Společnost Bell představila svůj plně rozměrný letoun s vertikálním vzletem a přistáním (VTOL), určený pro letecké taxi, na technologické výstavě CES 2019 v Las Vegas. Letoun, pojmenovaný Bell Nexus, je poháněn hybridně-elektrickým pohonným systémem a je vybaven šesti naklápěcími lopatkovými ventilátory pro vertikální vztlak.
„Jak se prostor na úrovni země stává omezeným, musíme řešit dopravní výzvy ve vertikálním rozměru - a právě zde se uplatňuje vize společnosti Bell pro mobilitu na vyžádání,“ řekl Mitch Snyder, prezident a generální ředitel společnosti Bell. „Průmysl na odhalení našeho leteckého taxi již nějakou dobu očekává, a proto je Bell na tento okamžik velmi hrdý. Věříme, že design, spolu s naším strategickým přístupem k budování této infrastruktury, povede k úspěšnému nasazení Bell Nexus do světa.“
Tým Nexus a jeho role
Tým Nexus, složený ze společností Bell, Safran, EPS, Thales, Moog a Garmin, spolupracuje na letadlech VTOL společnosti Bell a řešeních pro mobilitu na vyžádání. Bell povede návrh, vývoj a výrobu systémů VTOL. Safran dodá hybridní pohonné a hnací systémy, EPS dodá systémy pro ukládání energie, Thales zajistí hardware a software řídicího počítače letu (FCC) a Moog vyvine systémy pro ovládání letu. Garmin se postará o integraci avioniky a řídicího počítače vozidla (VMC).
Klíčové komponenty a jejich dodavatelé:
- Bell: Návrh, vývoj a výroba VTOL systémů.
- Safran: Hybridní pohonné a hnací systémy.
- EPS (Electric Power Systems): Systémy pro ukládání energie.
- Thales: Hardware a software řídicího počítače letu (FCC).
- Moog: Systémy pro ovládání letu.
- Garmin: Integrace avioniky a řídicího počítače vozidla (VMC).
Budoucnost řízení letu a simulace
Kritickým posledním krokem k masovému zavedení městské letecké dopravy je návrh ekosystému řízení letu, který umožní jednotlivcům bezpečně a efektivně ovládat městská letecká vozidla. Simulátor budoucího řízení letu společnosti Bell byl pro účastníky CES 2019 významným zážitkem. Data ze simulátorů budou použita k určení, které akce a rozhraní jsou pro průměrného potenciálního operátora intuitivní a jaké předchozí zkušenosti a schopnosti k těmto názorům přispívají.
Historie a vývoj společnosti Bell
Společnost Bell, původně Bell Aircraft Corporation, později Bell Helicopter Textron a nakonec Bell Helicopter, byla založena 10. července 1935. Jedná se o amerického leteckého výrobce se sídlem ve Fort Worth, Texas, USA. Společnost v průběhu let vyráběla nejen vrtulníky, ale také letadla s naklápěcími rotory, letadla, proudové letouny, létající džípy, rakety, vznášedla a kosmické lodě.
V dubnu 2022 společnost Textron zakoupila společnost Pipistrel (se sídlem ve Slovinsku) a vytvořila novou divizi s názvem Textron eAviation pro návrh a výrobu osobních letadel s konvenčním vzletem a přistáním (CTOL) a elektrických VTOL (nebo eVTOL) pro pokročilou leteckou mobilitu (AAM).
Specifikace a vlastnosti Bell Nexus
Bell Nexus je hybridně-elektrické (nebo plně bateriové) letadlo pro přepravu osob s vertikálním vzletem a přistáním (VTOL), navržené pro pokročilou leteckou mobilitu (AAM) na vyžádání. Představení hybridně-elektrického letadla Bell Nexus VTOL se uskutečnilo 7. ledna 2019 na veletrhu Consumer Electronics Show (CES 2019), největší světové výstavě spotřebitelských technologií v Las Vegas, Nevada, USA.
