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Luftfahrt - JAXA: Entwicklung und Perspektive eines Hochgeschwindigkeitshubschraubers mit dem Ziel der doppelten Geschwindigkeit

4.04.2022

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Ziel ist es, die Geschwindigkeit zu verdoppeln
Entwicklung und Perspektiven von Hochgeschwindigkeitshubschraubern
Es wird erwartet, dass sich die Luftfahrtindustrie auf neue Arten entwickelt, wie etwa Überschall-Passagierflugzeuge und Elektroflugzeuge, und die Beschleunigung von Hubschraubern ist eine davon. Die Realisierung eines Hochgeschwindigkeitshelikopters, der derzeit von der Abteilung Luftfahrttechnik erforscht und entwickelt wird, wird nicht nur die Geschwindigkeit verdoppeln, sondern auch die Flugstabilität erhöhen.
Yasutada Tanabe und Masahiko Sugiura, Innovationszentren für die Anpassung der Luftfahrtumgebung, sprechen über Hubschrauber der nächsten Generation.
Hochgeschwindigkeitshubschrauber, der auf 500 km / h abzielt
In Japan machen Helikopter einen hohen Anteil an Flugzeugen aus, etwa 30 % davon sind Helikopter.
„In Japan, wo es nur wenige Ebenen und häufige Katastrophen gibt, sind Hubschrauber sehr gefragt, weil Hubschrauber zwei Eigenschaften haben, die sich von Flugzeugen unterscheiden. Zum einen können sie vertikal starten und landen. Es ist möglich, sogar zu starten und zu landen an einer engen Stelle, ohne dass eine Landebahn erforderlich ist. Der andere besteht darin, in der Luft anhalten zu können (schwebend). "
Daran arbeitet Masahiko Sugiura, das leitende F&E-Mitglied des Aviation Environmentally Friendly Innovation Hub, an der Entwicklung von Hochgeschwindigkeitshubschraubern. Obwohl Helikopter für das Leben der Japaner unverzichtbar sind, hat sich die japanische Helikoptertechnologie in den letzten 30 Jahren nicht sehr weiterentwickelt. Da jedoch weltweit neue Helikoptertechnologien entwickelt werden, sollte JAXA nicht verlieren. Es arbeitet auch an seiner eigenen Technologie Entwicklung", so Hub-Manager Yasutada Tanabe weiter. Die Abteilung Luftfahrttechnik arbeitet daran, die Sicherheit und Technik von Hubschraubern zu verbessern, eine davon ist das „Beschleunigen“. Masahiko Sugiura spricht über den Hochgeschwindigkeitshubschrauber, den JAXA erforscht und entwickelt.
„Herkömmliche Helikopter verändern die Neigung der Rotoroberfläche, um gleichzeitig Auftrieb und Schub zu erzeugen, um sich vorwärts zu bewegen, sozusagen ein Zustand des Stehschwimmens. Auf der anderen Seite üben Hochgeschwindigkeitshelikopter Schub horizontal aus wie im Kriechen, also wie fliegen Die Höchstgeschwindigkeit eines konventionellen Helikopters liegt bei etwa 270 km/h, der Hochgeschwindigkeitshelikopter soll mit etwa 500 km/h etwa doppelt so schnell fliegen können, geändert, an beiden sind elektrische Propeller verbaut Enden des Hauptflügels, um Auftrieb zu geben. Dadurch wird das Drehmoment (Kraft zum Drehen des Flugzeugs) aufgehoben, das durch die Drehung des großen Hauptrotors an der Oberseite des Flugzeugs erzeugt wird. Das System erhöht die Flugstabilität und kann auch so viel erzeugen als 10% Vortrieb.“

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Der von der roten Wendelinie umgebene Teil ist der neu am Hauptflügel angebrachte elektrische Propeller.
Beschleunigung des Arzthelikopters
Sugiura sagt, wenn Hubschrauber schneller gemacht werden können, kann erwartet werden, dass sie in verschiedenen Situationen eine aktive Rolle spielen.
„Zum Beispiel ist es auf einem Arzthubschrauber montiert. Es heißt, dass bei einer Beschleunigung mehr als 90 % Japans innerhalb von 15 Minuten abgedeckt werden können. Wenn es zu vielen Blutungen kommt, wie z. B. bei einem Verkehrsunfall, sollte dies der Fall sein innerhalb von 15 Minuten behandelt werden. Es ist statistisch bekannt, dass in vielen Fällen Leben gerettet werden können, daher ist eine Beschleunigung besonders erwünscht.“

