Bu makale, yeni bir iş jeti tasarımı üzerinde çalışan bir girişim olan DaVinci Aviation tarafından yazılmıştır. DaVinci Havacılık, fikirlerini bir sonraki geliştirme aşamasına taşımak için ortaklar arıyor ve yardımınızı memnuniyetle karşılıyorlar. Aşağıdaki formu kullanarak doğrudan onlarla iletişime geçmekten çekinmeyin. Başlangıç fikrinizi topluluğa sunmak istiyorsanız, lütfen Burada bize ulaşın.
İçindekiler
21st CENTURY BUSINESS JET HENÜZ ORADA DEĞİL!
Hava taşımacılığı, bu konuda haklı ya da değil, çevreye etkisi nedeniyle belki de en çok incelenen sektörlerden biridir. Küresel ısınma, dünya hükümetlerini “sıfır net emisyon” politikalarını tanımlamaya ve uygulamaya teşvik ediyor. Havacılıkta bu politikalar, ticari havacılık için yeni nesil uçakları ve itici sistemleri oluşturacak daha katı düzenlemelerle uygulanmaktadır. Dolayısıyla yeşil havacılık, beraberinde getirdiği iş fırsatı ile insanlığın bir sonraki zorunluluğu gibi görünüyor.
Gerçekten de, son birkaç yılda giderek daha fazla girişimci, girişim, yatırımcı ve büyük endüstrinin kendisi daha yeşil bir havacılık sağlamak için bu yarışa girdi. Bir tarafta, UAM'yi (Kentsel Hava Hareketliliği) sunmak için pek çok girişimci ve yeni kurulan girişimciler tarafından, her tarafa dağıtılmış birçok küçük pervaneli sayısız (ve hala sayılan) küçük elektrikli hava araçları konseptleri önerildi.
Eksik altyapının (her ikisi de hala uzun bir yol) ve yüksek nüfuslu bölgelerdeki güvenli operasyonların zorlukları bir yana, eksik düzenlemenin zorlukları göz önüne alındığında, UAM'nin elektrikli hava taşımacılığını sağlamak için yeni icat edilmiş bir ihtiyaç gibi görünüyor. en azından kentsel ölçekte bir şans, mevcut sınırlamaları olan pillerin yapabileceği tek şans. Bununla birlikte, yatırımcılar bu tür girişimlere ihmal edilemeyecek miktarda nakit koyarlar.
Diğer yandan, büyük uçak üreticileri ve araştırma kurumu, daha verimli (yani daha az yakıt gerektiren) uçak arayışında yeni egzotik nakliye uçağı konfigürasyonları üzerine (uzun süredir) çalışmalar başlatmıştır.
Aynı zamanda, büyük motor üreticileriyle birlikte, yeni hibrit tahrik sistemlerini mevcut uçak gövdelerine, yük için çok fazla hacim ve ağırlıktan vazgeçmeden nasıl entegre edeceklerini bulmaya çalışıyorlar.
ELEKTRİKASYON HAVACILIĞI HİÇ DAHA YEŞİL YAPACAK MI?
Daha verimli (ve dolayısıyla çevreye daha duyarlı) uçmak için uçak ağırlığı nihayetinde en önemli faktörlerden biridir ve düşük tutulması gerekir. Bugünün perspektifinden, mevcut e- ve hibrit tahrik konseptlerinde ne kadar ek donanım olduğu gerçekten belirsiz, örneğin:
- elektrik motorları (çoğunlukla demir ve bakırdan yapılmıştır),
- yüksek gerilim tezgahları,
- ısı yayan cihazlar,
- güç dönüştürücüler
- pillerin uçuş sırasında şarj edilmesi için gaz jeneratörleri,
- Pillerin ağırlığı (aynı süre boyunca aynı kullanılabilir itişi üretmek için her bir kilogram kerosen için ~11 kg pil gerekir),
- tükenme ile dağılmayan (yakıt ağırlığının aksine)
elektrikli bir uçağı tamamen verimli hale getirebilir.
Diyelim ki yukarıda bahsettiğimiz donanım ağırlık ve hacim problemlerini çözmenin ve enerji yoğunluğunda 13 kat artış elde etmenin eşiğindeydik (şu anda ~300Wh/kg – uzun menzilli uçuşta yakıtı değiştirmek için gerekli: ~4000Wh) /kg) piller. Havacılığı hemen elektriklendirebilir miyiz?
Sıradaki soru şu: Çok sayıda (milyonlarca?) pili nereden şarj edeceğiz? Bugün onları en iyi ihtimalle, çoğunlukla fosil ve nükleer yakıtla çalışan elektrik güç ağlarına bağlayabiliriz.
