Silent Air Taxi

 

Das Konzept

Das hybrid-elektrische Kleinflugzeug „Silent Air Taxi (SAT)“ ist das Konzept eines Aachener Konsortiums von Unternehmen und Hochschulen zur Verwirklichung eines extrem leisen und kostengünstigen Kleinflugzeuges zur Erschließung neuer Mobilitätsoptionen. Die projektierte Reichweite beträgt 1000 km bei einer Reisegeschwindigkeit von über 300 km/h. Das Kleinflugzeug soll bis zur vier Passagiere transportieren und den wenig frequentierten mittleren Luftraum nutzen.

 

Der IST-Beitrag

Modell des Silent Air Taxi Urheberrecht: © e.SAT GmbH

Die Performance-Gruppe des Instituts ist dabei an der Vorauslegung des besonders leisen und hybriden Antriebsstrangs sowie der Auslegung des Mantelpropellers beteiligt. Im Rahmen der Vorauslegung des Antriebsstrangs wird die Performance des Gesamtantriebssystems für die gesamte Flugmission berechnet und bewertet. Basierend auf den Ergebnissen erfolgt die missionsoptimale Dimensionierung der Komponenten des Antriebssystems.

Für die Vorauslegung des Mantelpropellers liegt im Gegensatz zu einer klassischen Auslegung der Fokus auf der Minimierung der Lärmemissionen. Die Vorauslegung wird vom IST mittels Mittelschnittsverfahren und der Berechnung der radialen Verteilung basierend auf analytischen Gleichungen durchgeführt. Die dreidimensionale, aerodynamische und akustische Auslegung von Propeller und Gondel erfolgt durch den Einsatz moderner CFD-Methoden. Für die aerodynamische Auslegung und Optimierung der Schaufeln sowie der Gondel werden stationäre RANS-Simulationen verwendet. Die Berechnung der Schallentstehung und -ausbreitung erfolgt durch den Einsatz hochaufgelöster Strömungssimulationen mit einem Frequenzbereichsverfahren sowie URANS-Simulationen.

Zur Minimierung der Lärmemissionen des Flugzeuges sind die Komponenten des Antriebsstrangs im Rumpf integriert, weshalb dem Thermalmanagement eine besondere Bedeutung zukommt. Das hierfür notwendige Kühlkonzept wird vom IST unter Berechnung der notwendigen Kühlleistungen und –massenströme vorausgelegt. Mit den berechneten Wärme- und Massenströmen werden die Wärmeübertrager dimensioniert und im Rumpf geeignet positioniert.

Weiterführende Information finden Sie unter https://www.e-sat.de/de/.