Whisper Aero behauptet einen radikalen Fortschritt bei leisen, effizienten Elektrojets

Jul 24, 2023

Laut Whisper Aero sind seine elektrischen Flugzeugantriebssysteme „20 % effizienter und 100-mal leiser als alles andere auf dem Markt“. Sie sind für Drohnen, Flugzeuge und möglicherweise eVTOLs konzipiert, und es gibt auch ein ausgefallen aussehendes Konzeptflugzeug.

eVTOLs und Lieferdrohnen versprechen, eine große Anzahl von Flugzeugen näher als je zuvor an das städtische Leben heranzuführen. Die meisten Menschen empfinden die heutigen Drohnen als störend laut und möchten nicht, dass sie täglich über ihnen surren. Whisper hat rund 40 Millionen US-Dollar gesammelt und einige Militärzuschüsse eingeheimst, weil dieses Unternehmen die leisesten Elektroantriebssysteme der Welt baut.

Für ein Unternehmen, das sich auf Stille konzentriert, gibt es seit ein paar Jahren ziemlich viel Lärm um Whisper. Jetzt wurde endlich die Technologie vorgestellt, von der man hofft, dass sie die elektrische Luftfahrt revolutionieren wird: ein extrem leiser, hocheffizienter elektrischer Düsenjet.

Im Inneren der Whisper-Antriebseinheit befindet sich eine „Antriebsscheibe“, die im Wesentlichen ein Ventilator ist, mit einer ungewöhnlich großen Anzahl starker, steifer Flügel, die am Außenumfang durch einen Abdeckring für zusätzliche Festigkeit verbunden sind. Es handelt sich um einen Lüfter mit kleinem Durchmesser, um die Blattspitzengeschwindigkeit niedrig zu halten, während er sich mit flugrelevanten Drehzahlen dreht.

Die große Anzahl an Klingen, so Whisper, treibe die „Blattdurchgangsfrequenz“ auf über 16.000 Hz und damit außerhalb des menschlichen Hörbereichs. Allerdings ist die Frequenz laut einem Interview mit Aerospace America nicht hoch genug, um Hunde auszurasten: „Wir hatten fünf Hunde in unmittelbarer Nähe unserer Fantests und sie reagierten überhaupt nicht darauf.“ „, sagte Mitbegründer und CEO Mark Moore, der auch Uber Elevate mitbegründete und als Ingenieur bei der NASA arbeitete.

Mit vielen Blättern kann man sich auch „viel, viel langsamer drehen als jeder Propeller oder Turbofan“, fährt Moore fort. „Wir drehen uns so langsam, dass die Zentrifugalkräfte auf diese Felge nicht so groß sind, dass sie auseinanderreißen würde.“ Durch den die Lüfterspitzen verbindenden Schutzrand wird außerdem der Spalt zwischen den Schaufelspitzen und dem Kanalgehäuse beseitigt, wodurch die Wirbelgeräusche an den Schaufelspitzen weiter reduziert werden.

Durch Lärm verlorene Energie ist Energie, die nicht in Schub umgewandelt wird, und Whisper sagt, dass Rotorwirkungsgrade von bis zu 92 % nachgewiesen werden konnten, „selbst bei Lüfterdurchmessern von 6 Zoll (15 cm)“.

Bei akustischen Tests erwies sich der 6-Zoll-Lüfter von Whisper als völlig unhörbar aus einer Entfernung von 200 Fuß (61 m) und einem Hintergrundgeräuschpegel von 30 Dezibel. Anschließend verglichen sie es mit zwei Kanalventilatoren und zwei offenen Propellern, die laut Whisper die leisesten kommerziell erhältlichen Produkte auf dem Markt sind und alle den gleichen Schub von 7,8 lbf (34,7 N) erzeugen.

In einer Entfernung von 100 Fuß (30,5 m) verzeichnete der Flüsterventilator einen bemerkenswerten Geräuschpegel von 34,1 dBA. Die Kanalventilatoren von Schubeler wiesen 44,9 und 52,1 dBA auf, und die offenen Propeller von Aeronaut CAMcarbon wiesen 49,4 und 58,7 dBA auf. Den Unterschied können Sie unten hören.

Laut Whisper zeigt dies, dass der Antrieb des Unternehmens „100–500 Mal leiser als die Kanalventilatoren und 100–1.000 Mal leiser als die offenen Propeller“ ist.

Nun, ich bin kein Raketenchirurg, aber ich habe immer gedacht, dass die Dezibelskala, ob A-gewichtet oder nicht, ein logarithmisches Maß für Schalldruckpegeländerungen ist, bei dem 10 Dezibel einer zehnfachen und nicht einer hundertfachen Steigerung der Intensität entsprechen. Wahrnehmungsmäßig „fühlt“ sich ein Unterschied von 10 dB eher wie eine Verdoppelung des Geräuschpegels an. Ich kann also nicht erklären, woher diese 100-fache Zahl kommt.

Aber so oder so scheint es um einiges leiser zu sein. Das in Tennessee ansässige Unternehmen stellte das Antriebssystem gestern auf dem Aviaton Forum 2023 des American Institute of Aeronautics and Astronautics vor und präsentierte ihm ein Modell eines „Whisper Jet“, das das Potenzial der neuen Fans demonstrieren soll.

Das Whisper Jet-Konzept ist eine seltsam aussehende Ente, die eine Outboard Horizontal Tail (OHT)-Konfiguration von Blohm und Voss verwendet, etwa wie die VSS Unity von Virgin Galactic. Es verfügt über Reihen von Antriebseinheiten entlang der Innenflächen der Flügel. Theoretisch könnte es einen Piloten und neun Passagiere mit einer Batterieladung bis zu 200 Meilen (322 km) bei Geschwindigkeiten von bis zu 288 mph (463 km/h) befördern, wobei konventionelle Start- und Landebahnen (CTOL) zum Einsatz kommen. Mit einem Hybridsystem könnte die Reichweite auf etwa 800 km erweitert werden.

Es ist nur ein Konzept; Whisper ist mehr daran interessiert, das Antriebssystem zu verkaufen, als in den Flugzeugbau einzusteigen. Das Unternehmen sagt jedoch, dass das Antriebssystem für Kurzstart- und Landeflugzeuge (STOL), Drohnen aller Größen und möglicherweise schließlich auch für eVTOL-Lufttaxis gut funktionieren wird. Es arbeitet an einer Reihe von Lüfterdurchmessern, darunter 4 Zoll, 10 Zoll und einer 24-Zoll-Option, die speziell für den Einsatz im AFWERX High Speed ​​VTOL-Programm entwickelt wurde, wo es mit einigen anderen faszinierenden Antriebstechnologien konkurrieren wird.

Geringe Geräuschentwicklung und hohe Effizienz sind sicherlich zwei wichtige Faktoren für Elektroflugzeuge. Es wird interessant sein zu sehen, wie die Geräte von Whisper in der realen Welt funktionieren und welche Kunden diese Technologie nutzen und einsetzen.

Quelle: Whisper Aero