GL-10 Greased Lightning: Stoleté paradigma letectví se bortí

Jan Grohmann - 28 Květen 2016

Konstruktéři po celém světě pátrají po tom, jak spojit schopnost kolmého startu a přistání vrtulníků s vysokou cestovní rychlostí letadel. Dlužno dodat - jak vše spojit finančně únosně. Odpověď se snaží najít hybridní konvertoplán GL-10 Greased Lightning agentury .GL-10

Zmenšený prototyp konvertoplánu GL-10 má prozatím čistě elektrický pohon. Až dvojnásobně větší GL-10 získá hybridní diesel-elektrický pohon.
foto: NASA

Spojit výhody vrtulníků a letadel se již pokusily např. konvertoplány V-22 Osprey nebo civilní AgustaWestland AW609. Problémem konvertoplánů je však velká konstrukční složitost (poruchovost), a tedy velká nákupní/provozní cena a náročný servis i údržba.

Do letectví se ale postupně dostává pohonný systém, který je znám z lodí a ponorek, vlaků a v poslední době také z automobilů - hybridní pohon. V případě letectví hybridní pohon umožní obejít mechanické propojení motor-převodovka-rotor/vrtule, které diktuje více než sto let podobu a schopnosti letadel a vrtulníků.

O hybridní pohon se vážně zajímá americká NASA, která pohon testuje na malém dronu - "multirotorovém" konvertoplánu GL-10 Greased Lightning. V současné době NASA postavila testovací prototyp GL-10 (viz obrázky a video) s rozpětím křídel 3,05 m a s maximální startovací hmotností 28,1 kg. Pohon menšího prototypu GL-10 je čistě elektrický.

GL-10

Menší prototyp GL-10 Greased Lightnin unesou bez problémů dva lidé.
foto: NASA

Po úspěšném testování, tedy ověření letové aerodynamiky a zvolené koncepce, NASA přistoupí ke konstrukci finálního dronu GL-10 s rozpětím křídel 6,1 m a hybridním diesel-elektrickým pohonem.

Konvertoplán Greased Lightning vypadá na první pohled velmi složitě, ve skutečnosti jde ale o mnohem jednoduší stroj než klasický konvertoplán nebo vrtulník.

Vrtulník (nebo konvertoplán) používá pro řízení letu složitý mechanický systém naklápění hlavního rotoru a listů rotorů. V případě V-22 Osprey jsou navíc oba motory navzájem mechanicky propojeny, aby v případě poruchy jednoho, mohl pohánět oba rotory jeden motor.

Hybridní konvertoplán GL-10 pohání hned deset malých rotorů, každý spojený s vlastním elektromotorem. Osm rotorů je umístěno na křídlech, dva rotory na ocasních vodorovných plochách. Křídla i ocasní plocha pak po kolmém startu (jako vrtulník) překlopit o 90° pro vodorovný let (jako vrtulové letadlo).

Koncepce funguje. Technologii hybridního konvertoplánu uvidíme nejdříve u (vojenských) dronů, později u větších strojů pro dopravu lidí a nákladu.
video: CST

Každý motor je pevně spojen s rotorem a každý motor lze samostatně digitálně řídit - precizně snižovat a zvyšovat otáčky. Pomocí změn otáček jednotlivých elektrických motorů a ve spojení s výškovými kormidly na křídlech a ocasních plochách, lze pohodlně řídit let dronu ve vzduchu i při startu.

V případě připravovaného velkého hybridního dronu GL-10 budou energii elektromotorům dodávat dva dieselové motory, každý o výkonu 6 kW (8 koní). Greased Lightning tak nebude potřebovat složitou (poruchovou) a těžkou převodovku, mechanismus naklápění rotorů nebo složitou hydraulickou soustavu.

Dodejme, že poruchy převodovek nebo hydrauliky jsou nejčastějším případem havárií vrtulníků.

Hlavní předností hybridních konvertoplánů není jen jednoduší konstrukce, ale také nižší nároky na údržbu a opravy - tedy větší časová dostupnost letadla pro potřeby zákazníka.