Ve sonra, bu kadar çok pili oluşturmak ve tükendikçe değiştirmek için tüm mineralleri nereden alabiliriz (pil ömrü yalnızca birkaç yıldır).
Pillerle gerçekten yeşil uçmak için önce başka bir dizi büyük sorun çözülmelidir:
- Pilleri yenilenebilir enerji kaynaklarından (rüzgar, güneş, su…) şarj etmek için küresel altyapıyı oluşturun. Bir enerji santralinde bir tür yakıt yakmak, elektrik enerjisi üretmek, pillerde depolamak ve daha sonra pilin kendisinden talep etmek, bir motorun yanma odasında doğrudan yakıt yakmaktan daha az verimli bir işlemdir.
- Havacılığa (ve bu konuda otomotive) güç sağlamak için piller için mineralleri “0 net emisyon” tarzında büyük ölçekte çıkarmanın ve işlemenin bir yolunu bulun.
- Biten pillerin yapı malzemelerini etkili bir şekilde geri dönüştürmenin bir yolunu bulun. Bu son zorlukta başarısız olmak, yakında plastik atıkların kendisi kadar bunaltıcı ek bir küresel kirlilik sorunu yaratacaktır.
Dürüst olmak gerekirse, henüz kimsenin, ne hükümetlerin ne de elektrifikasyon hayranlarının bu muazzam zorluklarla mücadele ettiğini görmüyoruz.
Daha yeşil bir havacılığı mümkün kılmak için bir gün tüm bu problemler çözülebilecek olsa da, bugünün perspektifinden yakın zamanda hiçbir pratik uygulama elinizin altında olmayacak ve belki de birçok teknik ve politik zorluğun oranları göz önüne alındığında, kazandı. Önümüzdeki on beş ila yirmi yıl boyunca olmayacak. Ve bu çevre için bir darbeyse, iş fırsatları için de öyle.
YEŞİL HAVACILIK VE İŞ İÇİN ŞİMDİ BİR FIRSAT VAR
Bu koşuşturmada hiçbiri, daha yeşil uçmak için gizli ama büyük bir fırsatın mevcut olduğu, dolayısıyla ana gezegenimize karşı yükümlülüğümüzü yerine getirdiğimiz ve büyük kârlar elde ettiğimiz iş havacılığının, tüm bir havacılığın, iş havacılığının olduğunu fark etmemiş görünüyor. aynı zamanda.
Ticari havacılık sektörü, bu segmentteki aktif üreticiler için oldukça karlı bir pazardır.
Bunlar, son on yılda bu üreticilerin yeni ürünlerinin hizmete giriş tarihinden itibaren son derece tatmin edici bir sipariş akışından nasıl yararlanabileceklerine dair birkaç ama çok iyi örnektir.
Genel olarak, BJ'lerin pazarı son on yılda çok hareketli ve gelecekte daha da büyümesi bekleniyor, özellikle de Çin makamları hava sahalarını özel havacılığın kullanımına açarsa.
Son olarak, pandeminin ani etkisi tedarik zincirleri aracılığıyla tüm uçak endüstrisini de vurduysa, varlıklı bireylerin ve şirketlerin bu COVID zamanına tepkisi büyük kalabalıktan kaçınmanın bir yolu olarak özel havacılığa bakmaktır. ticari uçak ve havaalanı terminalleri.
Öte yandan, bu pazar, marka itibarı ve teknoloji için havacılığın Ferrari ve Porsche'si diyebileceğimiz bir grup şirket tarafından tamamen işgal edilmiştir. Hiçbir segmentinde niş bırakmadılar.
O halde havacılığı şimdi daha çevreci yapmaya başlamak ve bundan kâr elde etmek için bu fırsat nerede?
RADİKAL YENİLİK ALANLARI
Şaşırtıcı olabilir, ancak modern bir iş jetinin aerodinamik ve yapısal unsurlarının çoğu, geçen yüzyılın altmışlı yıllarında ilk özel jetin piyasaya sürülmesinden bu yana pek değişmedi. Kesintisiz kabin zemini ve kabin yüksekliği gibi bir BJ'nin en önemli satış noktalarından bazıları, uçak düzenini, bu tür tasarımın (yapısal ve aerodinamik olarak) doğal verimsizlikleri olacak şekilde yönlendirir.
