AgustaWestland Project Zero - AgustaWestland Project Zero

Project Zero
AW Project Zero 2013.png
Roll Experimentellt tiltrotor VTOL- flygplan
Nationellt ursprung Italien
Tillverkare AgustaWestland
Första flygningen Juni 2011
Status Under utveckling / flygprovning

Den Agustawestland Project Zero är en hybrid tiltrotor / Lift fan flygplan. Den har utvecklats av AgustaWestland som en teknologidemonstrator och används för att undersöka helelektrisk framdrivning och annan avancerad teknik. Det är världens första elektriska tiltrotorflygplan.

Utveckling

Ursprung

I december 2010 godkände AgustaWestlands ledning bildandet av ett team under James Wang i avsikt att producera en teknologidemonstrator med så många nya innovationer som möjligt på en enda flygplan. På tal 2013 konstaterade Wang att elektriska teknologier utvecklades snabbt, och att projektet Zero var att uppnå beredskap med elflygteknik: "I stället för att vänta på att batteriet skulle bli ännu bättre, arbetade teamet med elflygteknik. har positionerat sig för att vara redo för nästa generation batterier ".

På AgustaWestland och dess partnerföretag arbetade totalt två dussin heltidsingenjörer på projektet i en skunkworks- utvecklingsstil vid AgustaWestlands Cascina Costa-anläggning i Italien. Enligt Wang valdes de som utsågs till laget handplockade och var vanligtvis unga och passionerade; varje medlem hade en specifik specialitet inom ett område. Teamet bestämde sig snabbt för att, i stället för att driva ett eldrivet men i övrigt konventionellt flygplan eller helikopter, skulle ett mer radikalt tillvägagångssätt antas: En tvillingrotor elektrisk tiltrotor , som saknar transmission eller swashplates . Wang sammanfattade lagets filosofi som "Allt som är omöjligt, vill vi göra".

Med tanke på att utvecklingen av AgustaWestland AW169 hade slutförts på under fyra år beslutade ledningen att utmana teamet att slutföra projektet inom ett år, inklusive inledande flygprovning. Teamet arbetade nästan kontinuerligt, 24 timmar per dag och sju dagar i veckan under den första sexmånadersperioden. Teammedlemmarna väntade inte på e-post eller röstmeddelanden utan gick istället direkt till varandra personligen, baserade på samma kontor, detta hjälpte också till att upprätthålla sekretess - direkt lagarbete på detta sätt uppmuntrades starkt. AgustaWestlands Advanced Concepts Group utförde omfattande modelltester för projektet; detta innebar skapandet av flera flygkompatibla 1/10-skalade modeller, som flögs för att testa ytterkanterna på flygkuvertet på grund av flygplanets atypiska form. Användningen av CAD-verktyg ( Computer Aided Design ) var också viktigt för att uppfylla programmets extremt snabba schema. beräkningsvätskedynamik och ändlig elementmodellering användes båda i stor utsträckning.

Olika företag i Italien, Storbritannien, USA och Japan arbetade med design och / eller tillverkning av delar av Project Zero, inklusive fyra olika grenar av Finmeccanica . Ansaldo Breda designade en specialbyggd elmotoromvandlare och tillhörande motorstyrningsalgoritm, Selex ES tillhandahöll High-Integrity Flight Control Computer och Actuator Control Unit. Lucchi R.Elettromeccanica specialbyggde de axiella flödet permanenta magnetiska motorer ; Rotor Systems Research LLC arbetade tillsammans med AgustaWestland med den aerodynamiska designen av rotorbladen . Lola Composites producerade kompositmaterialet från vilket de flesta yttre ytor är gjorda av kolfiberförstärkt polymer (CFRP), medan UCHIDA tillverkade kompositstrukturen för rotorblad, höljen och ekrar. Stile Bertone arbetade med att utveckla flygets estetiska och aerodynamiska utformning.

Beteckningen Project Zero härleddes från en iakttagelse att detta var ett unikt internt projekt utan någon motsvarighet inom företagets historia. Utvecklingen av Project Zero genomfördes på kort tid; tiden mellan designfasens start och demonstrantens första flygning var mindre än sex månader. För att säkerställa att konkreta fördelar med projektet uppnåddes beslutades att ett fullskaligt flygplan måste produceras och flygas. I juni 2011 utförde en fullskalig demonstrator en första bunden flygning vid Cascina Costa, Italien. Enligt Wang fanns det inget behov av redesign eller korrigerande arbete "Allt fungerade - hela designen - första gången".

Avslöja och vidareutveckla

Projekt Zero på statisk skärm vid Paris Air Show 2013

Den 4 mars 2013 tillkännagavs programmet för allmänheten vid Helicopter Association International (HAI) Heli-Expo . I juni 2013 visades flygplanet offentligt på Paris Air Show . I början av 2014 tilldelades Project Zero-teamet AHS Internationals prestigefyllda 2014 Grover E. Bell Award - uppkallat efter Larry Bells avlidne bror - tilldelat individen eller organisationen som har främjat och uppmuntrat forskning och experiment inom helikopterutveckling.

