개인용 항공기

Personal air vehicle
2014년부터 카터 PAV

개인항공기(PAV)는 주문형 항공 서비스를 제공하는 제안된 항공기 유형이다.

전통적인 지상 운송 방법에 대한 이러한 대안의 출현은 무인 항공기 기술과 전기 추진에 의해 가능해졌다.장벽에는 항공 안전, 내공성, 운영 비용, 가용성, 공역 통합, 항공기 소음 및 배출물이 포함되며, 그 후 소규모 UAS 인증에 의해 우선 해결된다.[1]

정의.

PAV(Personal Air Vehicle)는 접근성 및 조작 편의성 측면에서 자가용과 유사한 비행 편의성을 제공하는 동시에 직접 포인트 투 포인트 비행으로 가능한 속도와 경로 효율성을 제공하기 위한 것입니다.PAV는 조종사 [2]자격이 없는 사람들이 사용할 수 있다는 점에서 기존의 일반 항공 기종이나 비행 자동차와 다르다.

역사

NASA는 2002년에 Vehicle Systems Program(VSP)의 일환으로 Personal Air Vehicle Sector Project를 설립했습니다.이 프로젝트는 아음속 운송, VTOL 항공기, 초음속 항공기, 그리고 고공 장거리 내구성 항공기 부문도 포함하는 NASA 차량 통합, 전략, 기술 평가(VISTA) 사무소의 일부였다.각 부문의 목표는 차량 능력 목표와 이러한 [3]돌파구를 달성하기 위해 필요한 기술 투자 전략을 수립하는 것이었습니다.

PAV와 기존 General Aviation 단일 엔진 피스톤 항공기 간의 차량 특성 차이는 2003년 미국항공우주연구소(AIAA) 회의에서 밝혀졌다.[4]사용 편의성, 안전성, 효율성, 필드 길이 성능 및 경제성을 획기적으로 향상시키려면 고급 개념이 필요합니다.

2006년에 VSP는 새로운 NASA 항공 계획으로 대체되었다.NASA의 PAV 기술 개발 활동은 상금을 기반으로 한 투자로 전환되었으며,[citation needed] 2007년 개인용 항공기 챌린지에 25만달러의 NASA Centennial Challenge Prize 자금이 제공되었습니다.

혜택들

현재 자동차들의 평균 속도는 시속 56km이다.로스앤젤레스 지역의 경우 2020년까지 이 속도가 시속 35km로 떨어질 것으로 예상됩니다.미국 교통부(DOT)에 따르면 매년 67억 갤런(2500만3 m)의 휘발유가 교통 체증으로 낭비되고 있습니다.

PAV에 의한 미래 이동 시스템은 항공 교통 체증을 피하고 [citation needed]고속도로에서의 교통 체증을 완화하는데 도움이 될 수 있다.

장벽

항공 교통 관제

연방항공청(FAA) 기반 시설은 현재 PAV에 의해 발생할 항공기 교통량 증가를 처리할 수 없다.FAA는 [5]2025년에 계획된 차세대 항공 운송 시스템을 업그레이드할 계획이다.중간 계획은 작은 공항을 이용하는 것이다.NASA와 다른 회사들의 모델링은 소규모 커뮤니티 공항을 이용하는 PAV가 대형 공항의 상업 교통을 방해하지 않는다는 것을 보여주었다.현재 미국에는 이러한 교통수단에 사용할 수 있는 10,000개 이상의 공공 및 민간 소형 공항이 있다.이 인프라는 현재 충분히 활용되지 않고 있으며 주로 레크리에이션 항공기에서 사용되고 있습니다.

노이즈

PAV의 소음은 또한 그들이 집과 회사 근처에서 활동할 경우 지역사회를 혼란시킬 수 있다.주택 착륙을 가능하게 하는 낮은 소음 수준이 없다면, 모든 PAV는 높은 소음 수준이 승인된 FAA 통제 비행장에서 이착륙해야 한다.

연구는 헬리콥터와 항공기의 소음을 줄이기 위한 방법을 모색했지만 소음 수준은 여전히 높다.2005년에는 소음을 줄이는 간단한 방법이 확인되었다.착륙 중에는 항공기를 더 높은 고도에 유지하십시오.이를 연속 강하 접근법(CDA)[6]이라고 한다.

