ElectraFly公司測試單人多旋翼、傾轉機翼復合推進飛行器

美國一家研發單人混合動力電動多旋翼飛行器的初創公司ElectraFly,目前正在研究公司產品的潛在軍事應用,作為軍事后勤保障和士兵運送工具。ElectraFly公司已簽署諒解備忘錄,將于2019年初在猶他州的德塞雷特(Deseret,美國猶他州的別名)無人機系統(UAS)試驗場進行試飛。

公司的創始人約翰·曼寧表示,ElectraFly公司的成立是為了解決多旋翼飛行器的行動范圍和有效載荷受限的問題。這家初創公司的目標是開發混合動力電動私人飛行器,但預計在產品初始階段,主要的用途將是無人機快遞運送。                 

ElectraFly公司測試單人多旋翼、傾轉機翼復合推進飛行器的圖1

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ElectraFlyer原型機作為概念驗證機,展示了飛行器性能和飛行能力。

與傳統的四軸旋翼飛行器相比,ElectraFly公司開發的ElectraFlyer有一些明顯的區別。為了克服限制多旋翼無人機有效載荷和飛行范圍的電池能量密度較低的問題,該飛行器配備了渦輪發動機,在垂直起降過程中渦輪發動機可以向下傾斜產生推力,在平飛時渦輪發動機水平傾轉,產生向后的推力推動飛行器向前飛行。

在重量為75磅飛行器上,渦輪噴氣發動機在其重心附近可產生大約50磅的推力。曼寧表示,這將飛行器垂直起降過程中旋翼需要產生的升力降低到30磅。在初期生產的飛行器中,電力系統與渦輪發動機相互獨立,但渦輪發動機可用于產生電能。

多軸旋翼無人機往往是利用處于同一水平面的旋翼保持空中懸停和盤旋飛行,當機頭向下傾斜時向前飛行前進。曼寧表示,這種飛行方式將導致飛行器的升力降低、阻力增加。ElectraFlyer將機頭保持在水平高位,同時利用旋翼水平向前飛行,可減少阻力,此外渦輪發動機也提供了推力。

ElectraFlyer擁有四個裝有旋翼的可調節機翼。機翼可以根據空氣動力學圍繞中心軸進行旋轉,在向前飛行的過程中產生升力——這種方式比旋翼更有效——在懸停或盤旋過程中傾轉機翼以降低旋翼下洗氣流產生的壓力,避免氣動效率的損失。

曼寧表示,到目前為止,自籌資金研發的ElectraFlyer已經進行了系留懸停飛行測試,并與德塞雷特無人機系統試驗場合作,在美國聯邦航空局批準的測試區域內進行前飛測試。這款飛行器的尺寸,適合以類似摩托車騎行的姿勢攜帶單人,駕駛位有兩個用于控制的操縱桿。

飛行器的渦輪發動機安裝在座椅下方,旋翼則位于坐在駕駛位人員頭部高度的側上方。至少在最初的設計中,并沒有客艙或裝載貨物地方。“我們用最簡化的功能集成來打造一款產品,因為我們需要將手中已掌握的資源用到極致。”曼寧表示。

ElectraFlyer將超輕型飛行器或實驗類飛行器視為現有產品未來商業化的目標,不過該公司目前也在積與軍方溝通,探討涉及物資、士兵或傷員運輸等方面的合作前景。“我們希望證明這款產品是士兵日常可以使用的東西,并不需要單獨學習任何其他技術。”曼寧表示。

(航空工業發展中心 陳濟桁)

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