Bir an için birbirinden zar zor ayırt edilebilen “karbon kopyalı” ürünlerle dolu bir pazara, zarif ama fütürist çizgileriyle adeta bir bilimkurgu filminden fırlamış gibi görünen bir uçak getirebileceğinizi hayal edin. Ve bu uçağın sunabileceğini hayal edin
- Mevcut uçaklara göre %30'dan fazla spesifik hava menzili (bir uçağın yanmış yakıt başına kaç mil uçtuğu) kadar iyileştirildi
- buna göre azaltılmış CO2 emisyonları
- yolculara mevcut tasarımlardan daha fazla kabin konforu ve kolaylık sağlamak
- iş jeti pazar segmentinde 500+m$/yıllık bir iş fırsatı yaratmak
- ve ticari havacılığın yeniden şekillendirilmesinde de öncü olmak
- Mevcut olduklarında ve gerçekten mevcut olanlardan daha verimli olduklarında, gelecekteki her türlü tahrik sistemini (tamamen elektrikli, hibrit, hidrojen…) barındırma potansiyeli.
DaVinci Aviation'da bu hedeflerle yola çıktık. Mevcut tasarımların unsurlarını sıfırdan yeniden gözden geçirdik ve iş jetini gerçekten 21. yüzyıla, çevreye duyarlı bir uçak türü olarak yeniden icat ettik.
Bu süreçte başarılı olduğumuzu düşünüyoruz ve mühendislik çalışmalarımıza dayalı performans projeksiyonlarımız, uçağı aynı anda iki pazar segmentinde (hafif ve orta ölçekli iş jetleri) içeren konseptimizin önemli bir avantajını gösteriyor.
Tasarım gereği daha yeşil bir uçak gövdesi sunabiliriz, yani yukarıdaki iki pazar segmentinde mevcut uçaklara eşit veya daha yüksek seyir hızında daha düşük tüketim (ve dolayısıyla emisyonlar).
Bireylerin ve hükümetlerin artan çevre bilincinin ışığında, daha yeşil bir uçak, genel halk, sertifika kuruluşları, siyasi liderler, çevreye duyarlı işadamları ve şirketler tarafından daha geniş kabul anlamına gelir.
ÖNÜMÜZDEKİ YOL
Konsept aşamasında bir tasarım geliştirdik. Kavramsal tasarım, zorlu ön tasarım aşamasına geçmeden önce hem mühendislik hem de pazarlama açısından bir konseptin sağlamlığını belirlemek için her büyük uçak üreticisinde yaygın ve temel bir uygulamadır. Kendi kaynaklarımızla bunu başarabildik.
Sonraki adımlar temeldir, ancak çok finansal ve zaman gerektirmez: Tahminlerimizi doğrulamak ve örneğin hava ambulansı gibi özel görevlerde konsept potansiyelini pekiştirmek için sonuçlarımızın daha ayrıntılı bir şekilde doğrulanması gerekir. Bu amaca ulaşmak için uçağın sanal aerodinamik ve yapısal modelleri oluşturulmalıdır. Aerodinamik model, önerilen konfigürasyonun aerodinamik sürtünmesini ve diğer stabilite özelliklerini daha doğru bir şekilde tahmin etmek için sanal (matematiksel) bir rüzgar tünelinde çalıştırılacaktır. Yapısal yerleşim modeli, yapısal fizibilite, uçak elemanlarının genel yerleşimi, gerekli malzeme teknolojisi ve uçağın boş ağırlığının daha doğru bir tahminine ilişkin bir genel bakış sağlayacaktır. Bu aşamanın mali çabası 250k€ civarında olabilir.
Konseptin, beklediğimiz gibi, incelemelerden uçan renklerle geçeceğini varsayarsak, konsepti belgelendirip pazarlayabilecek, hayata geçirebilecek bir finansal ve teknik makinenin, şirketin yaratılması gerekir.
Bunun gibi bir proje, kabaca aşağıdaki gibi dağıtılan ~500 yıllık bir zaman ölçeğinde 6 milyon $ düzeyinde olacaktır:
• PDR'ye Ön Tasarım – 1.2 yıl – 70 milyon
• CDR'ye kadar Detaylı Tasarım -1.5 yıl – 90 milyon$
• 1 prototip yapımı – 8 milyon $ – 3 gerekli
• Geliştirme (mühendislik ve uçuş testi) – 2 yıl – 180 milyon$
• Sertifikasyon (mühendislik ve uçuş testi) ve pazarlama – 1.2 yıl – 110m$
Bu rakamlar deneyimli ve iyi organize olmuş bir üretici için geçerlidir, yani daha önce karmaşık bir uçağın tasarımı, inşası, sertifikasyonu ve pazarlaması konusunda deneyime sahip bir üretici. Ancak Boom, Tesla, Blue Origin ve SpaceX gibi girişimler, büyük vizyonların ulaşılamayacak kadar zor bir hedef olmadığının canlı kanıtıdır.