Pokud se technologie ujme, již v příštím desetiletí mohou vzniknout cenově dostupné vrtulové stroje s kolmým startem a přistáním, tedy stroje kategorie VTOL (Vertical Take-Off and Landing), které propojí výhody vrtulníků a letadel.

Greased Lightning však není jediný letoun, kde NASA testuje hybridní pohonný systém. Hybridní pohon je testován i u klasického malého letadla Tecnam P2006T, které místo dvou turbovrtulových motorů pohání 18 elektromotorů ve křídlech.

NASA
Zpět na HybridPřidat komentář
Obrázek uživatele Kuk

Civilní verze Ospreye
http://flightclub.jalopnik.com/everything-you-need-to-know-about-the-first-civilian-ti-1689618757

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

To je toho. Tohle už před mnoha lety (v době mého dětství) umělo Letadélko Káně :)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Dobře, nazývejme tento pohon dieselelektrickým, ale vážně pochybuji o tom že by se nasadily dieselové motory.

Přijde mi ale že toto řešení bude zbytečně přidávat váhu, pokud to budou zkoušet i v případě normálního letadla s posádkou, spoléhat se čistě na elektroniku bude nebezpečné. I pokud to s vyřazením americké lodě v černém moři před dvěma třemi lety byl jen drb, doba, kdy budou skutečně používány EM zbraně nemusí být vůbec vzdálena. Jejich vývoj je logickou odpovědí na rostoucí počty elektronicky řízených udělátek užívaných armádami.

Ovšem fakt že se používá elektrický přenos výkonu znamená že pro pohon letounu je možné využít jakéhokoliv zdroje elektrické energie. Pokud se posunou na nějakou rozumnou hmotnost a životnost palivové články, pak, jak jsem říkal již při diskuzích o vodíkových vozidlech, je možné že se vodík nasadí v letectví. Ovšem je otázka, jestli to bude tato metoda nebo se bude využívat SABRE.

Osobně si myslím že SABRE má slibnější vlastnosti pro budoucnost, potenciál stát se levným nosičem na nízké dráhy, kombinovaný letoun pak i na vyšší, ale tento vrtulový nebo dmychadlový by mohl být nasazen ve většině komerčních operací. Teď bude myslím míč na straně palivových článků na jakákoliv paliva, před nějakou dobou jsem prohlížel dokument o palivových článcích (myslím se v tom angažovala i paní Drábová), účinnosti tam byly poměrně zajímavé, běžně překonávaly největší pozemní spalovací motory. Taky se již dělají na této bázi elektrárenské jednotky (J. Korea), teď je jen zmenšit, zlehčit tak aby se vlezly do letadel.

Nehledě na to že s případným rozvojem batavoltaiky nebo TEG s alfazářiči by bylo možné splnit starý sen o jaderných letadlech. Byť masivní nasazení těchto zdrojů energie, v situaci rostoucí radikalizace, je patrně nebezpečné. Ne že by alfazářiče byly schopny jaderné exploze (většinou to neumí), nebo že by nebylo možné je umístit do speciální keramiky, ale i představa kusů paliva rozpáleného na několik set stupňů, není moc příjemná.

elektropohon letadel se blizi, ale jeste bych tomu par let az desitel ket dal, nez se to odladi a vyvyne na rozumnou mez

Airbus zvazuje kuprikladu hybridni pohon kde turbina vyrabi elektrinu pro elektricke proudove motory, a mela by tam bejt i naklopna varianta pro dane motory, tedy ze i civilni dopravni letadlo by mohlo pristavat s minimalnima rychlostma a startovat za urcitych situaci i s minimem klouzani, tedy na kratsich ranvejich

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Máte pravdu, elektropohon letadel je za dveřmi.

