Jetoptera erfindet das Fliegen mit „Bladeless Fans“ neu

Mit der Anmeldung stimmen Sie unseren Nutzungsbedingungen und Richtlinien zu. Sie können sich jederzeit abmelden.

Nahezu jedes Lufttaxi-Konzept beinhaltet schnell drehende Propeller oder Mantelventilatoren, die an strategischen Positionen außerhalb des Hauptrumpfs des Flugzeugs platziert sind und die Luft schnell genug bewegen, um Schub in die Antriebsrichtung zu erzeugen.

Laut der offiziellen Website von Jetoptera weicht jedoch ein neues Lufttaxi-Konzept eines Unternehmens in Seattle von der Norm ab und erfindet das Fliegen mit blattlosen Ventilatoren mit unglaublicher Leistung neu.

Das als J-2000-Konzept bezeichnete Design des neuen VTOL-Intercity-Flugzeugs nutzt eine neue Funktion: Jeoptras proprietäres Antriebssystem namens „Fluidic Propulsion System“ (FPS). Es ähnelt den flügellosen Ventilatoren von Dyson, bei denen überhaupt keine rotierenden Flügel zum Einsatz kommen.

Allerdings verfügt das FPS dieses VTOL-Flugzeugs, ähnlich wie Dyson, über rotierende Rotorblätter. Beide Geräte nutzen die Fluiddynamik, um einen vergleichsweise kleinen Druckluftstrom anzusaugen, der dann zum Ansaugen eines viel größeren Umgebungsluftstroms mit lächerlichen Geschwindigkeiten verwendet wird. Sir James Dyson selbst erklärte, wie es funktioniert: Er verwendet ein kleines, leises Laufrad, um Druck um eine aerodynamisch geformte Schleife herum aufzubauen, der schließlich durch einen kleinen, um den Ring des FPS gekrümmten Schlitz mit unglaublicher Geschwindigkeit entsteht.

Die sich schnell bewegende Luft wird über die flügelförmige Oberfläche des Lufttaxis um den Ring herum nach hinten geleitet und erzeugt dort einen Unterdruck – den Flugzeuge nutzen, um in den Himmel zu steigen. Beim J-2000 wird dieser auftriebsfähige Differenzdruck jedoch durch die den Ring umgebenden Zonen mit gleichem Unterdruck aufgehoben – wodurch ein Netto-Niederdruckwirbel in der Mitte des Rings entsteht, der dann Umgebungsluft mit sehr hoher Geschwindigkeit durchzieht.

Das Flugzeug verwendet auch einen Prozess namens Fluid Mitnahme – Wirbel verschmelzen dort, wo zylindrische Körper beschleunigter Luft den Ring verlassen und mit der stationären Umgebungsluft interagieren, die ihn umgibt. Entscheidend ist, dass die Konzeptentwürfe des J-2000 das 15-fache der vom Kompressor durch den Ring gezogenen Luftmenge ansaugen können.

Jetopra geht davon aus, dass die Batterietechnologie eine Energiedichte von etwa 1.500 Wh/kg erreichen muss – bedenken Sie, dass heutige Batterien nur 260 Wh/kg haben – bevor ein elektrischer Kompressor für den gewünschten Effekt in den J-2000 eingebaut werden kann. Bis dahin setzt das Unternehmen bei groß angelegten Tests seines Antriebssystems Gasgeneratoren ein – konkret ein 75-kW-Turbowellensystem, das sich an der Acutronic SP75 orientiert.

Laut Jetopra bietet dieses System mehrere Vorteile. Der J-2000 „verbessert die Antriebseffizienz um mehr als 10 Prozent und senkt gleichzeitig den Treibstoffverbrauch um mehr als 50 Prozent im Vergleich zu kleinen Turbojets“, heißt es auf einer Seite auf der offiziellen Website des Unternehmens. „Das Antriebssystem spart etwa 30 % Gewicht im Vergleich zu Turbofans oder Turboprops und reduziert die Komplexität deutlich.“

Das neuartige Flugzeug ist außerdem leicht und lässt sich problemlos vor- und zurückkippen – was bedeutet, dass VTOL-Hebe- und Schwebeflugmanöver sowie Kreuzfahrtflüge definitiv nicht ausgeschlossen sind. Entscheidend und im Gegensatz zu den Antriebsmethoden anderer Flugzeuge ist, dass das Flugzeug keine runde, aerodynamische Form benötigt. Für den Flug reichen mehrere Formen aus, aber die bemerkenswertesten sind flache Formen, die der Anordnung eines Flugzeugflügels folgen. Wenn die Luft entlang der gesamten Flügelbreite auf höhere Geschwindigkeiten gebracht wird, kann dies zu zusätzlichem Auftrieb führen und gleichzeitig den Platzbedarf auf einem Vertipad minimieren – im Vergleich zu typischen Lift-/Kreuzfahrt-eVTOLs oder herkömmlichen Hubschraubern.

An diesem neuen Designkonzept gibt es viel zu bewundern, und der J-2000 von Jetopra steht gerade erst am Anfang. Bei einem kürzlich durchgeführten Lärmtest im Rahmen einer vom US-amerikanischen Verteidigungsministerium finanzierten Forschungskooperation wurde festgestellt, dass der FPS des Flugzeugs bei gleichem Gesamtschub 15 dBA niedriger ist als bei einem herkömmlichen Propeller mit Verbrennungsmotor. Im Vergleich zu anderen Initiativen wie dem eVTOL-Lufttaxi von Volocopter – das darauf abzielt, „innerhalb von zwei Jahren“ Flugtaxirouten in Paris und Singapur zu aktivieren – könnte Jetopra näher an der Spitze sein, wenn es um den technologischen Vorsprung für die nächste Generation von Inter-Air-Flugzeugen geht. Stadtflug.