de.wedoany.com-Bericht: Mark Moore, CEO von Whisper Aero, gab während seiner Keynote auf der SAE AeroTech in West Palm Beach, Florida, die Integration des JetFoil-Konzepts für die nächste Generation startbahnunabhängiger Flugzeuge bekannt. Durch die Integration von Whisper's elektrischen Mantelpropellern in die Flügelvorderkante können konventionelle Starts und Landungen, Kurzstart- und Kurzlandefähigkeiten sowie senkrechte Starts und Landungen in derselben Außenhülle realisiert werden, ohne dass komplexe Schwenkmechanismen oder separate Auftriebsantriebssysteme erforderlich sind.
Während seiner Rede nahm Moore zudem den V/STOL F.E. Newbold Award entgegen, der für Beiträge zum Antrieb und zur Realisierung von Auftriebsflügen verliehen wird. Zu den früheren Preisträgern zählen Personen, die an der F-35, der AV-8A Harrier, der V-22 Osprey und dem vertikalen Start- und Landesystem der SpaceX-Rakete beteiligt waren.
In einer Pressemitteilung nach der Keynote erklärte Whisper, dass das Team mit der zunehmenden Reife seiner UltraQuiet hocheffizienten elektrischen Mantelpropellertechnologie natürlich begonnen habe, nach der optimalen Integration dieses Antriebssystems in verschiedene Flugzeugtypen zu suchen. Im Gegensatz zu Turbofans, Propellern oder anderen Formen des elektrischen Antriebs sind Whisper's elektrische Mantelpropeller in Bezug auf den Schub maßstabsinvariant, arbeiten bei niedrigen Motor-Druckverhältnissen mit einem Antriebswirkungsgrad von über 90 %, selbst bei hohen Geschwindigkeiten und kleinen Abmessungen. Diese Propeller zeichnen sich zudem durch eine geringe Verwirbelung aus, was einen konzentrierteren Schub erzeugt.
Diese Eigenschaften ermöglichen ein höheres Niveau an verteiltem Antrieb, ohne die Verluste oder Lärmprobleme anderer verteilter Antriebssysteme. Auf Basis dieses technologischen Vorteils entwickelte Whisper den JetFoil, bei dem mehrere elektrische Mantelpropeller direkt in die Vorderkante des Flügelprofils eingebettet und integriert werden, um eine saubere Anströmung zu erhalten. Die aus dem Propellerarray austretenden Strahlen vereinigen sich zu einem gleichmäßigen Strahlblech, beschleunigen die Luft auf der Flügeloberseite und bieten eine überziehungsfreie passive Auftriebsverstärkung. Der resultierende angeblasene Flügel ist sehr widerstandsfähig gegen Böen oder Turbulenzen und erreicht bei einem Schub-Gewichts-Verhältnis von 0,5 und einer Flächenbelastung von 25 lbf/ft² bei 15 Knoten einen maximalen Auftriebsbeiwert von bis zu 40.
Der JetFoil greift auf die von der NASA im Rahmen des Quiet Short-Haul Research Aircraft entwickelte Oberflächenanblastechnik zurück, an deren Demonstrator Moore in seiner frühen Karriere beteiligt war. Whisper's JetFoil treibt das Konzept der Oberflächenanblasung voran, indem die gesamte Flügelspannweite über eine Reihe von Propellern angeblasen wird, ohne Wärme, Verwirbelung, Turbulenzen oder zusätzlichen parasitären Widerstand zu erzeugen. Die geringe Geräuschentwicklung des Whisper-Antriebssystems wird durch den JetFoil weiter verstärkt, da der Strahllärm von der Flügeloberseite abprallt und sich von Wohngebieten entfernt.
Fortlaufende Tests zeigen, dass der JetFoil mit einfachen Klappen konventionelle, Kurzstart- und Senkrechtstart- und Landeflüge ermöglicht. Das hochgradig gleichmäßige Hochgeschwindigkeits-Abgas ermöglicht eine Coanda-Umlenkung und erhält die natürliche Strömungsanhaftung. Dies steht in deutlichem Gegensatz zu anderen Senkrechtstart- und Landetechnologien, die komplexe schwenkbare Antriebe (wie die V-22 Osprey), Klappensysteme zur gewaltsamen Umlenkung des Luftstroms (wie die Ryan Vertiplane) oder eine Kombination aus beidem (wie die Lilium Jet Flap) verwenden. Whisper's JetFoil erreicht eine Strömungsumlenkung von 90° mit einem Umlenkungswirkungsgrad von über 95 % sowie eine Strömungsumlenkung von über 170° mit einem Umlenkungswirkungsgrad von über 70 %.
Der JetFoil fasst den Schub für senkrechte, Kurzstart- und konventionelle Flugmodi in derselben Außenhülle zusammen und vermeidet so, dass das Flugzeug ein separates Auftriebsantriebssystem (wie die F-35B) integrieren muss, wodurch Platz für zusätzliche Nutzlast frei wird. Das Konzept ermöglicht zudem nahezu senkrechte Starts und Landungen mit einem Bodenrollweg von nur 50 Fuß, um typische Hubschrauber-Start- und Landeprofile zu befolgen und ein 50-Fuß-Hindernis in weniger als 300 Fuß horizontaler Entfernung zu überwinden. Der 50-Fuß-Bodenrollweg vermeidet die Notwendigkeit eines Starts im Auftriebsmodus, der das Flugzeug zwingt, das 1,2-fache seines maximalen Gewichts an Schub zu erzeugen. Der JetFoil benötigt weniger als die Hälfte des Schub-Gewichts-Verhältnisses, was die Nutzlastkapazität verdoppeln und die Reichweite erhöhen kann.
Whisper testet seine Propeller und den JetFoil weiterhin am Boden und im Flug, unter anderem im Rahmen mehrerer Verträge mit der US Air Force, der US Navy und der NASA. Das Unternehmen arbeitet derzeit mit Erstausrüstern zusammen und plant, innerhalb des nächsten Jahres schnell einen von JetFoil angetriebenen Flugzeugprototyp zu entwerfen, zu bauen und zu testen.
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