Treceți la conținutul principal

Turbo Wing - TW Propulsion for a New Class of Vertical Take-Off and Landing Aircraft

 


 Most of the current Vertical Take-Off and Landing (VTOL) aircraft use tilting propellers or wings acted by servo-motors or actuators which increase the complexity and reduce the failure probability of the propulsion system. The cost of such a vehicle is high and the maintenance operations are complicated.

The concept of Turbo Wing - TW propulsion systems represents a novel integration of aerodynamic and propulsive functions, potentially transforming Vertical Take-Off and Landing – VTOL aircraft efficiency and design. The TW system for VTOL applications utilizes a biplane configuration where propellers are strategically placed between two fixed wings to create thrust augmentation effects. This configuration allows the TW system to maximize the aerodynamic lift and propulsion efficiency in a compact design. The propellers, positioned between the front and rear wings, are crucial in manipulating airflow dynamics.

For a TW drone configuration, in the center of gravity is located a fuselage, containing the avionics and the energy source. TW drone is a tilting body aircraft which achieve the pivoting of the body from the take-off position to the forward flight position.

During operation, the front propellers generate a low-pressure zone above the front wing, while the rear propellers increase pressure beneath the rear wing. This differential pressure setup enhances lift generation, particularly valuable during the critical phases of take-off and landing.

Preliminary validation of this aerodynamic concept was performed using Computational Fluid Dynamics -CFD simulations. These studies are critical in optimizing the design by predicting how the aircraft will perform under various conditions and confirming the theoretical benefits of the TW configuration.

A first prototype TW drone with four rotors was achieved in a base of an existent UAV platform. Using this prototype, a first flight of a TW drone was recently completed.

Other TW drone can use a six propeller configuration. Please see its operation on https://www.youtube.com/watch?v=WQzyrMXPtDI An air taxi configuration is also available for development.

Unlike traditional VTOL designs that separate propulsion and lifting systems, the TW design integrates these functions to reduce overall system complexity and improve aerodynamic performance. The configuration allows for reduced specific thrust requirements, lowering noise levels and energy consumption. Additionally, the strategic placement of propellers enhances lift without necessarily increasing the wing area, leading to a compact yet highly efficient design.

The TW utilizes Distributed Electric Propulsion (DEP), which involves multiple electrically powered propellers distributed across the aircraft’s structure. This setup not only enhances lift capabilities but also permits new flight control methodologies, such as vectored and differential thrust, which can simplify or replace traditional control surfaces. The TW design incorporates multiple propellers to increase redundancy, enhancing operational safety. The compact design and protective placement of propellers help prevent environmental contact and ensure safer interactions with ground personnel.

By eliminating traditional actuators or servos for propeller or flap adjustments, the TW system benefits from a simplified mechanical design, reducing both initial construction and ongoing maintenance costs. This simplicity also contributes to a more robust and reliable system, essential for operational durability.

Comentarii

Persoane interesate

Cayley Aerospace Incorporated

Cayley Aerospace Incorporated
Engineering Aero Space Design

Silver Plank Logis Incorporated

Silver Plank Logis Incorporated
Additive Manufacturing

Postări populare de pe acest blog

eVTOL Insights Podcast

  SoundCloud The eVTOL Insights Podcast

Cât de mare e prea mare? - continuarea discuției

  Adam: #eVTOL va asigura transport în orice loc, mai degrabă nu, poate doar câțiva vor beneficia de el, restul va trebui să folosească în continuare transportul în comun. Un oraș aglomerat este rezultatul prea multor mașini pe străzile principale, semafoare, avarii, coliziuni, lipsa capacității blochează alte străzi. Este suficient să folosiți transportul aerian #modular-tunel peste aceste străzi, fără lumini, accidente. Pentru a nu exista „exces” de obiecte zburătoare, este mai bine să aveți altele mai mari, pentru aproximativ 40-50 de pasageri, și locuri de aterizare la periferia orașelor. Dan: Am amintit despre reconsiderarea modului de proiectare a #fluxurilor de #energie, #informație, #mărfuri și #persoane în zone cu grade de construcție și amenajare diferite. Modul de transport prin #VTOL, eVTOL, #STOL și #eSTOL nu va înlocui niciodată total alte moduri de transport #clasice aflate în exploatare. Acestea vor contribui prin completare și înlocuire în caz de gâtuire a traficul...

Revoluția SMURD, Lecții din Crize și Provocările Viitorului

Bine v-am găsit! Urmăriți în aceste secvențe opiniile unui practician de succes în servicii de urgență și măsuri de prim răspuns la dezastre. De aici rezultă că, cel puțin în România, este nevoie de o soluție practică pentru asigurarea unui răspuns coerent, rapid și eficient de intervenție operativă. Parte a acestei soluții este reprezentată de vehiculele aeriene cu decolare/aterizare verticală coordonate cu vehicule aeriene fără pilot. Astăzi am participat la un seminar on-line găzduit de Drone Industry Insights din Germania, din care, printre altele a reieșit nevoia prioritară de legislație și proceduri de autorizare din partea statului. În aceeași măsură, industria, asistată de cercetare și proiectare, este chemată să se reinventeze pentru ca să asigure răspunsul adecvat pentru crearea și menținerea infrastructurii fixe și mobile, prin care comunitățile să câștige reziliență în fața cel puțin a schimbărilor climatice și geologice...dar și a epidemiilor, accidentelor de trafic și in...

Solutii bazate pe drone profesionale multirotor si aripa fixa

FLYSTACK DRONE SHOWS

National Short Takeoff and Landing Series

Tech Xplore - electronic gadgets, technology advances and research news

Emergency Services Times

The Verge - New Posts