Technologia samolotów hybrydowych H-Aero
H-Aero | |
---|---|
Rola | Hybrydowy samolot elektryczny , bezzałogowy statek powietrzny |
Pochodzenie narodowe | Niemcy |
Producent | Hybrid-Airplane Technology GmbH |
Wstęp | 1 czerwca 2016 r |
Status | W produkcji (2021) |
Hybrid -Airplane Technology H-Aero (stylizowany na H-AERO ) to mały niemiecki hybrydowy elektryczny bezzałogowy statek powietrzny UAV opracowany przez start-up Hybrid-Airplane Technology GmbH z Baden-Baden . W porównaniu z niektórymi innymi UAV zapewnia pionowy start i lądowanie oraz wydłużony czas lotu.
Rozwój
Prototyp H-Aero One, który może pozyskiwać energię całkowicie ze źródeł odnawialnych za pośrednictwem ogniw słonecznych, został po raz pierwszy zaprezentowany publiczności na targach lotniczych ILA Berlin Air Show w dniach 1–4 czerwca 2016 r. Statek powietrzny został opracowany przez firmę Csaba Singer we współpracy z Uniwersytetem w Stuttgarcie . Csaba Singer studiował inżynierię lotniczą na Uniwersytecie w Stuttgarcie. Po ukończeniu studiów zrobił doktorat w Niemieckim Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki w zakresie technologii energii odnawialnej.
Faza prototypu i fazy przed rozruchem była finansowana ze środków publicznych z inicjatywy „EXIST”, inicjatywy transferu naukowego zarządzanej przez niemieckie Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii . W czerwcu 2012 jury Kongresu NASA „Concepts and Approaches for Mars Exploration” pochwaliło koncepcję m.in. jako alternatywny sposób eksploracji Marsa z lotu ptaka i zaprosiło Singera do zaprezentowania swojej koncepcji w Houston .
Na targach UTSEC - Unmanned Technologies & Security, Messe Nürnberg, 2-3 marca 2017 r., zaprezentowano gotową do produkcji wersję H-Aero One. H-Aero One po raz pierwszy poleciał publicznie na targach CeBIT 2017 w Hanowerze .
Ministerstwo Gospodarki, Pracy i Mieszkalnictwa Badenii-Wirtembergii przyznało jej nagrodę za innowacyjność w Stuttgarcie w 2019 r.
W październiku 2020 r. jury złożone z ekspertów z dziedziny biznesu, nauki, społeczeństwa i polityki wybrało H-Aero jako jednego z finalistów i przyznało mu Niemiecką Nagrodę Mobilności .
Projekt
Pojazd powietrzny łączy tryby lotu statycznego i dynamicznego wznoszącego, lustrzanego lub symetrycznego i lata jak balon , samolot i helikopter . Posiada ogniwo gazowe i dwa skrzydła o symetrycznym profilu, które można obracać o 180° oraz jeden silnik elektryczny na końcu każdego skrzydła. Jak zwykle w przypadku balonów, wektor siły nośnej statycznej (gaz wyporu) i wektor ładunku z bateriami są ustawione naprzeciw siebie. Ogniwo nie przypomina formy cygara, lecz obrotowo-symetryczne frisbee dysk. Wektory przenoszonych elementów - w przeciwieństwie do sterowców - nie są rozłożone na całej długości kadłuba pomiędzy dziobem, kabiną i rufą. W przeciwieństwie do tego hybrydowego, uniwersalnego samolotu, wykazuje on duży potencjał w zakresie wydajniejszych, zrównoważonych misji lotniczych, a tym samym zastosowań o dłuższym czasie przebywania w powietrzu.
Samolot ma celę o średnicy trzech metrów, może startować i lądować pionowo ( VTOL ) jak helikopter i latać jak samolot. Prędkość przelotowa wynosi około 20 km/h, a maksymalna wysokość do 4000 metrów. Przy masie własnej wynoszącej 4,4 kg H-Aero One może podnosić ładunki o masie do trzech kilogramów. Helium zapewnia H-Aero statyczną siłę nośną, umożliwiając czas trwania do dziewięciu godzin. H-Aero może być sterowany przez radiomodem , sieć komórkową ( GPRS , 3G , 4G , LTE ) lub w zamkniętym pomieszczeniu przez Bezprzewodowa sieć LAN .