범위

제안된 많은 PAV 항공기는 전기 배터리를 기반으로 하지만, [7]현재 배터리의 낮은 비 에너지로 인해 사거리가 낮다.이 범위는 비상 시 착륙 지점을 찾기 위한 충분한 안전 여유를 제공하기에 불충분할 수 있다.

연료 전지 항공기는 [7][8]수소의 비 에너지가 훨씬 높기 때문에 이 문제에 대한 해결책으로 제안되었다.

안전.

도시 비행 안전은 규제 기관과 산업계에서 잘 알려진 문제이다.1977년 5월 16일 뉴욕항공의 존 F. 시코르스키 S-61 헬기 셔틀 사고. 케네디 국제공항은 착륙 기어가 무너지고 로터 블레이드가 분리되면서 팬암 빌딩(현 메트라이프 빌딩) 옥상에 착륙해 헬기장에서 여러 명이 숨지고 매디슨 애비뉴에서 한 여성이 사망하면서 전 세계에서 수십 년 동안 사업을 중단했다.현재의 헬리콥터 사고율은 도시 이동에 불충분할 것이다.시코르스키 S-92의 안전에 중점을 둔 디자인은 여전히 백만 시간 당 한 건의 치명적인 사고를 허용한다.이 비율은 연간 [9]3천 시간 동안 50,000개의 eVTOL이 비행할 때 150건의 사고로 이어질 것이다.

Sikorsky Innovations의 경우, 새롭게 부상하고 있는 300억 달러 규모의 도시 항공 이동성 시장은 적어도 7,000파운드(3.2t) 이상의 헬리콥터를 관리하는 FAR Part 29만큼 우수한 안전성을 필요로 한다.Sikorsky는 2018년 5월까지 S-76을 120시간 동안 비행하여 전체 지점 투 포인트, 실시간 자율 비행 및 지형 회피 기능을 갖추고 있으며 레벨 A 소프트웨어와 중복성을 갖추고 안전 [10]조종사와 함께 비행했습니다.시코르스키 항공기는 현재의 회전익 항공기 경험과 자율 비행, 영공 통합 및 전기 [9]추진의 진보를 결합함으로써 고활용 플랫폼에서 1천만 시간 당 1회의 수직 비행 안전성에 도달하기를 원합니다.

스터디

유럽연합은 PAV에 대한 기술과 영향, 인간-항공기 상호작용, 복잡한 환경에서의 항공 시스템 자동화 및 사회-기술 [11][12]환경 탐색에 대한 3개 레그 연구(제7 프레임워크 프로그램 하에서)에 420만 유로를 지원하고 있다.

진보.

PAV에 대한 NASA의 비전은 수십 년에 걸쳐 실현될 것으로 보인다.PAV 정의를 충족하기 위해 노력하는 몇 가지 차량 유형이 있습니다.

상기 범주의 대부분의 차량은 NASA가 정한 모든 요구 사항을 충족하지 못합니다.하지만, 어떤 차들은 가까이 온다.초경량 항공기는 에너지 사용량이 낮기 때문에 특히 관심을 끈다.상기 차량 유형의 하이브리드 형태도 유용할 수 있습니다.존재하는 하이브리드 형태는 다음과 같습니다.

자율성

개인용 항공기의 제작 외에도, PAV를 위한 자율 시스템 구축도 연구되고 있다.첫째, Highway in the Sky(HITS)로서 합성 비전 전자 비행 계기 시스템(EFIS)을 사용하면 [14]항공기를 훨씬 쉽게 제어할 수 있다.또한 팬텀웍스는 PAV를 자동화할 수 있는 시스템을 설계하고 있습니다.PAV는 하늘에 있는 자체 "랜"으로 지정되므로 충돌을 피할 수 있습니다.또한 서로 다른 PAV는 서로 감지하고 통신할 수 있으므로 [15]충돌 위험을 더욱 줄일 수 있습니다.

