Acest articol a fost scris de DaVinci Aviation, un start-up care lucrează la un nou design de jet de afaceri. DaVinci Aviation caută parteneri pentru a-și duce ideea la următoarea fază de dezvoltare și vă salută ajutorul. Nu ezitați să le contactați direct folosind formularul de mai jos. Dacă doriți să transmiteți ideea dvs. de pornire către comunitate, vă rog contactați-ne aici.
Cuprins
21-ulst JETUL DE AFACERI SECOLULUI NU ESTE ACOLO!
Transportul aerian este probabil una dintre industriile care sunt cele mai sub control pentru impactul său asupra mediului, pe bună dreptate sau nu, de altfel. Încălzirea globală instigă guvernele mondiale să definească și să aplice politici de „zero emisii nete”. În aviație, aceste politici sunt puse în aplicare de reglementări din ce în ce mai stricte, care vor forja următoarea generație de aeronave și sisteme de propulsie pentru aviația comercială. Așadar, aviația verde pare a fi o următoare obligație a omenirii cu oportunitatea de afaceri care vine odată cu aceasta.
Într-adevăr, în ultimii ani, tot mai mulți antreprenori, start-up-uri, investitori și industria mare în sine s-au angajat în această cursă pentru a oferi o aviație mai ecologică. Pe de o parte, nenumărate (și încă numărătoare) mici concepte de vehicule electrice aeriene cu multe elice mici distribuite în jur au fost propuse de tot atâtea antreprenori și startup-urile lor pentru a livra UAM (Urban Air Mobility).
Având în vedere provocările lipsei de reglementare, darămite cele ale infrastructurii lipsă (ambele încă mai sunt un drum lung de parcurs) și ale operațiunilor sigure în zonele foarte populate, se pare că UAM este o necesitate proaspăt inventată de a oferi transportului aerian electrificat o șansă cel puțin la scară urbană, singura de care ar putea fi capabile bateriile cu limitele lor actuale. Cu toate acestea, investitorii au pus sume de bani deloc neglijabile în acest tip de start-up-uri.
Pe de altă parte, marii producători de avioane și instituția de cercetare au inițiat (îndelung) studii despre noi configurații de avioane de transport exotice în căutarea unor aeronave mai eficiente (adică mai puțin consumatoare de combustibil).
Și, în același timp, împreună cu marii producători de motoare, încearcă să descopere cum să integreze noi sisteme de propulsie hibridă în cadrele actuale, fără a renunța la prea mult din volum și greutate pentru sarcina utilă.
ELECTRIFICAREA VA FĂCUT vreodată AVIAȚIE ORICE VERDE?
Pentru a zbura mai eficient (și, prin urmare, mai ecologic), greutatea aeronavelor este în cele din urmă unul dintre cei mai importanți factori și trebuie menținută. Din perspectiva de astăzi, nu este clar cum o mulțime de hardware suplimentar în conceptele actuale de propulsie electronică și hibridă, cum ar fi:
- motoare electrice (majoritatea din fier și cupru),
- războaie de înaltă tensiune,
- dispozitive de disipare a căldurii,
- convertoare de putere
- generatoare de gaz pentru reîncărcarea bateriilor în zbor,
- Greutatea bateriilor (pentru fiecare kilogram de kerosen ~ 11 kg de baterii sunt necesare pentru a genera aceeași forță utilizabilă pe aceeași durată),
- care nu se disipează odată cu epuizarea (opus greutății combustibilului)
poate face ca un avion electric să fie eficient.
Să presupunem că am fost la un pas de a rezolva problemele de greutate și volum ale hardware-ului menționate mai sus și de a obține o creștere a densității energiei cu un factor de 13 (în prezent ~ 300Wh / kg - necesar pentru a înlocui combustibilul în zbor pe distanțe lungi: ~ 4000Wh / kg) din baterii. Am putea electriza aviația imediat?
Următoarea întrebare este: de unde am reîncărca un număr mare (milioane?) De baterii? Astăzi am putea cel mai bine să le conectăm la rețelele electrice care sunt alimentate în principal de combustibili fosili și nucleari.
Și apoi, de unde am ajunge din toate mineralele pentru a construi acele numeroase baterii și a le înlocui pe măsură ce acestea se epuizează (durata de viață a bateriei este de doar câțiva ani).