H-Aero ma służyć jako platforma obserwacyjna, do filmowania lub też jako balon meteorologiczny wielokrotnego użytku . Większe wersje, będące obecnie w fazie rozwoju, umożliwią szybkie tworzenie mobilnych sieci komunikacyjnych.
Modele samolotów hybrydowych
H-Aero Zero
H-Aero Zero to najmniejszy model o rozpiętości skrzydeł wynoszącej 3 metry, objętości 2 m2 na poziomie morza, który nadaje się do zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych przy prędkości wiatru do 10 km/h, w tym w porywach. Przy ładowności do 550 gramów i maksymalnej prędkości 10 km/h Zero może pozostawać w powietrzu do 160 minut.
H-Aero One
H-Aero One ma średnicę 5 metrów i może przenosić do 3 kilogramów na poziomie morza przez 400 minut. Dzięki maksymalnej prędkości 15 km/h nadaje się do zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych przy wietrze czołowym do 10 km/h, w tym w porywach.
H-Aero Zero Plus
W 2018 roku firma opracowała h-aero zero+ o ładowności 1,2 kg. Zarówno operacje wewnątrz, jak i na zewnątrz zostały przetestowane, na przykład w 2019 r. na lotnisku we Frankfurcie jako wsparcie dla personelu naziemnego i nad terenem przemysłowym gminy Sonnenbühl, aby śledzić emisje termiczne z zakładu przemysłowego. W 2020 roku, podczas pandemii COVID-19 , system był wykorzystywany na targach cyfrowych oraz służył jako pływająca kamera do transmisji.
Używać
H-Aero może być używany jako platforma obserwacyjna, do lotów z kamerą, a nawet jako balon meteorologiczny wielokrotnego użytku . W większych wersjach, które są obecnie opracowywane, pomoże później w krótkoterminowym zapewnieniu sieci komunikacyjnych. H-Aero może być używany do inspekcji przemysłowych, takich jak inspekcje samolotów lub inspekcje szybów i tuneli, a także do inspekcji rolniczych i leśnych.
Nagrody
- Nagroda za innowacyjność, Deutsche Luft- und Raumfahrt 2017, Finalista w kategorii redukcja emisji
- European Satellite Navigation Competition (ESNC), Baden-Württemberg Challenge, LiveEO – Integracja autonomicznych konstelacji UAV „h-aero”“ z usługami satelitarnymi dla obserwacji Ziemi w czasie rzeczywistym 2017, Platz 2
- Copernicus Masters, LiveEO – Integracja UAV z Satellite-EO 2017, Platz 1
- Wyróżnienie odznaką „Member of Solar Impulse Efficient Solution” Fundacji Solar Impulse , czerwiec 2018
- Zdobywca nagrody za innowacyjność kraju związkowego Badenia-Wirtembergia 2019
- Zdobywca niemieckiej nagrody za mobilność w październiku 2020 r
Dalsza lektura
- „Welt der Wunder: Innovationspreis für Hybrid Flugzeugkonzept”, Universität Stuttgart windenergie.de/NewsLetterSS2008.pdf Universität Stuttgart – Fakultät Luft- und Raumfahrttechnik und Geodäsie [ stały martwy link ]
- „Fliegen mit Solar-Luftschiffen”, Solarenergie-Förderverein Deutschland eV Solarenergie-Förderverein Deutschland eV
- Koncepcje i podejścia do eksploracji Marsa (2012): Ultralekki hybrydowy dron badawczy zasilany energią słoneczną, Lunar and Planetary Institute Lunar and Planetary Institute
- Nowatorski niezanieczyszczający samolot hybrydowy VTOL (2008), Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) DLR