محرك طائرة جديد؟

يطلق عليه نظام الدفع المرن. (FPS) ، تعني "نظام الدفع المائع" ، أو بالأحرى "نظام الدفع القائم على السوائل" ، أو في الواقع "فيزياء السوائل". في الواقع ، إنه ليس سائلًا ، ولكنه غاز ، مجرد هواء ، من وجهة نظر فيزيائية يمكن أيضًا اعتباره سائلًا منخفض اللزوجة.

قام Andrei Evulet من رومانيا ، والذي يتمتع بخبرة تزيد عن 15 عامًا في GE Aviation ، ببناء نماذج أولية لهذه المحركات لبعض الوقت. كان مسؤولاً عن التكنولوجيا التي تعد جزءًا من أكبر محرك نفاث في العالم ، GE9X ، والذي يعمل على Boeing 777X. جنبا إلى جنب مع صديقه في المدرسة دينيس دانكانت ، أسس Jetoptera قبل بضع سنوات. لقد استرشدوا بفكرة إنشاء نظام دفع جديد مثالي لرحلات الإقلاع العمودي لطائرة VTOL والتي تتيح استخدام كل من الطائرات بدون طيار الكبيرة والسيارات الطائرة.

كما يؤكد المؤسسون ، فإن شركة Jetoptera هي شركة تتعامل مع أنظمة الدفع. النموذج الأولي للطائرة التي تصنعها الشركة ليس غاية في حد ذاته ، وليس لدى Jetoptera أي نية لتكريس نفسها لبناء آلات طيران. يتم استخدامه لإثبات هذه التكنولوجيا. لتوضيح هدفهم في النقل الجوي ، يبدأ ممثلو الشركة في بناء طائرات الهليكوبتر. إنها آلات طيران شائعة ، لكن لم يكن الغرض منها أبدًا أن تكون وسيلة نقل عادية ، أو سيارة أجرة طائرة. لديهم دوارات كبيرة تشغل مساحات كبيرة أثناء الدوران.

من الخطير بعض الشيء الاقتراب من هذه الآلات. بالإضافة إلى ذلك ، فهي محدودة في قدرتها على المناورة وصاخبة ومكلفة ويصعب السيطرة عليها. باختصار ، إنها ليست وسيلة مثالية للطيران ، على الرغم من أنها بالطبع تتمتع بالعديد من المزايا مقارنة بمدارج الطائرات الصعبة.

يدور بدون توربينات ومراوح

تستخدم محركات الشركة ما يسمى ب تأثير Coandă، أي الظاهرة المتمثلة في أن السائل المتدفق (أو الغاز إذا اعتبرناه سائلًا منخفض اللزوجة) "يلتصق" بأقرب سطح ويظل "عالقًا" على الرغم من انحناءه المتغير. يُعتبر مكتشفها هنري كواندو ، مهندس ومصمم طيران روماني عاش بين عامي 1886 و 1972. ربما لم يكن التطابق بين أصول ومؤسسي شركة Jetopter من قبيل الصدفة.
تم اكتشافه أثناء البحث عن أول طائرة نفاثة في العالم. قام كواندو ببناء طائرة خشبية ذات محرك نفاث على شكل محرك مكبس يقود ضاغط ، يوجد خلفه غرفة احتراق. تم حرق غازات العادم من المحرك في هذه الغرفة. أنتج هذا المحرك قوة دفع تبلغ 1910 نيوتن في عام 2160.

التأثير هو أن التدفق الحر يعمل على تسريع الجسيمات السائلة الثابتة في المنطقة المجاورة مباشرة وبالتالي تشكل "درعًا واقيًا" منخفض الضغط حولها. إذا تم تطبيق سطح أملس على الطائرة في هذه المرحلة ، تنحرف الطائرة باتجاه السطح و "تضغط" عليها بسبب الضغط المحيط. إذا لم تكن الطائرة منحنية كثيرًا ، في ظل ظروف معينة ، يمكن للطائرة أن تلتصق بها حتى بعد التحرك حول السطح المنحني ، أي أن تحدث ثورة كاملة. القوى التي تفرض تغييرًا في اتجاه التدفق تفرض أيضًا دورانًا متطابقًا ولكن معاكسًا ، وهي قوة على السطح يتدفق عليها السائل / الغاز. يمكن استخدام القوى الناتجة لتوليد قوة الطفو.

تمت تجربة هذه الفكرة في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي عندما كانت وكالة ناسا والجيش الأمريكي يعملان على طائرات نفاثة تفوق سرعة الصوت. تم استبداله في النهاية بطائرة نفاثة تم تطويرها في المملكة المتحدة. لم تكن الأسرع من الصوت ولا تستخدم تأثير Coandă ، لكنها طائرة عمودية للإقلاع والهبوط وتعمل بشكل جيد بما فيه الكفاية لغرضها.
يتم استخدام تأثير Coandă في محبي Dyson ، من بين آخرين ، على الرغم من أن أول براءة اختراع في هذا المجال تم منحها لشركة Toshiba في عام 1981. في هذا النوع من الأجهزة ، يتم نفخ الغاز في الحافة بحيث يلتصق تأثير Coandă بالجزء الداخلي للحافة و "يمتص" الهواء الثابت من الفراغ الموجود داخل الحلقة. وبهذه الطريقة ، تكون كمية الهواء المتحرك أكبر بعدة مرات من المروحة الكلاسيكية ، مما يحسن الكفاءة.

شيء بين طائرة وطائرة هليكوبتر بدون عيوب في أي من الإصدارين

تصميمات محركات الطائرات النفاثة) تشبه إلى حد ما مراوح دايسون. بالنسبة للطراز الأقوى ، تحدد الشركة المصنعة نسبة دفع / وزن تبلغ 5. للمقارنة: نسبة المحركات التقليدية المستخدمة في الطائرات الحديثة هي 5,0 لطائرة بوينج 737-800 و 5,5 لطائرة إيرباص A380. طُلب من المصممين الرومانيين استخدام تأثير Coandă لتصميم هذه المحركات بحيث لا تنتج قوة دفع مفيدة فحسب ، بل والأهم من ذلك أنها تنتج قوة دفع أكبر أثناء تحركها في الهواء. لقد أرادوا أيضًا استخدام نفس النظام لكل من الرفع الرأسي والطيران الأمامي لتوفير الوزن والتعقيد. يسمح تصميمها للمحركات بالدوران بسهولة ، ولا شيء يتحرك سوى الهواء ، وهي مدمجة في التصميم. يزيد الجزء الآخر من البناء الدفع عن طريق التقاط الهواء من البيئة وتسريع ذلك من خلال المحركات. وفقًا للبيانات الواردة من طائرة الهليكوبتر ، فإن كفاءة هذا المحرك تكمن في الموضع بين المروحية والطائرة. على سبيل المثال ، تكون أسرع من طائرة هليكوبتر ، حيث تبلغ سرعتها القصوى حوالي 320 ميل في الساعة عندما تكون المحركات مفتوحة بالكامل. يدعي المصممون أن أحد المتغيرات يمكن أن يصل إلى سرعات تصل إلى 740 كم / ساعة بفضل التركيب الأمثل للمحركات. البناء ليس بنفس فعالية المروحية النموذجية في التحليق في مكانه ، لكنه يؤدي بشكل أفضل في هذا النوع من الصعود مقارنة بآلات VTOL المعروفة.