הקמה: תכנון המטוסים החדש של דה-וינצ'י תעופה המהפך את פלח המטוסים העסקיים.

מאמר זה נכתב על ידי DaVinci Aviation, סטארט-אפ שעבד על עיצוב מטוסים עסקיים חדש. חברת התעופה DaVinci תעופה מחפשת שותפים בכדי להעביר את הרעיון שלהם לשלב הפיתוח הבא והם מברכים על עזרתכם. אל תהסס לפנות אליהם ישירות באמצעות הטופס למטה. אם ברצונך להעלות את רעיון ההפעלה שלך לקהילה, בבקשה צרו איתנו קשר כאן.

את 21st מטוסי העסקים של המאה אינם שם!

תחבורה אווירית היא אולי אחת הענפים הנמצאים בבדיקה הרבה ביותר על השפעתה על הסביבה, בצדק או לא, לצורך העניין. ההתחממות הגלובלית מעוררת את ממשלות העולם להגדיר ולאכוף מדיניות "אפס פליטות נטו". בתחום התעופה אכיפת מדיניות זו על ידי תקנות מחמירות יותר ויותר שיחוללו את הדור הבא של מטוסים ומערכות הנעה לתעופה מסחרית. לכן נראה כי תעופה ירוקה היא חובה הבאה של האנושות עם ההזדמנות העסקית הנלווית לה. 

ואכן, בשנים האחרונות יותר ויותר יזמים, חברות סטארט-אפ, משקיעים והתעשייה הגדולה עצמה קבעו במרוץ זה לספק תעופה ירוקה יותר. מצד אחד אינספור (ועדיין סופרים) מעט מושגים של רכבי אוויר חשמליים עם הרבה מדחפים קטנים המופצים מסביב, הוצעו על ידי יזמים רבים וחברות הזנק שלהם לספק את ה- UAM (Urban Air Mobility). 

בהתחשב באתגרים של הרגולציה החסרה, שלא לדבר על אלה של התשתית החסרה (שתיהן עוד דרך ארוכה) ושל פעולות בטוחות באזורים מיושבים מאוד, זה מרגיש קצת כמו UAM הוא צורך שהומצא לאחרונה לתת את התחבורה האווירית החשמלית סיכוי לפחות בקנה מידה עירוני, היחיד שסוללות עם המגבלות הנוכחיות שלהם עשויות להיות מסוגלות. עם זאת, משקיעים מכניסים סכומי מזומנים לא מבוטלים לסוג כזה של סטארטאפים.

מצד שני, יצרני מטוסים גדולים ומוסד מחקר יזמו (זמן רב) מחקרים על תצורות חדשות של מטוסי תחבורה אקזוטיים בחיפוש אחר מטוסים יעילים יותר (כלומר פחות דורשים דלק).

ובמקביל, יחד עם יצרני המנועים הגדולים, הם מנסים להבין כיצד לשלב מערכות הנעה היברידיות חדשניות בתוך מסגרות התעופה הנוכחיות מבלי לוותר על יותר מדי נפח ומשקל עבור מטען.

האם החשמל יהפוך את התעופה לעולם לירוק יותר?

על מנת לטוס ביעילות רבה יותר (ולכן מטפלת יותר בסביבה) משקל המטוסים הוא בסופו של דבר אחד הגורמים החשובים ביותר ויש לשמור עליו. ממש לא ברור מנקודת המבט של היום כמה חומרה נוספת בתפיסות ההנעה האלקטרונית וההיברידית הנוכחיות, כגון:

  1. מנועים חשמליים (עשויים בעיקר מברזל ונחושת),
  2. נול מתח גבוה,
  3. מכשירים לפיזור חום,
  4. ממירי כוח
  5. גנרטורים לגז לטעינה של סוללות,
  6. משקל הסוללות (לכל קילוגרם נפט נדרשים 11 ק"ג סוללות כדי לייצר את אותו דחף שמיש באותו פרק זמן),
  7. שאינו מתפוגג עם דלדול (בניגוד למשקל הדלק)

יכול להפוך מטוס חשמלי ליעיל בכלל.

בואו נגיד שהיינו על סף פתרון בעיות המשקל והחומרה של החומרה שהוזכרו לעיל והשגת עלייה בצפיפות האנרגיה בגורם 13 (נכון לעכשיו ~ 300Wh / kg - נדרש להחלפת דלק בטיסה ארוכת טווח: ~ 4000Wh / ק"ג) של הסוללות. האם נוכל לחשמל את התעופה מייד?

השאלה הבאה היא: מאיפה נטען מספר עצום (מיליונים?) של סוללות? היום אנו יכולים במקרה הטוב לחבר אותם לרשתות החשמל המופעלות בעיקר על ידי דלקים מאובנים וגרעיניים.

