Siemens - Motor elétrico para aviões

Siemens: Relação recorde entre Potência x Peso

World-record electric motor for aircraft

Parece que chegamos em um divisor de águas. Mecânicos e pilotos sempre discutiram a implantação em série de um motor elétrico para a aviação. Parece que essa hora chegou. A Siemens bate o recorde da relação potência x peso. De uma coisa eu tenho certeza: O monopólio perolífero terá uma pedra em seu sapato...Veja a reportagem:

Os pesquisadores da Siemens desenvolveram um novo tipo de motor elétrico que, com um peso de apenas 50 kg, fornece uma saída contínua de cerca de 260 kilowatts - cinco vezes mais do que os sistemas de acionamento comparáveis. O motor foi projetado especialmente para uso em aeronaves. Graças à sua relação recorde de potência-peso, maior aeronave com pesos de decolagem de até duas toneladas agora vai ser capaz de usar motores elétricos pela primeira vez.

Para bater o recorde mundial, os especialistas da Siemens examinaram todos os componentes de motores anteriores utilizados e o otimizaram levando os limites técnicos ao extremo. Novas técnicas de simulação e construção leve sofisticado ativado o sistema de acionamento para alcançar um razão melhor entre peso x desempenho de cinco quilowatts (kW) por quilograma (kg). Os motores eléctricos de resistência comparáveis ​​que são usados ​​em aplicações industriais fornecer menos do que um kW por kg. O desempenho dos sistemas de 

acionamento utilizados em veículos eléctricos é cerca de 2x kW por kg. Desde que o novo motor foi feito seu desempenho recorde em velocidades de rotação de apenas 2.500 rotações por minuto, e assim poderá conduzir as hélices diretamente, sem o uso de uma transmissão. "Esta inovação permitirá construir um avião híbrido-elétrico em série (aeronave com quatro ou mais lugares) ", disse Frank Anton, Chefe de eAircraft na Siemens Corporate Technology, unidade central de pesquisa da empresa. O motor está programado para começar voo-teste antes do final de 2015. Na próxima etapa, os pesquisadores da Siemens vai aumentar a produção ainda mais. "Estamos convencidos de que o uso de drives híbrido-elétricos em aviões regionais com 50 a 100 passageiros é uma possibilidade real a médio prazo", disse Anton.

O desenvolvimento deste motor foi apoiado pelo alemão Aviation Research Programa LuFo em um projeto de Grob Aircraft e Siemens.

Em 2013, a Siemens, a Airbus e Diamond Aircraft com sucesso vôo testado um carro híbrido-elétrico série em um DA36 E-Star 2 do motor planador pela primeira vez. A aeronave de teste tinha uma potência de 60 kW.

English Version:

Siemens researchers have developed a new type of electric motor that, with a weight of just 50 kilograms, delivers a continuous output of about 260 kilowatts – five times more than comparable drive systems. The motor has been specially designed for use in aircraft. Thanks to its record-setting power-to-weight ratio, larger aircraft with takeoff weights of up to two tons will now be able to use electric drives for the first time.

To implement the world-record motor, Siemens' experts scrutinized all the components of previous motors and optimized them up to their technical limits. New simulation techniques and sophisticated lightweight construction enabled the drive system to achieve a unique weight-to-performance ratio of five kilowatts (kW) per kilogram (kg). The electric motors of comparable strength that are used in industrial applications deliver less than one kW per kg. The performance of the drive systems used in electric vehicles is about two kW per kg. Since the new motor delivers its record-setting performance at rotational speeds of just 2,500 revolutions per minute, it can drive propellers directly, without the use of a transmission. "This innovation will make it possible to build series hybrid-electric aircraft with four or more seats," said Frank Anton, Head of eAircraft at Siemens Corporate Technology, the company's central research unit. The motor is scheduled to begin flight-testing before the end of 2015. In the next step, the Siemens researchers will boost output further. "We're convinced that the use of hybrid-electric drives in regional airliners with 50 to 100 passengers is a real medium-term possibility," said Anton.