PAV 챌린지

NASA Langley는 필요한 PAV 기술을 연구하고 프로토타입으로 제작했으며, GA 역사상 가장 큰 상금을 PAV에 바쳤습니다. 이 상금은 최고의 성능 조합을 보여줄 수 있습니다.제1회 연례 PAV 챌린지로 알려진 이 상을 위한 PAV 비행 대회는 2007년 8월 4일부터 12일까지 열렸으며 캘리포니아 [16]산타 로사에서 CAFE 재단이 주최했습니다.

2008년에 이 도전은 General Aviation Technology Challenge로 명칭이 변경되었습니다.

새로운 상은 다음과 같습니다.

  • 커뮤니티 노이즈상 ($150,000)
  • 그린상 (50,000달러) (MPG)
  • 항공안전상($50,000) (취급, eCFI)
  • CAFE 400 상 (25,000달러) (스피드)
  • 가장 조용한 LSA 상 ($10,000)

수상자는 다음과 같습니다.

  • 커뮤니티 노이즈 람바다 N109UA $20,000
  • 그린상 수상자 없음
  • CAFE Safety Pipistrel N2471P $50,000
  • CAFE 400 Pipistrel N2471P 2,000달러
  • 가장 조용한 LSA 람바다 N109UA 10,000달러
  • 최단 이륙 피피스트렐 N2471P $3,750
  • Best Angle of Climpistrel N2471P $3,750
  • 100MPH 비행 설계 CTSW N135CT $3,750의 최고 활공비
  • 실내 소음 (타이) 람바다 N109UA Pipistrel N2471P $3,750 (개당 1,875달러)

기타 주목할 만한 디자인

VTOL 기능을 탑재한 개인용 항공기 목록

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Graham Warwick (May 6, 2016). "Problems Aerospace Still Has To Solve". Aviation Week & Space Technology.
  2. ^ "최종 보고서 요약 - PLANE(개인 비행기: 개인 항공 운송 시스템에 대한 선구적 개념의 평가 및 검증)", 유럽 집행위원회, 2013년. (2021년 7월 3일 회수)
  3. ^ Mark D. Moore; "NASA Personal Air Transportation Technologies", NASA Langley Research Center, 2006. (2021년 7월 3일 퇴역)
  4. ^ "Innovation in Flight: Research of the NASA Langley Research Center on Revolutionary Advanced Concepts for Aeronautics" (PDF). NASA. 22 February 2005.
  5. ^ "FAA NGATS". Archived from the original on October 17, 2006.
  6. ^ "Reducing Airplane Noise: Acoustical Engineers Find Simple Way to Reduce Airplane Noise". ScienceDaily. July 1, 2005.
  7. ^ a b "Flying Car Startup Alaka'i Bets Hydrogen Outdoes Batteries". Wired. ISSN 1059-1028. Retrieved 2020-01-20.
  8. ^ "Hydrogen-powered flying vehicle touted as Southern California traffic tonic". Reuters UK. 2019-05-30. Retrieved 2020-01-20.
  9. ^ a b Guy Norris (Jan 26, 2018). "Reality Check for Urban eVTOL On Safety And Production". Aviation Week & Space Technology.
  10. ^ Mark Huber (May 1, 2018). "Sikorsky Exec Stresses Urban Air Safety". AIN online.
  11. ^ 치제프스키, 앤드류개인용 비행체 프로젝트는 2011년 6월 22일, 도로 정체를 끝내는 것을 목표로 하고 있습니다.접속일 : 2011년7월 26일
  12. ^ myCopter European Union, 2011.접속일 : 2011년7월 26일
  13. ^ Bellows, Alan (2006-03-31). "Gravity powered plane". Damninteresting.com. Retrieved 2011-04-25.
  14. ^ Harry Kraemer (2003-12-01). "Highway in the sky". Aviationtoday.com. Retrieved 2011-04-25.
  15. ^ Gary Sanders (July 2004). "Boeing technical experts check the feasibility of Personal Air Vehicles". Boeing Frontiers.
  16. ^ "CAFE Foundation & The PAV Centennial Challenge". March 7, 2007. Archived from the original on March 7, 2007.

추가 정보

리포트