Jetoptera reinventa il volo con "ventilatori senza lama"

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Quasi ogni concetto di aerotaxi prevede eliche che girano rapidamente o ventilatori intubati posizionati in posizioni strategiche all’esterno della fusoliera principale dell’aereo, spostando l’aria abbastanza velocemente da ottenere la spinta nella direzione della propulsione.

Tuttavia, secondo il sito ufficiale di Jetoptera, un nuovo concetto di aerotaxi di un'azienda di Seattle si discosta dalla norma, reinventando il volo con ventilatori senza pale a livelli di potenza incredibili.

Chiamato concetto J-2000, il design del nuovo velivolo interurbano VTOL utilizza una nuova funzionalità: il sistema di propulsione proprietario di Jeoptra chiamato "sistema di propulsione fluida" (FPS). È simile ai ventilatori senza lama che hanno colpito il mainstream da Dyson, in cui non vengono utilizzate pale rotanti.

Tuttavia, proprio come Dyson, l'FPS di questo velivolo VTOL ha pale rotanti nel suo sistema. Entrambi i dispositivi utilizzano la fluidodinamica per aspirare un flusso relativamente piccolo di aria compressa, che viene poi utilizzato per aspirare un flusso molto più grande di aria ambiente a velocità ridicole. Lo stesso Sir James Dyson ha spiegato come funziona: utilizzando una girante piccola e silenziosa per accumulare pressione attorno a un anello dalla forma aerodinamica, che alla fine esiste a velocità incredibili attraverso una piccola fessura curva attorno all'anello dell'FPS.

L'aria in rapido movimento viene diretta all'indietro sulla superficie a forma di ala dell'aerotaxi attorno all'anello, dove crea una pressione negativa, quella che gli aerei usano per sollevarsi nel cielo. Ma per il J-2000, questa pressione differenziale in grado di sostenere il sollevamento viene annullata da zone di pressione negativa uguale che circondano l'anello, creando un vortice netto a bassa pressione al centro dell'anello, che poi attira l'aria ambiente ad una velocità molto elevata.

L’aereo utilizza anche un processo chiamato trascinamento dei fluidi: i vortici si uniscono dove corpi cilindrici di aria accelerata lasciano l’anello, interagendo con l’aria ambiente stazionaria che lo circonda. Fondamentalmente, i concept design del J-2000 possono aspirare 15 volte il volume d'aria tirato attraverso l'anello dal compressore.

Jetopra immagina che la tecnologia delle batterie dovrà raggiungere livelli di densità energetica di circa 1.500 Wh/kg – tenete presente che le batterie di oggi sono solo 260 Wh/kg – prima di poter installare un compressore elettrico per l’effetto desiderato nel J-2000. Fino ad allora, l’azienda utilizzerà generatori di gas – in particolare, un sistema turboalbero da 75 kW che prende spunto dall’Acutronic SP75 – durante i test su larga scala del suo sistema di propulsione.

Questo sistema ha diversi vantaggi, secondo Jetopra. Il J-2000 "migliora l'efficienza propulsiva di oltre il 10% riducendo al contempo il consumo di carburante di oltre il 50% rispetto ai piccoli turbojet", si legge in una pagina del sito ufficiale dell'azienda. "Il sistema di propulsione risparmia circa il 30% in peso rispetto ai turbofan o ai turboelica e riduce significativamente la complessità."

Il nuovo velivolo è anche leggero e si inclina avanti e indietro con facilità, il che significa che le manovre di sollevamento e stazionamento VTOL e il volo in crociera non sono assolutamente escluse. Fondamentalmente, e separandosi dal metodo di propulsione di altri velivoli, il velivolo non ha bisogno di una forma rotonda e aerodinamica. Diverse forme sono sufficienti per il volo, ma quelle più notevoli includono forme piatte che seguono la disposizione dell'ala di un aereo. Lo spostamento dell'aria a velocità maggiori lungo l'intera larghezza dell'ala può ottenere una portanza extra, riducendo al minimo lo spazio necessario su un vertipad, rispetto ai tipici eVTOL di sollevamento/crociera o agli elicotteri convenzionali.

C'è molto da ammirare in questo nuovo concetto di design e il J-2000 di Jetopra è appena iniziato. Un recente test sul rumore condotto con una collaborazione di ricerca finanziata dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha rilevato che l'FPS dell'aereo è stato registrato 15 dBA in meno rispetto a un'elica convenzionale con un motore a combustione interna allo stesso livello di spinta totale. Rispetto ad altre iniziative, come l'aerotaxi eVTOL di Volocopter - che mira ad attivare rotte di aerotaxi a Parigi e Singapore "entro due anni" - Jetopra potrebbe ritrovarsi più vicino all'avanguardia quando si tratta di vantaggio tecnologico per la prossima generazione di aerotaxi. volo in città.