The development of this motor was supported by the German Aviation Research Program LuFo in a project of Grob Aircraft and Siemens.

In 2013, Siemens, Airbus and Diamond Aircraft successfully flight-tested a series hybrid-electric drive in a DA36 E-Star 2 motor glider for the first time. The test aircraft had a power output of 60 kW.

Veja mais:
http://phys.org/news/2011-06-world-aircraft-serial-hybrid-electric.html#nRlv

Fonte: Phys.org

www.fb.com/aeronavesemanutencao

www.aeronaves.vai.la

A Lesma Marinha e a Aviação...

A Lesma-do-Mar e a Indústria Aeronáutica

Limpet's teeth are the strongest material known to man

Researchers from the University of Portsmouth have discovered that limpets – small aquatic snail-like creatures with conical shells – have teeth with biological structures so strong they could be copied to make cars, boats and planes of the future.

O dente da Lesma Marinha (Limpet Teeth), Segundo a Universidade de Portsmouth (University of Portsmouth), é o material biológico mais resistente do mundo. Chega a ser 5x mais resistente do que a teia de aranha (Já utilizada para fabricar coletes a prova de bala). 

Um dos animais mais lentos do mundo pode contribuir na construção de carros, navios e até aviões. Engenheiros da Inglaterra descobriram que os dentes do animal são a substância mais resistente já analisadas. A indústria aeronáutica irá se beneficiar da descoberta, pois busca sempre materiais mais leves e resistentes. A indústria automobilística já demonstrou interesse, principalmente o segmento de "high perfomance" como a fórmula 1, por exemplo.

As Lesmas-do-Mar possuem uma língua com dentes capazes de escavar rochas para encontrar comida.

Para se ter ideia, um FIO desse material do tamanho e espessura de um MACARRÃO, suportaria aproximadamente 1500 Kg. 

The Telegraph:

''This discovery means that the fibrous structures found in limpet teeth could be mimicked and used in high-performance engineering applications such as Formula 1 racing cars, the hulls of boats and aircraft structures.

''Engineers are always interested in making these structures stronger to improve their performance or lighter so they use less material.''

Limpets' teeth were also found to be the same strength, no matter what the size.

Prof Barber added: ''Generally a big structure has lots of flaws and can break more easily than a smaller structure, which has fewer flaws and is stronger.

''The problem is that most structures have to be fairly big, so they're weaker than we would like. Limpet teeth break this rule as their strength is the same no matter what the size.''

Examining effective designs in nature and then making structures based on these designs is known as 'bio-inspiration'.

Prof Barber said: ''Biology is a great source of inspiration when designing new structures but with so many biological structures to consider, it can take time to discover which may be useful.''

Fonte: UOP News - University of Portsmouth / Jornal Hoje / The Telegraph

www.aeronaves.vai.la

www.fb.com/aeronavesemanutencao

Flexfoil - A revolução dos FLAPS (Shape-shifting wings) ACTE

Novo tipo de FLAP está sendo testado

The Adaptive Compliant Trailing Edge (ACTE) - Shape-shifting wings

A possível substituição dos FLAPS - Estamos perto de viver uma revolução no modo de voar. Resultado de uma estrutura revolucionária que está sendo testado no deserto de Mojave.

As superfícies sem costura, dobráveis ​​e ajustáveis prometem melhorar a eficiência aerodinâmica e reduzir o ruído gerado durante pousos e decolagens. 

O (ACTE) é um projeto do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea Americana com retalhos projetados e construídos pela FLEXSYS, Inc., de Ann Arbor, Michigan. 

O esforço é uma parceria com o projeto de Aviação ambientalmente responsável da NASA para explorar a viabilidade, benefícios e riscos técnicos 

para o desenvolvimento de tecnologias e conceitos de veículos que irão reduzir tal impacto em um futuro próximo.