Solar Impulse je na své cestě kolem světa od 9.3.2015, a zatím uletěl 29.572 km za 385 hod - průměrnou rychlostí 77 km/hod.
Takže to jde - létat na elektřinu.
Za pár desítek let budou elektroletadla schopna létat i rychlostí přes 400 km/hod (v noci pomaleji) a určitě se na jejich palubu vleze i 10 lidí, kteří budou takto účinně bojovat proti globálnímu oteplování naší planety Země.

rychlost u elektropohonu je nejak omezena? to jestli proudovej motor pohani letecky petrolej nebo elektrina je celkem jedno, porad to muze dosahovat stejneho vykonu a tedy stejnych rychlosti jakych dosahuji dnesni civilni dopravni letadla

Solar Impulse je vrtulove letadlo kde se pocita s elektrinou i z fotovoltaiky na letadle, tedy je jasne ze to nebude litat rychle, ale jako pokud chces ukazat jaky jsi omezenec tak jsi to ukazal dokonale ;)

Obrázek uživatele Kuk

Copak jste neviděli přelet La Manche elektroletadlem Airbus nebo elektroletadlo ze severní Moravy?

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

pouzivali elektricke proudove motory nebo vrtule?

Obrázek uživatele Kuk

Předpokládám, že jsou to turbodmychadla, prostě rotory v trubce jako u modelářskej napodobenin prouďáků. Voni tomu říkaj E- fan

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Airbus_E-Fan

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

no takze vrtulak, to nema s proudovym motorem spolecniho nic krom snahy vypadat podobne

Airbus to pokud vim zkousi na normalnim proudovem motoru, takze cestovni rychlost letadla je pak uplne stejna jako u jakehokoliv jineho dopravniho letadla 800-900km/h
proste jen se misto benzinoveho turbojetu od Rollsroyce pouziva elektromotor a ten turbojet jen vyraby elektrinu pro elektromotor

Obrázek uživatele Kuk

Tady je další, elektrickej. Jenom se překlápí motory s rotory.

https://theaviationist.com/2013/03/08/project-zero/

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Tři roky starý článek a od té doby naprosto mrtvo.

Obrázek uživatele Kuk

Tahle technologie převratnejch křídel stála u vojenského letounu Osprey už několik lidskejch životů.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

No ono se mu taky tak nějak říká widowmaker. Ale asi bude rozdíl mezi strojem s počátky v roce 1980 a strojem, který se začíná rodit v roce 2016. Pokrok počítačů udělá dost.

Srovnejte si prví skutečně neviditelná letadla - F117 a poslední generaci neviditelných F35, zatímco u F117 výkon tehdejších počítačů ani neumožnil lepší tvary než "slepenou krabici" u F35 už se podařilo dosáhnout něčeho "letadlovitějšího."

Stejně tak skok od prvních samokřídel v 50. letech, která vyžadovala neustálé korekce ze strany pilota, po moderní americké bombardéry, opět jen díky skoku ve výpočetním výkonu, který máme.

Myslím že se určitě poučili a nový model nebude tímto trpět

Obrázek uživatele Kuk

Neforemná a antiaerodynamická F117 si stabilitu a řiditelnost udržuje pouze pomocí počítače. Celkem slušnej výkon i dnes.
Jo dneska už mám tydle automaticky gyra v 15g RC 3D pidi vrtulníčku :D

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Ano, ale pořád to nebyl nějaký závratný výpočetní výkon, který se o to staral, myslím že by počítač, který se tam stará o fly-by-wire, dneska do kapsy strčil kdejaký telefon, (navíc v tom asi bude ASIC, nebo RISC procesor) ale šlo mi spíš o to že tehdejší stroje neuměly navrhnout neviditelný tvar tak aby byl zároveň aerodynamický.

Stejně tak myslím že bude možné aby se nový letoun pořádně odsimuloval ještě než se vůbec začne vyrábět a dost problémů se odstranilo. Taky myslím bude možné, zase díky v pokroku ve výpočetní technice, kritické sekce překlápění jakýmsi způsobem automatizovat a zabránit tak havárii stroje.

(Někdy mi ale připadá že výpočetní technika je jen záplata na špatný návrh zařízení)


Nabíječky elektromobilů CircontrolSleva na profesionální nabíjecí stanici Webasto LiveVOLTDRIVE - Ideální řešení pro domácí nabíjení vašeho vozu.