ואז, מאיפה נקבל מכל המינרלים לבנות את הסוללות הרבות האלה ולהחליף אותן כשהם מתרוקנים (חיי הסוללה הם של כמה שנים בלבד).

כדי לטוס ירוק באמת עם סוללות צריך לפתור תחילה קבוצה נוספת של בעיות עיקריות:

  1. צור תשתית עולמית לטעינה של סוללות ממקורות אנרגיה מתחדשים (רוח, שמש, מים ...). שריפת דלק כלשהו בתחנת כוח, לייצר אנרגיה חשמלית, לאחסן אותו בסוללות ואז לטעון אותו מהסוללה עצמה הוא תהליך פחות יעיל מאשר שריפת דלק ישירה בתא בעירה במנוע.
  2. מצא דרך לחלץ ולעבד את המינרלים עבור הסוללות בקנה מידה עצום לתעופת כוח (ולרכב לצורך העניין) בצורה "פחות פליטה נטו".
  3. מצא דרך למחזר ביעילות את חומרי הבניין של הסוללות המרוקנות. כישלון באתגר האחרון הזה יביא בקרוב לבעיית זיהום עולמית נוספת מכבידה כמו פסולת הפלסטיק עצמה.

בכנות אנחנו עדיין לא רואים אף אחד, לא ממשלות וגם לא אוהדי החשמול המתמודדים עם אתגרים עצומים אלה.

למרות שכל הבעיות הללו עשויות להיפתר יום אחד כדי לאפשר תעופה ירוקה יותר, מנקודת המבט של ימינו שום יישום מעשי לא יופיע בקרוב, ואולי, לאור הפרופורציות של האתגרים הטכניים והפוליטיים הרבים, היא ניצחה לא יהיה במשך חמש עשרה עד עשרים השנים הבאות. ואם זו מכה למען הסביבה, כך היא גם לגבי ההזדמנויות העסקיות.

הזדמנות לתעופה ירוקה ולקיום עסקים כעת

נראה כי בממהר זה איש לא הבין שיש ענף שלם של תעופה, התעופה העסקית, שבה קיימת כרגע הזדמנות נסתרת אך ענקית לטוס ירוק יותר, ולכן היא ממלאת את חובתנו כלפי כדור הארץ שלנו ולהפיק רווחים גדולים אותו זמן.

זה של התעופה העסקית הוא שוק רווחי למדי עבור היצרנים הפעילים במגזר זה.

אלו כמה דוגמאות אך טובות מאוד בעשר השנים האחרונות כיצד יצרנים אלה יכולים ליהנות מזרם מספק ביותר של הזמנות החל מיום כניסתם לשירות של המוצרים החדשים שלהם.

באופן כללי שוק ה- BJ היה תוסס מאוד בעשור האחרון והוא צפוי לגדול עוד יותר בעתיד, במיוחד אם רשויות סין יעמידו את מרחב האוויר שלהם לתעופה פרטית.

אחרון חביב, אם ההשפעה המיידית של המגפה פגעה גם בכל תעשיית המטוסים דרך רשתות האספקה, תגובתם של אנשים עשירים ותאגידים לזמן COVID זה היא להסתכל על תעופה פרטית כדרך להימנע מצפיפות גדולה. מטוסים מסחריים ומסופי שדה תעופה.

מצד שני, שוק זה תפוס במלואו על ידי חבורת חברות, שבגלל מוניטין המותג והטכנולוגיה נוכל לקרוא לפרארי ולפורשה של תעופה. הם לא השאירו שום נישה בשום קטע ממנה.

היכן אז ההזדמנות הזו להתחיל להפוך את התעופה לירוקה יותר עכשיו ולהרוויח בה?

אזורים לחדשנות רדיקלית

זה עשוי להיות מפתיע, אך מרבית האלמנטים האווירודינמיים והמבניים של מטוס עסקי מודרני לא השתנו הרבה מאז שהוצג המטוס הפרטי הראשון בשנות השישים של המאה שעברה. כמה מנקודות המכירה החשובות ביותר של BJ, כאלה שיש להם רצפת תא ללא הפרעה וגובה תא הנוסעים, מניעים את פריסת המטוסים באופן שיש חוסר יעילות מובנה (מבנית ואווירודינמית) מסוג זה.