Pentru a zbura într-adevăr verde cu baterii, ar trebui rezolvate mai întâi un alt set de probleme majore:
- Creați infrastructura globală pentru a reîncărca bateriile din surse regenerabile de energie (vânt, soare, apă ...). Arderea unui fel de combustibil într-o centrală electrică, generarea de energie electrică, stocarea acesteia în baterii și apoi reclamația de la baterie în sine este un proces mai puțin eficient decât arderea directă a combustibilului într-o cameră de ardere a motorului.
- Găsiți o modalitate de a extrage și prelucra mineralele pentru baterii pe scară largă pentru a alimenta aviația (și, de asemenea, pentru automobile) într-un mod la fel de mare cu „0 emisiune netă”.
- Găsiți o modalitate de a recicla în mod eficient materialele de construcție ale bateriilor epuizate. Eșecul în această ultimă provocare ar crea în curând o problemă suplimentară de poluare globală la fel de copleșitoare ca și deșeurile de plastic în sine.
Sincer, nu vedem pe nimeni, nici guvernele, nici fanii electrificării să facă față acestor provocări imense.
Chiar dacă toate aceste probleme s-ar putea rezolva într-o zi, astfel încât să permită o aviație mai ecologică, din perspectiva de astăzi nicio aplicație practică nu va fi la îndemână în curând și poate, având în vedere proporțiile multor provocări tehnice și politice, a câștigat Nu va fi în următorii cincisprezece până la douăzeci de ani. Și dacă aceasta este o lovitură pentru mediu, așa este și pentru oportunitățile de afaceri.
O OPORTUNITATE PENTRU AVIAȚIA VERZĂ ȘI PENTRU AFACERI EXISTĂ ACUM
În această grăbire, nimeni nu și-a dat seama că există o întreagă ramură a aviației, aviația de afaceri, unde este disponibilă o ocazie ascunsă, dar imensă, de a zbura mai ecologic, îndeplinind astfel obligația noastră față de planeta noastră de origine și de a obține profituri mari la nivelul acelasi timp.
Cea a aviației de afaceri este o piață destul de profitabilă pentru producătorii activi din acest segment.
Acestea sunt câteva exemple foarte bune în ultimii zece ani despre modul în care acești producători s-ar putea bucura de un flux foarte satisfăcător de comenzi chiar de la data intrării în funcțiune a noilor lor produse.
În general, piața BJ's a fost foarte plină de viață în ultimul deceniu și se așteaptă să crească și mai mult în viitor, mai ales dacă autoritățile chineze își vor pune spațiile aeriene la dispoziția aviației private.
Nu în ultimul rând, dacă efectul imediat al pandemiei a afectat și întreaga industrie a avioanelor prin intermediul lanțurilor de aprovizionare, reacția indivizilor și corporațiilor bogate la acest moment COVID este aceea de a privi aviația privată ca o modalitate de a evita aglomerările mari aeronave comerciale și terminale aeroportuare.
Pe de altă parte, această piață este pe deplin ocupată de o grămadă de companii, pe care pentru reputația mărcii și tehnologie le-am putea numi Ferrari și Porsche ale aviației. Nu au lăsat nicio nișă în niciun segment.
Unde este atunci această ocazie de a începe să facă aviația mai ecologică acum și de a obține profit cu aceasta?
ZONE PENTRU INOVAȚIA RADICALĂ
Ar putea fi surprinzător, dar majoritatea elementelor aerodinamice și structurale ale unui avion de afaceri modern nu s-au schimbat prea mult de la introducerea primului avion privat în anii șaizeci ai secolului trecut. Unele dintre cele mai importante puncte de vânzare ale unui BJ, precum pardoseala neîntreruptă a cabinei și înălțimea cabinei, conduc aspectul aeronavei într-un mod în care există ineficiențe inerente (structural și aerodinamic) ale acestui tip de design.
