Эти миниатюрные электровентиляторы достаточно мощны, чтобы приводить в движение беспилотники и реактивные самолеты

Компания Whisper Aero создает нечто интересное в мире аэрокосмической техники и ухода за газонами.

Отредактировано 2023-17-07
изображение электрического реактивного самолета в полетеКомпания Whisper Aero не планирует выпускать Whisper Jet, но эта концепция показывает, как можно установить 11 небольших канальных вентиляторов на каждом крыле.

Реактивные двигатели коммерческих самолетов могут быть совершенно огромными. Эти машины, известные как турбовентиляторы, имеют массивные вращающиеся вентиляторы в передней части, которые создают тягу за счет выхода воздуха из задней части. У одной из моделей двигателей вентилятор имеет в поперечнике около 11 футов. Двигатели сжигают реактивное топливо, создают огромную тягу и очень громко работают.

Но что, если направить на них лучевую пушку, уменьшить их в размерах, сделать электрическими и, что еще лучше, очень тихими? Именно такую цель поставила перед собой компания Whisper Aero, основанная в 2021 году. Однако их двигатели не предназначены для питания больших авиалайнеров. Вместо этого компания планирует использовать свои инновационные электрические машины для питания военных беспилотников, возможно, небольшого девятиместного самолета или даже для решения других, не связанных с воздушным транспортом задач - например, для перемещения воздуха в воздуходувках или системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

"Цель Whisper - создать новое поколение более чистой, тихой и эффективной тяги для беспилотников, самолетов и всего, что перемещает большие объемы воздуха", - говорит Ян Вилла, соучредитель и главный операционный директор компании. Он сравнивает компанию с "электрическим Pratt & Whitney и Dyson, вместе взятыми". Другими словами, объедините производителя авиационных двигателей с компанией, известной своими пылесосами, и вы получите Whisper.

Генеральный директор и соучредитель компании - Марк Мур, ветеран NASA (и его программы X-57) и Uber Elevate, где также работал Вилла. (В 2020 г. компания Joby Aviation приобрела Uber Elevate, которая занималась летающими такси и городской воздушной мобильностью). Мур отмечает, что в результате проектирования получился "очень жесткий, очень легкий, высокопроизводительный вентиляторный блок".

Один из канальных вентиляторов компании. Зачехленный вентилятор вращается внутри внешнего корпуса.Один из канальных вентиляторов компании. Зачехленный вентилятор вращается внутри внешнего корпуса. Whisper Aero

Технически то, над чем работает компания, называется электрическим канальным вентилятором, что означает, что вращающийся вентилятор заключен в воздуховод. (Еще один взгляд на канальные вентиляторы и полеты можно найти в статье Lilium.) Но в версии Whisper это устройство имеет некоторые отличия. Например, кончики лопастей вентилятора соединены кольцевым кожухом. Вилла сравнивает эту конструкцию с колесами на велосипеде: лопасти вентилятора похожи на спицы, а кожух - на внешнее колесо. Это означает, что лопасти вентилятора могут удерживаться в напряжении между втулкой, к которой они крепятся у основания, и кожухом, или ободом, на кончиках. "Мы используем натяжение в своих интересах, чтобы достичь такого большого количества лопастей", - говорит он.

Другой аспект, который необходимо знать об устройстве, заключается в том, что лопасти вентилятора вращаются относительно медленно, по крайней мере, если измерять скорость вращения их кончиков, а их очень много. "У нас так много лопастей, что наш вентилятор выглядит как сплошной диск, если смотреть на него спереди", - добавляет Мур.

Благодаря кожуху, соединяющему все лопасти вентилятора, "вы также устраняете вихревой шум от лопастей, который вносит большой вклад в шум", - говорит Вилла. (Как ни странно, двигатель, вращающий лопасти вентилятора, работает на высоких оборотах, но поскольку лопасти маленькие, их скорость вращения относительно низкая).

"Сочетание большого количества лопастей и высоких оборотов двигателя приводит к тому, что тональные частоты поднимаются до ультразвуковых, так что люди даже не слышат никакого тонального шума", - говорит Мур. "Это одна из причин, по которой мы работаем так тихо". Ниже представлен видеоролик, демонстрирующий работу движителя Whisper в действии:

В настоящее время компания Whisper демонстрирует на своем сайте два пропульсора разного размера. Диаметр вентилятора одного из них составляет чуть более 6 дюймов, а другого - почти 10 дюймов. Мур отмечает, что малые размеры их движителей противоречат тенденциям в мире авиационных двигателей, которые стремятся к большим размерам для повышения топливной эффективности. "Самолеты, по сути, перешли на все меньшее и меньшее количество двигателей, которые становятся все больше и больше, чтобы достичь максимальной эффективности и наименьшего веса", - добавляет Мур. "Технология, которую мы разработали, по сути, разрушила эту истину".

Что же можно сделать с помощью такого высокотехнологичного канального вентилятора? Например, его можно установить на беспилотник. Компания Whisper Aero создала и запустила в полет свой собственный беспилотник шириной 12 футов, который приводится в движение одним из пропульсоров. Они "показали, что его не слышно на расстоянии 200 футов [во время] пролета", - говорит Вилла. Такой бесшумный дрон будет полезен военным, которые хотят выполнять задачи, направленные на ISR (от англ. intelligence, surveillance, reconnaissance - разведка, наблюдение и рекогносцировка).

беспилотник в полетеБеспилотник компании летает благодаря единственному движителю, расположенному в центре, сверху. Whisper Aero

"Наша цель состоит в том, чтобы в конце этого - начале следующего года получить заявку от Министерства обороны - движитель, ориентированный на Министерство обороны, и, возможно, в следующем году совершить первый полет", - добавляет Вилла.

Компания также предполагает, что ее пропульсоры смогут приводить в движение нечто, названное ею Whisper Jet (на самом деле такого самолета не существует), с 11 канальными вентиляторами на каждом крыле, всего 22. Этот самолет, рассчитанный на девять пассажиров, будет взлетать обычным способом - на скорости по взлетной полосе, а не вертикально, как летательные аппараты других компаний, например Joby. Если говорить о гипотетическом использовании их пропульсоров для приведения в движение летательных аппаратов, способных перевозить людей, то привлекательность заключается в том, что эти летательные аппараты будут относительно бесшумными.

А внизу, на земле, эти зачехленные канальные вентиляторы могут выполнять менее эффектную работу, например, приводить в действие воздуходувки для обдува листьев, которые также не так сильно мешают соседям.