现代汽车集团Supernal UAM新构型的猜想

文摘   科技   2024-01-07 15:24   江西  
现代汽车集团旗下的城市空中出行公司Supernal宣布将在1月9日的CES 2024展会上发布最新的"飞行汽车"设计,距离其S-A1第一次亮相(2020年1月9日)正好4年,在这4年中,现代集团几乎没公开过其总体方案的研制进展情况。最初的S-A1采用4倾转螺旋桨+4固定升力螺旋桨动力布局;4个专用的升力螺旋桨为上下同轴设计,由一个电机驱动,飞机采用可收放前三点式起落架,上单翼V尾布局。同时展出了1:1的概念样机。

图↑ 2020年首次亮相的S-A1

先得说一个韩国的新创UAM公司PLANA,因为这里有些信息影响了后面的判断。PLANA的创始Braden Kim是原来Supernal团队的负责人。众所周知,Archer成立后,挖了Wisk公司的核心工程师,把Wisk第六代eVTOL的设计(前方6个倾转螺旋桨+后方6个固定升力螺旋桨)用到了自己产品上面,并且还先于Wisk发布,两者几乎一模一样,双方还为此打官司,最后戏剧性的和解了。
参见:盘点韩国的倾转旋翼设计
图↑ PLANA公司创始人Braden Kim
Kim离开Supernal的原因,在接受采访时说,虽然现代汽车集团很有资金实力,但是其并非真正的有经验的飞行器研制公司,缺少相关体系和决策能力,研发进展实在太慢,自己的想法无法很快落实,还不如出来单干。这可能也印证了现代集团UAM过去4年来雷声大雨点小的一个原因。 此前的S-A1方案无法超过100km的航程,而他新创建的PLANA公司发布的CP-01方案,采用的是6个全倾转,其中后面的2个是向下倾转,采用混合动力,航程焦虑不存在,现有适航审定要求的30分钟备用也不是问题,并说这里面有其自己的核心技术。PLANA公司目前已经获得了1000万美元以上的Pre-A轮融资。
(参见:https://plana.aero/news/game-changer-planas-hybrid-air-taxis-prepare-for-takeoff/)

图↑  PLANA CP-01方案后部两个螺旋桨向下倾转

时间来到2023年12月份,Supernal宣布将首次公开新的设计,并发布了几个局部的宣传效果图:

图↑ 2023年12月发布的局部图

本文根据上述公开信息,判断S-A1(可能会改名)新设计的变化

1.上单翼V尾气动布局

从新发布的图上看,依然是上单翼、V尾布局,基本概念形式保持一致,但是原来位于V尾顶部的倾转螺旋桨取消了,移到了机翼后部。机翼的悬停受力也相对更加平衡,不再像此前内侧为悬臂梁,产生巨大的弯扭。

机翼上布置有4根撑杆,刻意避开展示撑杆的后半段,应该是不再有此前的固定升力螺旋桨,撑杆的前后段为圆形截面,中间为接近矩形截面,可能内部有电池。

机翼与机身的融合后部进行了修长整流,减缓气流分离,或者为主起落架的整流比较大延续到机身尾部。

翼尖部分未看到,可能外侧撑杆位于机翼端部,巡航时利用部分螺旋桨的涡流。

发布的图上,V尾的绿色部分与Supernal的公司标志很接近,这也是刻意为之。

2.前上后下的倾转动力

机翼前方4个倾转螺旋桨,起降时可向上转动产生升力,机翼后方4个倾转螺旋桨,起降时可向下转动产生推力,前后均为4叶桨。巡航时8个螺旋桨均可作为推进动力,由于工作效率区间相差较大,这样螺旋桨必须具有变距功能。动力系统的巡航阻力应该会相比以前降低,航程和速度有望提高。

该设计可能与现在PLANA思路相似了,Kim在Supernal期间应该是研究了相关优势和可行性,新方案集成了后部向下倾转的设计。

3.带大型整流的固定式前三点起落架

改为固定的前三点式起落架,起落架均带有较大的整流罩,形式类似于Archer Midnight,从带有机头的照片来看,机头下方与前起落架融合的整流方法应该是与Midnight极其相似的,机轮半隐藏式布置,降低巡航阻力,前起落架的整流似乎还带有2个竖形的空气进气口。

图↑ S-A1与Midnight的起落架类似
由此得到一个模糊的近似图像如下:

具体的布局和构型,不用几天即将揭晓,本文仅供娱乐参考

航空探索
航空航天科技前沿发展情况普及,先进技术探索