Prototyp vrtulí v koaxiálním uspořádání.

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26921901%3A_____%2F22%3AN0000001" target="_blank" >RIV/26921901:_____/22:N0000001 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Prototyp vrtulí v koaxiálním uspořádání.

Original language description

Třetí rok tohoto projektu (2022) byl zaměřen na zvýšení bezpečnosti vrtule, opakovatelnost výroby, přesnost výroby a analýzu vlivu zástavby na výkon vrtule. V průběhu roku proběhl průzkum existujících softwarových řešení MKP (na jehož základě byla pořízena roční licence Siemens FeMap), která jsou využívána pro pevnostní analýzu vrtule v návrhové části vývoje, tak aby bylo i početně ověřeno, že vrtule bezpečně zvládne všechny svoje provozní body a s nimi spojená zatížení. V průběhu roku také proběhlo několik 3D měření vyrobených vrtulí, které odhalily relativně vysokou tvarovou a rozměrovou odchylku, z tohoto důvodu byla vyzkoušena jiná technologie výroby vrtule (kovové formy, prepreg, frézovaná jádra), která ukázala výrazné zpřesnění a potenciál pro další zlepšování. Prepregové materiály navíc výrazně zvyšují i samotnou opakovatelnost a konzistenci výrobků. Vyrobená zkušební série vrtulí byla také otestována, a i výkonností výsledky ukázaly výrazné zlepšení zejména ve snížení odchylek mezi jednotlivými vrtulemi. V tomto roce také proběhla rozsáhlá testovací kampaň, která analyzovala vliv zástavby na výkon vrtule, z tohoto testování dokonce vznikl další odborný článek (viz další přílohy).

Czech name

—

Czech description

—

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20304 - Aerospace engineering

Project

<a href="/en/project/TM01000030" target="_blank" >TM01000030: Air-Taxi contra-rotating propeller system</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2022

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

TM01000030-V1

Numerical identification

G

Technical parameters

Specifikace systému vycházely opět z definice prvního roku projektu (2020), kdy bylo cílem optimalizovat vrtuli pro 2.8kg tahu (vis), pro koaxiální vrtulové uspořádání byl použit dvojnásobek tohoto tahu, tedy 5.6kg. Hlavními cíli optimalizace bylo zvýšení efektivity celého pohonného systému – snížení spotřeby elektrické energie – delší dolet; snížení akustické stopy koaxiálního systému s akceptovatelným zvýšením spotřeby elektrické energie, kompromis mezi efektivitou systému a jeho hlučností. Pro návrh nových vrtulí tak byl použit multidisciplinární optimalizační proces, který zahrnoval výkonnostní charakteristiky vrtulí, akustickou stopu vrtulí (jejich tonální složku) a celkový výkon pohonného systému vrtule – motor – kontrolér. Z tohoto optimalizačního procesu vznikly tři různé koaxiální systéme (lišící se dle cíle optimalizace). Každý systém obsahoval různý design horní a spodní vrtule. Celkově tedy vzniklo šest nových vrtulových návrhů, všechny s průměrem 18“. Dalšími parametry vstupujícími do optimalizace byly vzdálenost mezi vrtulemi a poměr generovaného tahu mezi přední a zadní vrtulí. Všechny tyto optimalizované designy byly intenzivně testovány v Mejzlik laboratoři, kde bylo měřeno několik parametrů určující výkonnost celého systému (konkrétně tah, kroutící moment, otáčky, vstupní proud a napětí) při různých nastaveních koaxiálního systému. Naměřené hodnoty byly následně porovnány se simulačním modelem. Měření prokázal korelaci a relativně vysokou přesnost se simulačním modelem. Poslední část projektu byla věnována akustickému měření, které probíhalo v anechoické komoře. Kvůli již známým problémům s recirkulací vzduchu v komoře po roztočení vrtulí, byla upravena metodologie testu, kdy maximální snahou bylo vrtule dostat na požadované otáčky v co nejkratším čase, aby naměřené hodnoty mikrofonů byly právě bez efektu recirkulace. I akustické porovnání ukázalo korelaci simulace s měřenými hodnotami (primárně na první harmonické frekvenci).

Economical parameters

Jelikož došlo v roce 2022 zatím pouze k ověření technologie výroby kompozitních vrtulí z prepregu, nedošlo ke komercializaci tohoto řešení, ta je naplánována na rok 2023. Měla by vést k výraznému zvýšení produktivity a objemu vyrobených vrtulí. V roce 2022 probíhala dále komercializace softwaru pro aerodynamický návrh vrtule (vznik 2021), kdy byla pro některé zákazníky specificky navrhovaná vrtule dle jejich potřeb a specifikací. Objem tržeb z těchto služeb činil přibližně 2 mil Kč a přispěl tak do celkových tržeb.

Application category by cost

—

Owner IČO

26921901

Owner name

Mejzlik Propellers s.r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—