Nowy silnik lotniczy?

Nazywa się Fluidic Propulsive System. (FPS), oznacza „płynny układ napędowy”, a może raczej „płynowy układ napędowy”, a właściwie „fizykę płynów”. W rzeczywistości nie jest to ciecz, ale gaz, po prostu powietrze, które z fizycznego punktu widzenia można również uznać za ciecz o bardzo niskiej lepkości.

Andrei Evulet z Rumunii, który ma ponad 15-letnie doświadczenie w GE Aviation, od jakiegoś czasu buduje prototypy tych silników. Był odpowiedzialny za technologię, która jest częścią największego silnika odrzutowego na świecie - GE9X, który pracuje nad Boeingiem 777X. Wraz ze swoim szkolnym przyjacielem Denisem Dancanetem założył firmę Jetoptera kilka lat temu. Kierowali się ideą stworzenia nowego układu napędowego, który byłby idealny do pionowych lotów startowych VTOL i który umożliwia wykorzystanie zarówno dużych bezzałogowych dronów, jak i latających samochodów.

Jak podkreślają założyciele, Jetoptera to firma zajmująca się układami napędowymi. Prototypowe samoloty, które buduje firma, nie są celem samym w sobie, a Jetoptera nie ma zamiaru poświęcać się budowie maszyn latających. Służy do zademonstrowania tej technologii. Aby wyjaśnić, do czego dążą w transporcie lotniczym, przedstawiciele firmy przystępują do budowy helikopterów. Są to popularne maszyny latające, ale nigdy nie miały być zwykłym środkiem transportu, latającą taksówką. Mają duże wirniki, które podczas wirowania zajmują duże powierzchnie.

Zbliżanie się do tych maszyn jest trochę niebezpieczne. Ponadto mają ograniczoną manewrowość, są hałaśliwe, drogie i trudne do kontrolowania. Jednym słowem nie jest to idealny środek do latania, choć oczywiście ma wiele zalet w porównaniu z wymagającymi pasami startowymi samolotów.

Obraca się bez turbin i śmigieł

Napędy firmy wykorzystują tzw Efekt Coandy, czyli zjawisko polegające na tym, że płynąca ciecz (lub gaz, jeśli uznamy to za ciecz o bardzo niskiej lepkości) „przykleja się” do najbliższej powierzchni i pozostaje „zablokowana” pomimo zmieniającej się krzywizny. Uważa się, że jego odkrywcą jest Henri Coandă, rumuński inżynier lotniczy i projektant, który żył w latach 1886-1972. Korespondencja początków z założycielami Jetoptera nie jest chyba przypadkowa.
Został odkryty podczas badań nad pierwszym na świecie odrzutowcem. Coandă zbudowała drewniany samolot z napędem odrzutowym w postaci silnika tłokowego napędzającego kompresor, za którym znajduje się komora spalania. W komorze tej spalano spaliny z silnika. W 1910 roku silnik ten wytwarzał ciąg 2160 N.

W efekcie swobodnie płynący strumień przyspiesza stacjonarne cząsteczki cieczy w bezpośrednim sąsiedztwie i tworzy wokół nich niskociśnieniową „osłonę”. Jeśli w tym miejscu na strumień zostanie nałożona gładka powierzchnia, strumień jest odchylany w kierunku powierzchni i „dociskany” do niej przez ciśnienie otoczenia. Jeśli samolot nie jest zbyt mocno zakrzywiony, w pewnych warunkach odrzutowiec może się do niego przykleić nawet po poruszeniu się po zakrzywionej powierzchni, czyli wykonać pełny obrót. Siły wymuszające zmianę kierunku przepływu również wymuszają identyczny, ale przeciwny obrót, siłę działającą na powierzchnię, po której płynie ciecz / gaz. Powstałe siły można wykorzystać do wytworzenia siły wyporu.

Pomysł ten został wypróbowany w latach 1960. i 1970. XX wieku, kiedy NASA i wojsko USA pracowały nad naddźwiękowymi samolotami odrzutowymi. Ostatecznie został zastąpiony przez błotniaka odrzutowego opracowanego w Wielkiej Brytanii. Nie był naddźwiękowy i nie wykorzystywał efektu Coandy, ale jest to odrzutowiec pionowy do startu i lądowania i działa wystarczająco dobrze do swojego celu.
Efekt Coandy jest stosowany m.in. w wentylatorach Dyson, choć pierwszy patent w tej dziedzinie uzyskała Toshiba w 1981 roku. W tego typu urządzeniach gaz jest wdmuchiwany do obręczy, dzięki czemu efekt Coandy przylega do wewnętrznej strony obręczy i „wysysa” stojące powietrze z przestrzeni wewnątrz pierścienia. W ten sposób ilość przemieszczającego się powietrza jest wielokrotnie większa niż w przypadku klasycznego wentylatora, co poprawia wydajność.

Coś między samolotem a helikopterem, bez wad w obu wersjach

Konstrukcje napędów odrzutowców) działają trochę jak wentylatory Dysona. W przypadku najmocniejszego modelu producent określa stosunek ciągu do masy równy 5. Dla porównania: współczynnik dla silników konwencjonalnych stosowanych w nowoczesnych samolotach pasażerskich wynosi 5,0 dla Boeinga 737-800 i 5,5 dla Airbusa A380. Rumuńskich projektantów poproszono o wykorzystanie efektu Coandy do zaprojektowania tych silników, aby nie tylko wytwarzały użyteczny ciąg, ale, co ważniejsze, wytwarzały większy ciąg podczas ruchu w powietrzu. Chcieli również, aby ten sam system był używany zarówno do podnoszenia pionowego, jak i do lotu do przodu, aby zaoszczędzić na wadze i złożoności. Ich konstrukcja umożliwia łatwe obracanie się silników, nic nie porusza się poza powietrzem, a ich konstrukcja jest zwarta. Druga część konstrukcji zwiększa ciąg poprzez wychwytywanie powietrza z otoczenia i przyspieszanie go przez silniki. Według danych ze śmigłowca, sprawność tego napędu znajduje się pomiędzy helikopterem a samolotem. Na przykład jest szybszy niż helikopter, z maksymalną prędkością około 320 km na godzinę, gdy silniki są w pełni otwarte. Projektanci twierdzą, że jeden z wariantów może osiągnąć prędkość do 740 km / h dzięki optymalnemu zamontowaniu silników. Konstrukcja nie jest tak efektywna jak typowy helikopter w zawisie w miejscu, ale w porównaniu do dobrze znanych maszyn VTOL radzi sobie znacznie lepiej na tego typu wznoszeniach.