"Estamos emocionados com este primeiro voo. Tem sido um grande sucesso e estamos esperançosos de que mais testes comprovarão as nossas teorias e benefícios potenciais para esta tecnologia", disse Pete Flick, AFRL gerente de programa.  O Inventor do FlexFoil, FLEXSYS fundador e CEO Sridhar Kota espera que os testes com o avião modificado G-III após a garantia do sucesso , abrirá portas que esse novo design seja aplicado em negociações futuras.

O Adaptive Compliant Trailing Edge (ACTE), é um feixe especialmente projetado de 14 pés de comprimento (4,3 m de comprimento), que é rígida, mas flexível. Um ou dois atuadores simples podem desviar o feixe para cima ou para baixo para o fluxo de ar que se aproxima, alterando a curvatura da asa, conforme necessário, explicou Sridhar Kota, fundador e CEO da empresa, e professor de engenharia mecânica na Universidade de Michigan . O feixe é feito de materiais aeroespaciais padrão.

Fonte: RT & SAE International

(English Version) Entire articles: http://articles.sae.org/13178/

http://rt.com/usa/203603-nasa-plane-shapeshifting-flaps/

www.aeronaves.vai.la

www.facebook.com/aeronavesemanutencao

www.aviation.vai.la

Fanwings: Uma revolução na aviação?

FANWINGS

Revolução ou não,  está atraindo o interesse de empresas

Credit: Adrian Mann/FanWing

FanWing é um avião que chega para revolucionar o modo como conhecemos os veículos aéreos. Em vez de usar turbinas comuns, ele conta com um motor preso ao casco principal, o qual é conectado a grandes pás dentro das asas — como se fossem turbinas em posição invertida. Quando em movimento, as pás empurram o ar para baixo e fazem o veículo decolar.

O design diferenciado e o custo baixo são outros destaques da aeronave. Segundo a notícia do Dvice, o FanWing deve ser simples de pilotar, sendo mais fácil para pousar em casos de emergência. Por ora, o modelo não está disponível para testes tripulados, mas eles devem ser iniciados pela fabricante em janeiro de 2014.

O projeto da aeronave que você vê aqui é da empresa britânica FanWing, com uma nova tecnologia aerodinâmica que fornece um sistema que - ao contrário dos aviões modernos que usam motores a jato ou rotores - utiliza enormes ventiladores rotativos, embutidos nas asas para a sustentação e propulsão.

É uma classe completamente nova, que usa uma asa fixa com um fluxo de ar forçado produzido pelos ventiladores cilíndricos, montados acima da asa. Segundo os projetistas, o avião é estável em altos voos, ainda que haja turbulência. A aeronave será equipada com motor Rotax 912 e precisa de apenas 50 pés para decolar. As outras especificações principais do FanWing incluem um rotor de 32 pés e velocidade de voo variando entre 20 a 70 nós.

A expectativa é que o protótipo possa ir ao ar ainda no início de 2015, após a sua primeira demonstração pública marcada para este mês em Oshkosh, EUA, durante um evento de aviação.

O Interesse de investidores:

Intermodal-container Air Cargo Concepts Attract Interest

Can an unproven market bring success to unproven aviation concepts?

Aug 25, 2014 Graham Warwick | Aviation Week & Space Technology

A version of this article appears in the August 25 issue of Aviation Week & Space Technology.

To the lone inventor in aviation, the chance to have serious engineering horsepower applied to your idea is rare. For Pat Peebles and his FanWing concept, that opportunity has come in the form of a European Union (EU)-funded program led by German aerospace center DLR.

The project is relatively small—two years and €783,000 ($1.05 million), including EU funding—but if the optimization work and feasibility study by DLR, the Von Karman Institute for Fluid Dynamics (VKI) and the University of Saarland substantiates claims for the idea it will be a welcome boost for Peebles.

The FanWing is one of the more eyebrow-raising concepts in aviation, and involves a horizontal-axis rotor mounted in the wing leading edge that accelerates airflow over the wing to provide both distributed propulsion and augmented lift at low airspeed. The goal is to provide short-field performance close to that of a helicopter or tiltrotor with operating costs approaching those of a conventional aircraft.

