Prototyp vrtulí v koaxiálním uspořádání.

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Prototyp vrtulí v koaxiálním uspořádání.

Popis výsledku v původním jazyce

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).

Název v anglickém jazyce

Prototyp vrtulí v koaxiálním uspořádání.

Popis výsledku anglicky

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).

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20304 - Aerospace engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TM01000030" target="_blank" >TM01000030: Protiběžný vrtulový systém pro Air-Taxi</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

TM01000030-V1

Číselná identifikace

G

Technické parametry

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).

Ekonomické parametry

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.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

26921901

Název vlastníka

Mejzlik Propellers s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

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

Adresa www stránky s výsledkem

—