ובכן, תארו לעצמכם לרגע שתוכלו להביא לשוק מלא במוצרים "מועתקים מפחמן" שבקושי ניתן להבחין ביניהם, מטוס שעם קוויו האלגנטיים אך העתידניים נראה כאילו הוא יוצא ישר מסרט מדע בדיוני. ותאר לעצמך שהמטוס הזה יכול להציע

  1. השתפר בשיעור של עד 30% + טווח אוויר ספציפי (כמה קילומטרים מטוס טס לכל קילו דלק שרוף) ביחס למטוסים הקיימים
  2. הפחתת פליטת CO2 בהתאם
  3. לספק לנוחות הנוחות יותר בתא הנוסעים מאשר העיצובים הקיימים
  4. ליצור הזדמנות עסקית של 500 + מ 'דולר לשנה בגזרת שוק המטוסים העסקיים
  5. ולהיות מבשר לעיצוב מחדש של התעופה המסחרית
  6. את הפוטנציאל להכיל כל סוג של מערכות הנעה עתידיות (חשמליות לחלוטין, היברידיות, מימן ...) אם הן יהיו זמינות ובאמת יעילות יותר מאלה הנוכחיות.

ב- DaVinci Aviation יצאנו לדרך עם מטרות אלה בראש. שקלנו מהיסוד מחדש את אלמנטים של העיצובים הנוכחיים, והמצאנו מחדש את המטוס העסקי למטוסים מטפלים בסביבה אמיתית מהמאה ה -21.

אנו חושבים שהצלחנו בתהליך זה ותחזיות הביצועים שלנו, המבוססות על עבודתנו ההנדסית, מראות יתרון משמעותי של הרעיון שלנו, וכתב את המטוס בשני פלחי שוק בבת אחת (מטוסי עסקים קלים ובינוניים).

אנו יכולים להציע מסגרת אוויר ירוקה יותר לפי תכנון, כלומר צריכה נמוכה יותר (ולכן פליטות) במהירות שיוט שווה או גבוהה יותר מאשר מטוסים קיימים בשני פלחי השוק לעיל.

לאור המודעות הסביבתית ההולכת וגוברת של אנשים וממשלות, מטוס ירוק יותר פירושו קבלה רחבה יותר של הציבור הרחב, גורמי אישור, מנהיגים פוליטיים, אנשי עסקים ותאגידים הדואגים לסביבה.

הדרך קדימה

פיתחנו עיצוב בשלב הרעיון. התכנון הרעיוני הוא נוהג נפוץ ומהותי אצל כל יצרן מטוסים גדול לבסס את תקינות הרעיון מבחינה הנדסית והן מבחינה שיווקית לפני שתמשיך לשלב התכנון המקדים התובעני. זה מה שאנחנו יכולים להשיג במשאבים שלנו. 

הצעדים הבאים הם מהותיים ועם זאת אינם מבחינה כלכלית ודורשים זמן רב: נדרש אימות מפורט יותר של התוצאות שלנו בכדי לאשר את התחזיות שלנו ולגבש את פוטנציאל הרעיון, למשל במשימות מיוחדות כמו אמבולנס אוויר. כדי להשיג מטרה זו יש ליצור מודלים אווירודינמיים ומבניים וירטואליים של המטוס. המודל האווירודינמי יופעל במנהרת רוח וירטואלית (מתמטית) על מנת לחזות את הגרור האווירודינמי ומאפייני יציבות אחרים של התצורה המוצעת בדיוק רב יותר. מודל הפריסה המבנית יספק סקירה כללית של ההיתכנות המבנית, הפריסה הכללית של אלמנטים המטוסים, טכנולוגיית החומרים הנדרשת והערכה מדויקת יותר של משקל הריק של המטוס. המאמץ הכספי בשלב זה עשוי להיות בסדר גודל של 250 יורו.

בהנחה שהקונספט יעבור את הבדיקה בכמויות גדולות, כפי שאנו מצפים מכך, יהיה צורך ליצור מכונה פיננסית וטכנית, החברה, המסוגלת להחיות את האישור ולשווק את הרעיון.

פרויקט כזה יהיה בסדר גודל של 500 מיליון דולר בסולם זמן של ~ 6 שנים המחולק בערך כדלקמן:

• תכנון ראשוני ל- PDR - 1.2 שנה - 70 מ"ל

• תכנון מפורט ל- CDR -1.5 שנים - 90 מיליון דולר

• מבנה אב טיפוס אחד - 1 מיליון $ - 8 נדרש

• פיתוח (הנדסה ומבחן טיסה) - שנתיים - 2 מיליון דולר

• אישורים (הנדסה ובדיקת טיסה) ושיווק - 1.2 שנים - 110 מיליון דולר 

מספרים אלה חלים על יצרן מנוסה ומאורגן, כלומר יצרן בעל ניסיון קודם בתכנון, בנייה, הסמכה ושיווק מטוס מורכב. עם זאת, חברות סטארט-אפ כמו Boom, Tesla, Blue Origin ו- SpaceX הן ההוכחה החיה לכך שחזונות גדולים לא הופכים מטרה לקשה מספיק ולא ניתן להשיג אותה.

צרו קשר עם צוות DaVinci:

השאלות שלך? איך אתה יכול לעזור?