualquer superfície e, ao mesmo tempo, é capaz de operar em alta velocidade e possui uma alta carga útil. O FusionFlight desenvolve o JetQuad desde 2016. Você pode ler alguns artigos publicados ao longo dos anos.
Também é importante notar que um sistema de controle de vetores axiais de alta precisão (SUVT) possui vantagens excepcionais em comparação com os multicópteros modernos. O SUVT é acionado por servomotores de alto torque, que operam muito mais rápido que os motores elétricos e hélices de outros drones. Como resultado, o JetQuad é mais flexível e melhor gerenciado. O SUVT também permite direcionar a exaustão do motor para a popa do drone durante o vôo horizontal, o que significa que o JetQuad pode usar a potência dos quatro motores e atingir velocidades máximas impensáveis para aeronaves de tamanho pequeno com decolagem e pouso verticais.
Compacto e leve
O AB5 JetQuad foi projetado especificamente para ser transportado facilmente por uma pessoa. Sem reabastecimento e carga, o drone pesa cerca de 22 kg e possui corrimãos convenientes. Além disso, o tamanho pequeno do drone significa que ele pode ser transportado usando veículos terrestres convencionais. A versão de produção do JetQuad terá um trem de pouso retrátil equipado com sistemas de molas de amortecimento para amortecimento adicional durante o pouso e flexibilidade adicional ao decolar e pousar em superfícies irregulares.
Carga útil significativa
A forma lisa e plana do JetQuad fornece ao drone uma boa aerodinâmica, bem como a capacidade de acomodar muitas cargas diferentes. Pesos de vários pesos e tamanhos podem ser facilmente instalados na parte frontal, traseira e superior. Cargas particularmente grandes podem ser colocadas na parte inferior da aeronave em uma configuração muito semelhante ao sistema Curiosity Sky Crane da NASA.
Em uma configuração Sky-Crane, o JetQuad pode congelar a uma altura de 4,5 metros acima do ponto de descarga e abaixar lentamente a carga até o chão com quatro bobinas elétricas. Os SUVT são projetados especialmente para a remoção de gases quentes do veículo durante o pairar no ar, o que permite não queimar carga durante o voo e durante a descarga. Além disso, os motores a jato também podem gerar eletricidade para alimentar os sofisticados sistemas de visão computacional necessários para a operação segura de um drone de alta velocidade.
Simplicidade e escalabilidade
O design do JetQuad é simples e elegante. O drone é montado a partir de vários módulos e cada módulo pode ser desmontado e substituído com o mínimo de esforço. O design completo do drone contém apenas 8 componentes móveis - 4 turbinas e 4 servomotores. Um número tão pequeno de peças móveis oferece excelente confiabilidade e reduz os custos de produção, especialmente em comparação com helicópteros da mesma classe. Em comparação, os helicópteros têm centenas de peças móveis e requerem manutenção frequente e cara.
A simplicidade do design do AB5 JetQuad também leva à escalabilidade. A versão maior do JetQuad, equipada com grandes tanques de combustível, pode acomodar qualquer motor a jato de aeronave. Um drone desse tipo pode transportar cargas especialmente pesadas, em vez de helicópteros de tamanho semelhante, que são caros para alugar. A mesma plataforma ampliada também pode possibilitar a criação da primeira máquina voadora sem hélices externas. Esse carro terá a aparência de um carro comum e poderá estacionar em um espaço de estacionamento padrão.
Além disso, os motores a jato são dispositivos inerentemente simples e confiáveis, que também podem ser aprimorados com funções adicionais para aumentar significativamente sua eficiência, como resultado, você pode obter aeronaves ainda mais rápidas e de elevação. Por exemplo, pós-combustores podem ser facilmente combinados com o SUVT patenteado, como resultado do qual o JetQuad pode se mover mais rápido que a velocidade do som - nenhuma tecnologia no campo de drones com decolagem e aterrissagem verticais tem esse potencial. Finalmente, o fator de forma do JetQuad é ideal para uso em um chassi. O corpo do rolamento melhorará significativamente a aerodinâmica e, mais importante, proporcionará uma elevação natural durante o vôo em alta velocidade. Um levantamento adicional significa que a operação dos motores pode ser ligeiramente reduzida, o que economiza combustível e aumenta significativamente a vida útil e o alcance da aeronave.