Nexus 6HX je koncept hybridně-elektrického (nebo přestavitelného na čistě elektrický pohon) VTOL letadla pro přepravu osob. Letadlo bude pilotováno jedním pilotem a přepraví čtyři cestující s jejich zavazadly. V budoucnu má být letadlo autonomní.
Výkonnostní parametry:
- Maximální rychlost: Odhadem 179 mph (288 km/h)
- Dolet: 150 mil (241 km)
Letadlo má šest velkých lopatkových ventilátorů pro vertikální a dopředný let. Na každé straně trupu jsou tři lopatkové ventilátory s vysokými křídly o rozpětí 8 stop (2,4 m) a v zadní části letadla je ocasní plocha typu T. Střední sada rotorů je umístěna na koncích křídel a ventilátory se naklápí z vertikální do horizontální polohy, což umožňuje vektorovaný a dopředný tah. Přistávací lyžiny obsahují malá kola.
Pokročilé technologie a budoucí směřování
Nexus je hybridně-elektrické letadlo s lopatkovými ventilátory, plně schopné autonomního letu. Bude se transformovat z režimu vrtulníku do režimu letadla, podobně jako letadla s naklápěcími rotory společnosti Bell. Společnost se zároveň zaměřuje na vývoj čistě elektrických variant, jelikož věří, že to je správné řešení pro budoucnost. Nicméně, baterie pro letadla s požadovanou velikostí, rychlostí a doletem zatím nejsou dostatečně vyvinuté.
V porovnání s letouny jako V-22 Osprey, kde se naklápí celý motor s vrtulemi, což může způsobovat problémy s výfukovými plyny při přistání, Bell V-280 Valor má pevně namontované motory vodorovně na koncích křídel a pouze rotory a hřídele se pohybují pro vertikální a dopředný let. Bell V-280 je však menší a nemůže přepravit tolik vojáků a vybavení jako Osprey, což ukazuje na kompromisy mezi schopnostmi obou letadel.
Společnost Bell dále uvádí, že tým Nexus spolupracuje se Safranem (hybridní pohonné a hnací systémy), Electric Power Systems, EPS (systémy pro ukládání energie), Thales (hardware a software řídicího počítače letu), Moog (systémy pro ovládání letu) a Garminem (integrace avioniky a řídicího počítače vozidla).
Původně se vozidlo nazývalo jednoduše Air Taxi. Na veletrhu CES 2019 jej společnost Bell představila pod jménem Nexus.
Design kabiny a bezpečnost
„Před dvěma lety jsme na veletrhu CES představili naši kabinu pro Air Taxi a navrhli ji jako první, protože jsme chtěli, aby se soustředila na bezpečnost a pohodlí cestujících,“ uvedl představitel společnosti. „Náš pocit byl, že kdybychom začali s letovou technologií a pracovali dovnitř, suboptimalizovali bychom zákaznickou zkušenost. Proto jsme řekli: 'Ne, nepůjdeme tímto způsobem,' zaměříme se na kabinu, protože prioritou pro nás byli cestující, a pak jsme pracovali směrem ven na let.“
Letadlo pojalo čtyři cestující včetně pilota a nabízelo dostatek úložného prostoru pro zavazadla. Důvodem pro přítomnost pilota bylo zajistit, aby se lidé cítili bezpečně a zvykli si na letadlo. Většina současných komerčních letů je prováděna s využitím automatizace, ale piloti jsou stále na palubě. Společnost Bell se snaží dosáhnout plné autonomie, přičemž bezpečnost zůstává na prvním místě. Předpokládá se, že jako první se autonomně budou přepravovat logistické zásilky a balíky.
Jednou ze změn provedených od původní kabiny Air Taxi po Nexus bylo přidání pátého sedadla. Design leteckého taxi společnosti Bell čerpal inspiraci z lidí, kteří z něj budou mít prospěch; přibližuje rodiny, přátele a podniky tím, že postupně zkracuje průměrnou délku cesty automobilem.