Ei bine, imaginați-vă pentru o clipă că puteți aduce pe o piață plină de produse „carbon copiate” abia distinse între ele, un avion care, cu liniile sale elegante, dar futuriste, pare să iasă direct dintr-un film de science fiction. Și imaginați-vă că acest avion poate oferi
- îmbunătățit cu până la 30 +% autonomie specifică a aerului (câte mile zboară o aeronavă pe kilogram de combustibil ars) în raport cu aeronavele existente
- reducerea emisiilor de CO2 în consecință
- oferi pasagerilor mai mult confort și confort față de modelele existente
- pentru a crea o oportunitate de afaceri de 500 + m $ / an pe segmentul de piață a jetoanelor de afaceri
- și fii un precursor pentru remodelarea aviației comerciale
- potențialul de a găzdui orice fel de sisteme de propulsie viitoare (complet electrice, hibride, hidrogen ...) în cazul în care acestea devin disponibile și într-adevăr să fie mai eficiente decât cele actuale.
La DaVinci Aviation am pornit cu aceste obiective în minte. Am reconsiderat de la capăt elementele design-urilor actuale și am reinventat avionul de afaceri într-un tip cu adevărat de aeronave din secolul al XXI-lea, care are grijă de mediu.
Credem că am reușit în acest proces, iar proiecțiile noastre de performanță, bazate pe munca noastră de inginerie, arată un avantaj semnificativ al conceptului nostru, împart aeronava în două segmente de piață simultan (avioane de afaceri ușoare și mijlocii).
Putem oferi o aeronavă mai ecologică prin design, adică un consum mai mic (și deci emisii) la viteză de croazieră egală sau mai mare decât aeronavele existente în cele două segmente de piață de mai sus.
Având în vedere conștientizarea în creștere a mediului de către indivizi și guverne, o aeronavă mai ecologică înseamnă o acceptare mai largă de către publicul larg, agențiile de certificare, liderii politici, oamenii de afaceri și corporațiile care îngrijesc mediul.
CALEA ÎNAINTE
Am dezvoltat un design în etapa conceptului. Proiectarea conceptuală este o practică comună și fundamentală la fiecare producător mare de aeronave pentru a stabili soliditatea unui concept atât din punct de vedere tehnic, cât și din punct de vedere al marketingului înainte de a trece la faza solicitantă de proiectare preliminară. Aceasta este ceea ce am putea realiza cu propriile noastre resurse.
Pașii următori sunt fundamentali și totuși nu sunt foarte exigenți din punct de vedere financiar și de timp: este necesară o verificare mai detaliată a rezultatelor noastre pentru a confirma predicțiile noastre și a consolida potențialul conceptului, de exemplu în misiuni speciale, cum ar fi ambulanța aeriană. Pentru a atinge acest obiectiv trebuie create modele virtuale aerodinamice și structurale ale aeronavei. Modelul aerodinamic ar fi rulat într-un tunel de vânt virtual (matematic) pentru a prezice rezistența aerodinamică și alte caracteristici de stabilitate ale configurației propuse cu o precizie mai mare. Modelul de dispunere structurală ar oferi o imagine de ansamblu a fezabilității structurale, aspectul general al elementelor aeronavei, tehnologia materialelor necesare și o estimare mai precisă a greutății goale a aeronavei. Efortul financiar al acestei faze ar putea fi de ordinul a 250k €.
Presupunând că conceptul va trece cu atenție, așa cum ne așteptăm, ar trebui creată o mașină financiară și tehnică, compania, capabilă să aducă la viață certificarea și comercializarea conceptului.
Un proiect ca acesta ar fi în ordinea celor 500 m $ pe o scară de timp de ~ 6 ani distribuit aproximativ după cum urmează:
• Proiectare preliminară la PDR - 1.2 ani - 70 mln
• Proiectare detaliată la CDR -1.5 ani - 90 m $
• 1 prototip construit - 8m $ - 3 necesari
• Dezvoltare (inginerie și test de zbor) - 2 ani - 180m $
• Certificare (inginerie și test de zbor) și marketing - 1.2 ani - 110 m $
Aceste numere se aplică unui producător experimentat și bine organizat, adică unui producător cu experiență anterioară în proiectarea, construcția, certificarea și comercializarea unei aeronave complexe. Cu toate acestea, startup-uri precum Boom, Tesla, Blue Origin și SpaceX sunt dovada vie că viziunile extraordinare nu fac niciun obiectiv suficient de greu care nu poate fi atins.
