Kişisel hava aracı - Personal air vehicle

2014'ten bir Carter PAV

Bir kişisel hava aracına ( PAV ) önerilen bir türüdür uçağın on-demand havacılık hizmetleri sunan.

Geleneksel kara taşımacılığı yöntemlerine karşı bu alternatifin ortaya çıkması, insansız hava aracı teknolojileri ve elektrikli tahrik sayesinde mümkün olmuştur . Engeller arasında havacılık güvenliği , uçuşa elverişlilik , işletme maliyetleri , kullanılabilirlik , hava sahası entegrasyonu, uçak gürültüsü ve emisyonları yer alır ; bunlar önce küçük UAS sertifikasyonu ardından deneyim ile ele alınır.

Tanım

Kişisel hava taşıt (PAV) ayrıca hız sunan ve yönlendirme verimlilikleri direkt noktadan noktaya uçuş mümkün kıldığı ederken, erişilebilirlik ve kullanım kolaylığı açısından özel arabaya benzer uçuş kolaylık sağlamak amaçlanmaktadır. PAV, pilot vasfı olmayan kişiler tarafından kullanılabilir olması bakımından geleneksel genel havacılık türlerinden ve uçan arabalardan farklıdır .

Tarih

NASA , 2002 yılında Araç Sistemleri Programının (VSP) bir parçası olarak Kişisel Hava Aracı Sektörü Projesini kurdu. Bu proje, Ses Altı Taşımalar, VTOL Uçağı, Süpersonik Uçak ve Yüksek İrtifa Uzun Dayanıklılık Uçağı sektörlerini de içeren NASA Araç Entegrasyon, Strateji ve Teknoloji Değerlendirme (VISTA) ofisinin bir parçasıydı. Her sektörün amacı, bu atılımları gerçekleştirmek için araç kabiliyeti hedefleri ve gerekli teknoloji yatırım stratejileri oluşturmaktı.

PAV'lar ve mevcut Genel Havacılık tek motorlu pistonlu uçaklar arasındaki araç özelliklerindeki fark, 2003 yılında bir Amerikan Havacılık ve Uzay Bilimleri Enstitüsü (AIAA) konferansında ortaya kondu. Kullanım kolaylığını, güvenliği, verimliliği, alan uzunluğu performansını ve satın alınabilirliği önemli ölçüde artırmak için gelişmiş kavramlara ihtiyaç duyulacaktır.

2006'da VSP'nin yerini yeni NASA Havacılık girişimleri aldı. NASA'daki PAV teknolojisi geliştirme çabaları, 2007'de Kişisel Hava Aracı Yarışması için sağlanan 250.000 $'lık NASA Centennial Challenge Ödül fonu ile ödüle dayalı bir yatırıma dönüştü.

Faydaları

Şu anda otomobiller için kapıdan kapıya ortalama hız saatte 35 mil (56 km/s). Büyük Los Angeles bölgesinde, bu hız yıl saatlik (35 km / s) başına 22 mil dejenere tahmin ediliyor 2020. Ulaştırma Bakanlığı ABD (DOT) 6700000000 ABD galonu (25,000,000 m belirtmektedir 3 benzin) vardır her yıl trafik sıkışıklığında boşa harcanıyor.

Gelecekteki bir PAV seyahat sistemi, hava trafiği sıkışıklıklarını önleyebilir ve otoyollardaki sorunları gidermeye yardımcı olabilir.

engeller

Hava trafik kontrolü

Federal Havacılık İdaresi (FAA) altyapı PAVS yaratacağı uçak trafiğinde artış taşıma anda yapamıyor. FAA'nın yükseltme planı, 2025 için planlanan Yeni Nesil Hava Taşımacılığı Sistemini oluşturuyor. Geçici bir plan, daha küçük havaalanlarının kullanılmasıdır. NASA ve diğerleri tarafından yapılan modelleme, daha küçük topluluk havalimanlarını kullanan PAV'lerin daha büyük havaalanlarında ticari trafiğe müdahale etmeyeceğini göstermiştir. Şu anda Amerika Birleşik Devletleri'nde bu tür ulaşım için kullanılabilecek 10.000'den fazla kamu ve özel küçük havaalanı bulunmaktadır. Bu altyapı şu anda yeterince kullanılmamaktadır ve öncelikle eğlence amaçlı uçaklar tarafından kullanılmaktadır.

gürültü, ses

PAV'lardan gelen gürültü, evlerin ve işyerlerinin yakınında faaliyet gösteriyorlarsa toplulukları da rahatsız edebilir. Konut inişlerini mümkün kılan daha düşük gürültü seviyeleri olmadan, herhangi bir PAV, daha yüksek ses seviyelerinin onaylandığı FAA kontrollü bir hava alanına inmeli ve inmelidir.

Çalışmalar, helikopterleri ve uçakları daha az gürültülü hale getirmenin yollarını araştırdı, ancak gürültü seviyeleri yüksek kalıyor. 2005 yılında gürültüyü azaltmak için basit bir yöntem belirlendi: İniş sırasında uçağı daha yüksek irtifada tutun. Buna Sürekli İniş Yaklaşımı (CDA) denir .

Aralık

Önerilen birçok PAV uçağı, elektrik pillerine dayanmaktadır , ancak mevcut pillerin düşük özgül enerjisi nedeniyle menzilleri düşüktür . Bu menzil, acil bir durumda bir iniş yeri bulmak için yeterli güvenlik marjı sağlamak için yetersiz olabilir.

Yakıt hücresi uçağın çok daha yüksek özgül enerjiden dolayı bu konuda bir çözüm olarak önerilmiştir hidrojen .