CEO společnosti Bell, Mitch Snyder, na konferenci Urban Air Mobility Conference 9. dubna 2019 v Atlantě, Georgia, USA, uvedl, že současný Bell Nexus představuje již 36. iteraci designu.
Pokročilé výrobní technologie a cíle
Bell v současné době vyvíjí pokročilé výrobní technologie, včetně 3D tisku, a využívá rozšířenou a virtuální realitu k zajištění co nejefektivnější výstavby svých továren pro vysokorychlostní výrobu těchto letadel. Cílem společnosti Bell je mít Nexus v provozu do roku 2025. Podle zprávy Vertical Magazine ze 6. ledna 2020 bylo oficiální jméno revidováno na Bell Nexus 6HX (šest lopatkových ventilátorů, hybridně-elektrický pohon, experimentální letadlo).
Bezpečnostní prvky
Distribuované elektrické pohony (DEP): Zajišťují bezpečnost cestujících a/nebo nákladu díky redundanci. To znamená, že letadlo má více vrtulí (nebo lopatkových ventilátorů) a motorů, takže pokud jeden nebo více z nich selže, ostatní pracovní vrtule (lopatkové ventilátory) a motory mohou letadlo bezpečně přistát.
Další koncepty a budoucí vývoj
Textron Nexus eVTOL je futuristicky vypadající koncept letadla, které pilotuje jeden pilot a přepravuje tři cestující. Odhadovaná cestovní rychlost Nexusu je 74 mph (120 km/h) s očekávaným doletem 115 mil (185 km/h). Letadlo má čtyři naklápěcí rotory a dva dedikované VTOL vrtule. Má jedno hlavní horní křídlo a dva nosníky s obráceným V-ocasem. Dva naklápěcí vrtule jsou umístěny na hlavním křídle blízko trupu. Na koncích každého křídla jsou malá naklápěcí křídla s dalšími dvěma vrtulemi. Dedikované VTOL vrtule jsou umístěny poblíž zadní části dvou nosníků. Maximální vzletová hmotnost letadla se očekává 8 000 lb (3 629 kg).
Společnost se zaměřuje na použití baterií jako zdroje energie, aby letadlo zůstalo co nejjednodušší z hlediska bezpečnosti a údržby pro zákazníky. Společnost předpokládá, že letadlo poletí v roce 2025, ale nezavazuje se k žádnému pevnému datu kvůli objevování nových technologií, které by mohly posunout odhady letových prototypů a výrobních letadel dále do budoucnosti. Kromě toho společnost dodává, že je také vedena předpisy Federálního leteckého úřadu (FAA), které musí dodržovat.
Bezpečnostní funkce zahrnují distribuované elektrické pohony (DEP), které poskytují bezpečnost díky redundanci pro cestující a/nebo náklad. Existují také redundance kritických komponent v podsystémech letadla.
VTOL letadla: obecné informace
Letadla nebo také drony typu VTOL jsou speciálním druhem letounu, který startuje a přistává kolmo k zemi (nepotřebuje startovací dráhu), ve vzduchu se ale obvykle pohybuje jako klasické letadlo. Letadla s vertikálním vzletem a přistáním (VTOL) mohou mít různou konstrukci a podobu. Jednou z možností je letoun typu „křídlo“, který se při startu nebo přistání otočí kolmo k zemi, startuje přímo vzhůru a za letu se překlápí do vodorovné polohy. Druhou možností jsou stroje, u kterých zůstává tělo víceméně v jedné stabilní poloze, natáčí se naopak jejich motory s vrtulemi.
Letouny typu VTOL mají mnoho výhod, jelikož si obecně berou to nejlepší ze světa dronů i letadel. Opakovaně připomínanou výhodou jsou minimální nároky na místo startu a přistání a zároveň vysoká rychlost a efektivita letu díky využití křídel. Drony typu VTOL se proto skvěle hodí třeba pro snímkování rozsáhlých ploch, které dokáží pokrýt za zlomek času oproti běžnému dronu. Nevýhodou je složitější konstrukce a obecně i vyšší cena.