Efter flygprovningsperioden började AgustaWestland lära sig av projektet och studera medel för att överföra tekniker som producerats till sin befintliga rotorcraft-produktlinje. Det har betonats att Project Zero i sig inte är en produkt, utan en investering i teknik som gynnar det bredare företaget. 2016 noterades att det aktiva bladkontrollsystemet som utvecklats för Project Zero, som tar bort behovet av en swashplatta och ett separat vibrationsdämpande system, skulle genomgå flygprovning på en AgustaWestland AW139 ; separat ska de flygkontrollagar som används av Project Zero användas för ett framtida tiltrotorprojekt av AgustaWestland.

Olika alternativa framdrivningsarrangemang för Project Zero har planerats av Advanced Concepts Group, inklusive hybriddrivning, införlivande av bränsleceller och annan ospecificerad teknik. I sin ursprungliga konfiguration är tio minuters flygtid den aktuella operativa gränsen; talade 2016, Wang uppgav att han är hoppfull om att batteritekniken kommer att avancera inom ett decennium för att stödja en 100-minuters driftstid.

Design

Project Zero är ett okonventionellt eldrivet tiltrotorflygplan , benämnt av AgustaWestland som ett "konvertiplan", det har beskrivits som "halvhelikopter, halvflygplan". Det är en avancerad demonstrator, avsedd att visa förmågan hos elektrisk framdrivning inom luftfarten. Flygplanet är helelektriskt med kraft som kommer från uppladdningsbara batterier. AgustaWestland har uppgett att flygplanet, när det är försett med ett lämpligt kraftverk, kan ha hastigheter motsvarande traditionella tiltrotordesigner och har en typisk kryssningshöjd som är dubbelt så hög som en konventionell helikopter. Teknikdemonstratorn har inte optimerats för produktion. Den kan antingen flygas av en enda pilot som sitter i sittbrunnen eller alternativt fungera som ett obemannat flygfordon .

Key to Project Zero är det innovativa framdrivningssystemet som det utvecklades för att demonstrera och testa. De två stora rotorerna i flygplanet drivs av avancerade elmotorer , som i sin tur drivs av energi lagrad i batterier. Den helelektriska konstruktionen eliminerar behovet av en transmission , som den används på konventionella flygplan; det fungerar också med låga akustiska och termiska signaturer och utan beroende av syre . På marken kan batterierna laddas genom att luta rotorerna i vinden för att fungera som turbiner . Demonstratorn var utformad för att rymma många olika energikällor för elmotorerna; ett alternativt hybrid framdrivningsalternativ finns också, detta använder en lätt dieselmotor för att driva en generator för att ge el till motorerna, som utvecklades av ORAL Engineering. Under kryssningsflyg tillhandahålls huvuddelen av hissen av vingarna; de yttre vingarna är löstagbara, vilket kan vara användbart för uppdrag med kortare räckvidd, huvudsakligen med flygets "helikopterläge".

Skildring av Project Zero

Över 80 procent av flygplanets sammansättning är kompositmaterial , inklusive hela huden, rotorblad , hölje och ekrar; strukturen är nästan helt aluminium och kol. Material valdes utifrån att ge högsta hastighet till rimlig vikt och finansieringskostnader. Enligt företaget använder flygplanet "ingen hydraulik, bränner inte fossilt bränsle och genererar inga utsläpp." I stället för hydraulik har elektromekaniska manöverdon använts för funktioner som att dra in underredet , luta nacellerna och aktivera flygplanets höjder ; dessa ställdon var specialutvecklade av Microtecnica.

De viktigaste teknikerna för Project Zero har patenterats; ett europeiskt patent, EP2551190 (A1), lämnades in den 29 juli 2011 och beviljades den 30 januari 2013, medan patent (där James Wang listades som uppfinnaren) också beviljades parallellt i USA, US2013026303 (A1); Andra patent lämnades in i Korea (KR20130014450 (A)), Japan (JP2013032147 (A)) och Kina (CN102897317 (A)).

Operativ historia

I juni 2011 genomförde den obemannade demonstranten sin första bundna flygning vid AgustaWestlands Cascina Costa-anläggning i Italien. Det flögs i säkrade områden flera gånger under 2011 och 2012, inklusive flygningar med och utan de ledade höljena runt dess lutande rotorer; en ytterligare modifiering inkluderade en alternativ och mer avancerad uppsättning rotorblad med en icke-linjär vridning och anpassade flygblad installerade. Flygtestning möjliggjorde finjustering av framdrivningssystemet, vilket resulterade i en 30-procentig ökning av effektiv kraft.

Project Zero har gjort många offentliga framträdanden sedan det avslöjades i mars 2013. Flygtester har också fortsatt, detta har fokuserat på 1/3: e skalmodeller snarare än fullskalademonstratorn på grund av den begränsade flyguthållighet som den har. I februari 2016 tillkännagavs att ett hybriddrivsystem skulle installeras på fullskaliga flygplan, detta syftar till att förlänga flygets uthållighet från 10 minuter till 35–45 minuter.

Se även

Extern video
video-ikon Nyhetstäckning av Project Zero på Paris Air Show 2013
video-ikon Nyhetsrapport 2016 om Project Zero

Relaterad utveckling

Relaterade listor

Referenser

Citat

Bibliografi

externa länkar