Emniyet

Kentsel uçuş güvenliği, düzenleyiciler ve endüstri için iyi bilinen bir sorundur. Örneğin, 16 Mayıs 1977'de, John F. Kennedy Uluslararası Havalimanı'ndan kalkan bir Sikorsky S-61 helikopter mekiğinin New York Havayolları'ndaki kazası , bir iniş takımı çöktüğünde Pan Am Binası'nın (şimdi MetLife Binası ) çatısına indi. ve kopuk bir rotor kanadı, helikopter pistinde birkaç kişiyi ve Madison Avenue'de bir kadını öldürdü ve neredeyse tüm dünyada onlarca yıldır bu işi sona erdirdi. Mevcut helikopter kaza oranları kentsel hareketlilik için yetersiz olacaktır. Sikorsky S-92 'nin güvenlik odaklı tasarım hala milyon uçuş saatleri başına bir ölümcül kaza verir. Bu oran, yılda 3.000 saat uçan 50.000 eVTOL için yılda 150 kazaya yol açacaktır.

Sikorsky Innovations için, ortaya çıkan 30 milyar dolarlık kentsel hava hareketliliği pazarı, en az 7.000 libre (3,2 t) helikopteri yöneten FAR Bölüm 29 kadar iyi bir güvenliğe ihtiyaç duyuyor . Mayıs 2018 itibariyle, Sikorsky bir S-76 120 saatlik tam noktadan noktaya, gerçek zamanlı otonom uçuş ve zor yoldan araziden kaçınma ile, Seviye A yazılımı ve yedeklilik , bir güvenlik pilotu ile uçtu . Sikorsky Aircraft , mevcut rotorcraft deneyimini otonom uçuş, hava sahası entegrasyonu ve elektrikli tahrik alanındaki gelişmelerle birleştirerek yüksek kullanım platformlarında 10 milyon saatte bir arıza dikey uçuş güvenliğine ulaşmak istiyor .

Çalışmalar

Avrupa Birliği 3 ayaklı finanse ediyor € (altında 4.2 milyon çalışması Yedinci Çerçeve Programı PAVS için teknolojiler ve etkilerin); İnsan-uçak etkileşimi, Karmaşık ortamlarda hava sistemlerinin otomasyonu ve Sosyo-teknolojik ortamın araştırılması.

İlerleme

NASA'nın PAV'lere yönelik vizyonunun yerine getirilmesinin birkaç on yıl içinde ortaya çıkması muhtemeldir. PAV tanımını karşılamaya çalışan çeşitli araç türleri mevcuttur:

Yukarıdaki kategorideki araçların çoğu, NASA tarafından belirlenen tüm gereksinimleri karşılamamaktadır. Ancak bazı araçlar yaklaşıyor. Ultra hafif uçaklar , enerji kullanımları düşük olduğu için özel ilgi görmektedir . Yukarıdaki araç tiplerinin hibrit formları da faydalı olabilir. Var olan bazı melez formlar şunlardır:

Özerklik

Kişisel hava araçlarının imalatının yanı sıra, PAV'lar için otonom sistemlerin oluşturulması da araştırılmaktadır. İlk olarak , gökyüzünde Otoyol (HITS) olarak sentetik görüntülü elektronik uçuş enstrüman sistemleri (EFIS), uçakları kontrol etmeyi çok daha kolay hale getiriyor. Ayrıca, Phantom Works , PAV'ları otomatikleştirmeye izin veren bir sistem tasarlamaya çalışıyor. PAV'lar gökyüzünde kendi "şeritleri" olarak belirlenir, böylece olası çarpışmaların önlenmesi sağlanır. Ek olarak, farklı PAV'ler ayrıca birbirlerini tespit etme ve birbirleriyle iletişim kurma yeteneğine sahiptir, bu da çarpışma riskini daha da azaltır.

PAV meydan okuması

NASA Langley, gerekli PAV teknolojilerini araştırdı ve prototipini yaptı ve GA tarihindeki en büyük nakit ödülü, en iyi genel performans kombinasyonunu gösterebilen PAV'a adadı. İlk yıllık PAV Challenge olarak bilinen bu ödül için PAV uçuş yarışması 4-12 Ağustos 2007 tarihlerinde yapıldı ve CAFE Foundation'ı Santa Rosa, California'da ağırladı .

2008 yılında meydan Genel Havacılık Teknolojisi Yarışması olarak yeniden adlandırıldı.

Yeni ödüller şunlardı:

  • Topluluk Gürültü Ödülü (150.000$)
  • Yeşil Ödül (50.000$) (MPG)
  • Havacılık Güvenliği Ödülü (50.000$) (Hareket Taşıma, eCFI)
  • CAFE 400 Ödülü (25.000$) (Hız)
  • En Sessiz LSA Ödülü (10.000 $)

Kazananlar şunlardı:

  • Topluluk Gürültüsü Lambada N109UA $20,000
  • Yeşil Ödül kazanan yok n/a
  • CAFE Güvenlik Pipistrel N2471P 50.000 $
  • CAFE 400 Pipistrel N2471P 2.000 $
  • En Sessiz LSA Lambada N109UA 10.000 $
  • En Kısa Kalkış Pipistrel N2471P 3.750$
  • En İyi Tırmanış Açısı Pipistrel N2471P 3.750$
  • 100 MPH'de En İyi Kayma Oranı Flightdesign CTSW N135CT 3,750$
  • Kabin Gürültüsü (bağ) Lambada N109UA Pipistrel N2471P 3.750 ABD Doları (her biri 1.875 ABD Doları)

Diğer önemli tasarımlar

VTOL özelliğine sahip Kişisel Hava Araçları Listesi

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Raporlar