Peebles has been developing his idea the way most lone inventors do, by flying small radio-controlled models of increasing scale and complexity. The next step, if funding can be found, was to be a two-seat ultralight demonstrator. Then along came DLR and the EU-funded SOAR (distributed open-rotor aircraft) project to optimize the rotor and wing and explore the feasibility of a FanWing cargo aircraft (see concept).

The SOAR project is aimed at a perceived gap in the global logistics infrastructure—an aircraft able to carry the ISO-standard intermodal shipping containers now moved by ship, rail and road, but not by air because of their size and weight. Today containerized loads are broken up for air transport either as bulk cargo or in lightweight airfreight containers that are not compatible with the other modes.

Proponents of the “container-plane” concept argue that the ability to transport the 20-ft.-long ISO containers by air would be valuable in underdeveloped countries lacking road and rail infrastructure, while enabling “door-to-door” deliveries in developed nations and providing flexibility for military cargo operations. The attraction of the FanWing is its potential for cost-effective ultra-short-takeoff-and-landing operations.

SOAR has begun with wind-tunnel tests at VKI in Belgium to optimize the cross-flow fan and wing shape. The 1.5-meter (5-ft.)-span wing section, with 50-cm-dia. rotor, will allow researchers to test different blade airfoils and angles of attack, rotor angles and speeds, entrance and exit heights, and trailing-edge angles, says Peebles. Tests will include flow visualization, particularly of the trapped vortex that creates a low-pressure region within the rotor and contributes a large part of the lift.

DLR’s feasibility study will define takeoff and landing distances, speeds, fuel consumption and through-life costs for a 10-ton-payload cargo FanWing. Peebles and SOAR project consultant George Seyfang estimate the aircraft will have a takeoff run of 300 ft. and cruise at 150 kt. at 18,000 ft.

FanWing is not alone in aiming at the container-carrying mission, if such a market exists. Another U.K. company, 4X4 Aviation, is developing an unusual unmanned-aircraft concept, the Versatile Vehicle (VV), with backing from a Singapore-based investor in the logistics industry, says founder Torsten Rheinhardt. The design uses gimbaled electric turbines, or ducted fans, for vertical takeoff and landing (VTOL).

Power comes from a combined-cycle engine in which energy from combustion of fuel and recovery of waste heat as steam are combined to drive a generator via sinus discs that convert linear piston motion to rotary shaft drive. If that was not unusual enough, the VV also uses lightweight pressure vessels to store energy as compressed gas to rapidly provide the additional electrical power needed for VTOL.

Rheinhardt has built subscale models to test control software and is working to raise the major funding required for a three-year project to build a prototype of a 10-ton-payload vehicle. While the ability of lone inventors to get their concepts off the ground is highly questionable in today’s investment environment, Rheinhardt has his eye on markets other than aerospace for the power-generation and energy storage elements of his design.

Congratulations to Oliver Ahad and Imperial College on the recent Association of Aerospace Universities Award.  Oliver, recently graduated from Imperial College, presented for the competition his computer flight simulation programme based on Pat Peebles FanWing Ultralight initial design specifications.  The project was supervised by Professor J M R Graham and Dr Varnavas Serghides. (More details are given in an earlier news item) The John Barnes Award was presented to Oliver and Professor Graham at Imperial College in September.  For information on the Association's activities, seewww.aau.ac.uk

Presentation at Imperial College, London. Left to right: John Farley OBE, Professor JMR Graham, Patrick Peebles, Oliver Ahad, Dikla Peebles, Dr John H Barnes

Fonte: Primeoffer / Fanwings / Aviation News / Realitypod

Saiba mais sobre FANWINGS:

http://www.fanwing.com/news.htm

http://realitypod.com/2010/08/fanwing-a-new-type-of-aircraft

www.aeronaves.vai.la

www.fb.com/aeronavesemanutencao