Derzeit sind landesweit in 45 Präfekturen Arzthelikopter installiert. Der herkömmliche Hubschrauber deckt etwa 60 % Japans ab, aber wenn der Hochgeschwindigkeitshubschrauber in Entwicklung ist, kann er etwa 90 % abdecken.
Tanabe sagt, dass es einen Kostenvorteil gibt, wenn die Geschwindigkeit des Arzthelikopters realisiert wird.
„Wenn wir versuchen, Japan mit einem bestehenden Arzthubschrauber abzudecken, haben wir keine andere Wahl, als die Anzahl der medizinischen Einrichtungen zu erhöhen, die als Stützpunkte dienen. Dann wird der Bau medizinischer Einrichtungen viel Geld und Arbeitskosten kosten. Wenn a Hochgeschwindigkeitshubschrauber realisiert wird, der Preis des Flugzeugs hoch ist, aber er kann zu geringeren Kosten eingeführt werden als die Erhöhung der Anzahl von Basiseinrichtungen.
Entwicklungsgeschichte und Zukunft
Tanabe spricht über den Prozess, der zur Entwicklung des Hochgeschwindigkeitshubschraubers führte.
„Eigentlich habe ich, bevor ich beschleunigte, die Forschung an Flugzeugen vorangetrieben, die Lärm reduzieren. Als sie sich beruhigten, als ich überlegte, was als nächstes zu tun sei, wurde ich von Spezialisten, Herstellern, Universitäten und anderen Forschungsinstituten gefragt. Wir hatten Leute versammelt um zu diskutieren, was wir als nächstes tun sollten, um den Hubschrauber zu verbessern. Daher ist die Forschung an Hochgeschwindigkeitshubschraubern unverzichtbar, und wenn sie in Arzthubschraubern implementiert werden kann, wird sie als Mission sehr sinnvoll sein. Es gab eine Meinung, dass dies der Fall wäre möglich. Von dort ging die Recherche aus.“

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Ein Flugtest mit einem Modell-Hochgeschwindigkeitshubschrauber.
Auf die Frage, womit er während seiner Forschung zu kämpfen hatte, sagte Sugiura: „Die Analyse hat mehr Zeit in Anspruch genommen als ein Flugzeug.“
"Es hat einen Monat gedauert, um eine riesige Menge an Parametern mit einem CFD-Analysetool (Computational Fluid Dynamics) zu analysieren. Auch zum Beispiel, welche Form die Schaufel haben sollte, von der Idee zur Form 2. Es ist jetzt fast ein Jahr her. I' "Ich war verzweifelt, aber ich erinnere mich an die Aufregung, als ich die Antwort bekam. Ich freue mich, von nun an an dem Experiment mit einer Testmaschine arbeiten zu können. "
Ein Hochgeschwindigkeitshubschrauber, der 2014 mit Konzeptstudien begann und seit 2020 Designtechnologie für den praktischen Einsatz entwickelt und gemeinsame Forschung mit Flugzeugherstellern durchführt. Zukünftig wollen wir Technologie zu diesen Herstellern transferieren und mit der eigentlichen Maschinenentwicklung verknüpfen.
Sugiura beschrieb die Freude an der gemeinsamen Forschung mit privaten Unternehmen als „die Freude an der Umsetzung“.
„Wir Forscher neigen dazu, ausgefallene Dinge anzugehen, aber durch die Bildung eines Tags mit einem privaten Unternehmen können wir uns stark bewusst sein, auf soziale Bedürfnisse zu reagieren. Es ist eine große Freude, es tatsächlich in der Gesellschaft einzusetzen.“
Schließlich sagt Tanabe:
„Hersteller stellen tatsächlich Flugzeuge her, daher haben wir viele Fertigungstechnologien, die wir nicht kennen. Durch die Kombination der Forschungstechnologie, in der JAXA gut ist, und der Fertigungstechnologie, in der der Hersteller gut ist, können wir viele gute Entdeckungen machen. Es gab "Wir arbeiten derzeit daran, gemeinsam ein Patent zu erhalten. Wir hoffen, dass in Zukunft ein Hochgeschwindigkeits-Arzthubschrauber am Himmel Japans fliegen wird."

Quelle: JAXA

 

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