Principais benefícios: motores a jato e diesel
O desempenho do AB5 JetQuad é superior ao de qualquer drone construído usando outras tecnologias, por dois motivos: o uso de motores a jato para propulsão e diesel como combustível. Microturbinas (pequenos motores a jato) têm a melhor potência específica entre todos os motores a jato conhecidos. Isso significa que os motores a jato podem produzir significativamente mais energia do que os motores de combustão interna ou motores elétricos de tamanho comparável (que são usados na construção dos drones mais modernos). Além disso, o diesel está disponível em qualquer lugar do mundo e consome 40 vezes mais energia do que as baterias convencionais de polímero de lítio, e leva minutos, não horas, para reabastecer, como é o caso do carregamento da bateria. Quando montado, o dispositivo é um drone muito compacto e confiável que pode voar mais rápido que qualquer outro drone do mesmo tamanho e também possui uma grande capacidade de carga.
Níveis de ruído
Obviamente, quatro motores a jato fazem muito barulho, portanto, na configuração atual do JetQuad, é bastante barulhento - cerca de 120 dB se você estiver próximo a ele. No entanto, existem várias tecnologias de redução de ruído que ainda precisam ser exploradas, como sistemas de admissão e exaustão modificados, bem como redução ativa de ruído e o uso de alto-falantes embutidos. Versões futuras do JetQuad certamente serão mais silenciosas graças a essas tecnologias, mas, no momento, o drone pode funcionar apenas em condições que não exigem baixo ruído. Além disso, vale ressaltar que a caracterização do ruído desempenha um papel importante. Assim, por exemplo, os sons das pás dos helicópteros nas jantes baixas irritam mais a audição humana do que o assobio uniforme dos motores a jato. É importante observar que os motores no JetQuad operam em velocidades mais altas do que em quadrocopters ou helicópteros (cerca de 100.000 rotações por minuto). O som de alta frequência resultante é quase inaudível, mesmo a pequenas distâncias do drone - ele se dissipa muito rapidamente na atmosfera. Para comparação, os sons das pás dos helicópteros a baixas velocidades produzem um som de baixa frequência que viaja longe e é ouvido por muitos quilômetros. Assista ao vídeo abaixo (teste número 2) para entender melhor como o JetQuad soa.
Pedido de patente "AirBooster Technology"
Todas as estruturas tripuladas e não tripuladas que usam nossa plataforma atual (AB5 - configuração horizontal de motores na forma de "H"), bem como nossa plataforma anterior (AB4 - configuração vertical de motores) são protegidas por uma patente pendente, o nome da tecnologia é "AirBooster Technology". A patente foi registrada em 2016 e está atualmente sob consideração pelo Escritório de Marcas e Patentes dos Estados Unidos.
Especificações técnicas
Observe que essas especificações se aplicam ao protótipo AB5 atual. O modelo de produção terá aerodinâmica e SUVT otimizados, o que levará a um melhor desempenho.
Modelo: AB5
Capacidade do tanque de combustível: 22,7 litros
Peso de reabastecimento total: 18,1 kg
Tipo de combustível: diesel
Peso do drone sem carga: 22,7 kg
Peso de envio: 18,1 kg
Peso total de decolagem: 59 kg
Tração total na separação: 72,6 kg
Razões de desejo por peso no lançamento: 1,2
Potência máxima do motor: 200 cavalos de potência
Duração do trabalho (subindo): 30 minutos
Duração do trabalho (velocidade de cruzeiro): 15 minutos
Velocidade de cruzeiro: 428 km / he acima
Intervalo de voo (ida e volta): 40 quilômetros
Dimensões: 1,2 mx 1,2 mx 0,6 m
Consumo máximo de combustível: 1,3 litros por minuto
Altura (estimada): 9144 metros e mais