Un nuovo motore aeronautico?

Si chiama Sistema Propulsivo Fluidico. (FPS), significa "sistema di propulsione fluida", o forse piuttosto "sistema di propulsione a base di fluido", o in realtà "fisica dei fluidi". Non è infatti un liquido, ma un gas, semplicemente aria, che da un punto di vista fisico può essere visto anche come un liquido a bassissima viscosità.

Andrei Evulet dalla Romania, che ha oltre 15 anni di esperienza presso GE Aviation, costruisce prototipi di questi motori da tempo. Era responsabile della tecnologia che fa parte del più grande motore a reazione del mondo, il GE9X, che sta lavorando sul Boeing 777X. Insieme al suo compagno di scuola Denis Dancanet, ha fondato Jetoptera alcuni anni fa. Sono stati guidati dall'idea di creare un nuovo sistema di propulsione che sarebbe stato l'ideale per i voli a decollo verticale del VTOL e avrebbe consentito di utilizzare sia grandi droni senza pilota che auto volanti.

Come sottolineano i fondatori, Jetoptera è un'azienda che si occupa di sistemi di propulsione. I prototipi di velivoli che l'azienda costruisce non sono fini a se stessi e Jetoptera non ha intenzione di dedicarsi alla costruzione di macchine volanti. Viene utilizzato per dimostrare questa tecnologia. Per spiegare a cosa mirano nel trasporto aereo, i rappresentanti dell'azienda iniziano a costruire elicotteri. Sono macchine volanti popolari, ma non sono mai state concepite per essere un normale mezzo di trasporto, un taxi volante. Hanno grandi rotori che occupano grandi aree durante la filatura.

È un po 'pericoloso avvicinarsi a queste macchine. Inoltre, sono limitati nella loro manovrabilità, rumorosi, costosi e difficili da controllare. In una parola, non è un mezzo di volo ideale, anche se ovviamente presenta molti vantaggi rispetto alle impegnative piste degli aerei.

Gira senza turbine ed eliche

Le unità dell'azienda utilizzano i cosiddetti Effetto Coanda, ovvero il fenomeno che un liquido che scorre (o un gas se lo consideriamo un liquido a bassissima viscosità) "aderisce" alla superficie più vicina e rimane "bloccato" nonostante la sua curvatura mutevole. Il suo scopritore è considerato Henri Coandă, un ingegnere e designer aerospaziale rumeno vissuto tra il 1886 e il 1972. L'incontro di origine con i fondatori di Jetopter probabilmente non è un caso.
È stato scoperto durante la ricerca sul primo jet al mondo. Coandă ha costruito un aeroplano di legno con un jet drive a forma di motore a pistoni che aziona un compressore, dietro il quale c'è una camera di combustione. I gas di scarico del motore sono stati bruciati in questa camera. Questo motore ha prodotto una spinta di 1910 N nel 2160.

L'effetto è che un getto a flusso libero accelera le particelle liquide stazionarie nelle immediate vicinanze e forma così uno "scudo protettivo" a bassa pressione attorno ad esse. Se a questo punto viene applicata una superficie liscia al getto, il getto viene deviato verso la superficie e "premuto" contro di essa dalla pressione ambiente. Se l'aereo non è troppo curvo, in determinate condizioni il getto può aderirvi anche dopo essersi spostato sulla superficie curva, cioè fare un giro completo. Le forze che forzano un cambio di direzione del flusso forzano anche una rotazione identica ma opposta, una forza sulla superficie su cui scorre il liquido / gas. Le forze risultanti possono essere utilizzate per generare una forza di galleggiamento.

Questa idea è stata sperimentata negli anni '1960 e '1970, quando la NASA e l'esercito americano stavano lavorando su aerei a reazione supersonica. Alla fine è stato sostituito da un jet harrier sviluppato nel Regno Unito. Non era supersonico e non utilizza l'effetto Coandă, ma è un jet da decollo e atterraggio verticale e funziona abbastanza bene per il suo scopo.
L'effetto Coanda viene utilizzato, tra gli altri, dai fan Dyson, sebbene il primo brevetto in questo settore sia stato concesso a Toshiba nel 1981. In questo tipo di dispositivo, il gas viene insufflato nel cerchio in modo che l'effetto Coanda aderisca all'interno del cerchio e "risucchi" l'aria stagnante dallo spazio all'interno dell'anello. In questo modo, la quantità di aria in movimento è molte volte maggiore rispetto a un ventilatore classico, il che migliora l'efficienza.

Qualcosa tra un aereo e un elicottero senza difetti in nessuna delle due versioni

I design delle unità di jetopter) funzionano un po 'come i fan di Dyson. Per il modello più potente, il produttore specifica un rapporto spinta / peso di 5. Per fare un confronto: il rapporto per i motori convenzionali utilizzati nei moderni aerei di linea è 5,0 per il Boeing 737-800 e 5,5 per l'Airbus A380. Ai progettisti rumeni è stato chiesto di utilizzare l'effetto Coanda per progettare questi motori in modo che non solo producessero una spinta utile, ma, cosa più importante, producessero più spinta mentre si muovono nell'aria. Volevano anche che lo stesso sistema fosse utilizzato sia per il sollevamento verticale che per il volo in avanti per risparmiare peso e complessità. Il loro design consente ai motori di ruotare facilmente, nulla si muove tranne l'aria e sono compatti nel design. L'altra parte della costruzione aumenta la spinta catturando l'aria dall'ambiente e accelerandola attraverso i motori. Secondo i dati del jetopter, l'efficienza di questa trasmissione è nella posizione tra l'elicottero e l'aereo. Ad esempio, è più veloce di un elicottero, con una velocità massima di circa 320 km orari quando i motori sono completamente aperti. I progettisti affermano che una delle varianti può raggiungere velocità fino a 740 km / h grazie al montaggio ottimale dei motori. La costruzione non è efficace come un tipico elicottero quando si libra sul posto, ma si comporta molto meglio su questo tipo di risalita rispetto alle ben note macchine VTOL.