聯合治療公司(United Therapeutics)是一家生物技術公司,贊助了電動羅賓遜R44直升機的開發,該公司正在繼續推進氫燃料電池動力飛機的概念。
5月9日,United Therapeutics子公司Unither Bioelectronics的項目管理副總裁Mikaël Cardinal在魁北克蒙特利爾舉行的Vertical Flight Society's Forum 80上透露了該公司的進展。卡迪納爾說,他的團隊已經研究了大約一年半的氫動力R44原型,它的第一次懸停“希望迫在眉睫”。
United Therapeutics于2016年開始與南加州公司Tier 1 Engineering合作開發電池電動R44。該項目在 2018 年 12 月引起了轟動,當時它創造了電動直升機飛行最遠距離的吉尼斯世界紀錄。
正如 Vertical 當時報道的那樣,30 海裡(55 公裡)的飛行不僅僅是宣傳噱頭。相反,這是一項深思熟慮的戰略的早期裡程碑,即開發一支零排放垂直升降機機隊,将器官從聯合治療公司的設施運送到有需要的患者手中——這一雄心壯志還包括與eVTOL開發商億航和Beta Technologies的合作。
United Therapeutics與Tier 1 Engineering合作開發了三代電池供電的e-R44。2022 年 10 月,配備 magniX magni250 電機的第三代 e-R44 進行了首次從傑奎琳·科克倫地區機場到加利福尼亞州科切拉谷棕榈泉國際機場的全電動越野直升機飛行。
當時,合作夥伴表示,他們正在努力為電池電動轉換提供補充型号證書(STC)。然而,最終,United Therapeutics認為,電池電動R44能夠完成的20分鐘任務對于它想要實作的目标來說太有限了。
“這不是一個最佳系統——它的性能不如全新設計的eVTOL飛機,”Cardinal談到電池電動R44時說。盡管如此,他說,該項目仍然“在電力推進系統內建到現有機身的不同方面産生了許多寶貴的經驗,這是我們技術組合整體戰略的一部分。United Therapeutics預計,與全新eVTOL相比,現有機身的電動改裝在認證方面遇到的障礙更少,盡管它也對這些進行了投資。
随着該公司探索如何擴大其電池電動直升機的航程(約40海裡(75公裡)無儲備),氫燃料電池成為一種有前途的解決方案。總部位于魁北克的 Unither Bioelectronics 決定将其氫氣研發引入内部,采購商用技術并将其組裝成鐵鳥進行初步地面測試。
“在過去的八個月裡,我們已經從這個過渡到實際的機身,并開始內建電力推進裝置,以及油箱和燃料電池系統,”Cardinal說。“我們目前正在建構更多的知識資料集,這些資料集将為......實驗機身的安全飛行配置。
根據該公司迄今為止所了解到的情況,它相信使用液态氫作為燃料源可以實作超過175海裡(325公裡)的續航裡程。“通過這些範圍預測,我們相信從商業可行性的角度來看,就範圍和有效載荷而言,它可能是一個非常有趣的産品,”Cardinal說。
該原型包含兩個低溫質子交換膜(PEM)燃料電池堆以及一個用于滿足瞬态電力需求的增壓電池組。氫燃料箱安裝在飛機後部,與尾梁下方的整流罩對齊。Cardinal表示,該公司計劃在今年晚些時候使用氣态氫進行首次試飛,并過渡到液态氫。
除了懸停中的熱管理外,液态氫儲存也是該項目面臨的主要挑戰之一。Cardinal說,Unither Bioelectronics正在使用一種完全定制的真空絕緣複合罐,該罐已顯示出非常低的蒸發率。他說,該系統也很輕,結構重量為35%,“是以,系統總重量為67磅(30公斤),我們能夠容納44磅(20公斤)的液态氫”,足以滿足公司的續航裡程目标。
“在魁北克,我們很幸運,我們有一個綠色的液氫供應,非常接近我們上司研發活動的地方,”Cardinal指出。他說,展望未來,United Therapeutics的直升機所需的氫氣量相對較少,可以想象可以通過現場生産設施來滿足,“是以,我們正在設想整個網絡的本地液化中心,以便在我們執行器官輸送任務時為機隊提供氫氣。
Cardinal表示,Unither Bioelectronics将自己視為“系統內建商”,而不是技術開發商,并且正在與各種針對航空市場的外部供應商合作。但是,由于仍處于研發階段,該公司尚未最終确定或宣布任何供應商。“我們沒有與供應鍊中的任何特定參與者聯姻,”他說。
由于研發工作一直在魁北克進行,Unither Bioelectronics一直在與加拿大交通部就該項目進行聯絡,認識到監管機構也需要時間來加快這項新技術的速度并制定适當的認證标準。
最終,該公司的目标是為其內建解決方案實作STC,該解決方案可能适用于R44,也可能不适用于R44。“我們正計劃在羅賓遜機身上安裝STC - 讓我們這樣說吧,”Cardinal告訴Vertical。
四座 R44 RAVEN II 和 CLIPPER II 直升機性能高、可靠且易于維護。R44 具有雙葉片轉子系統、T 型杆循環、流線型儀表闆和防撞燃油系統。鋁制硬殼體和粉末塗層鋼管結構提供了輕巧而堅固的機身,而空氣動力學機身則優化了空速和燃油經濟性。液壓增強控制消除了循環和集體回報力,并提供響應式處理。低尾槳尖端速度和大弧度尾部可降低飛越噪音。Raven II 和 Clipper II 直升機由 Lycoming 的 IO-540 燃油噴射發動機提供動力。IO-540 提供了改進的高度性能、更高的有效載荷,并消除了對化油器加熱的需求。
規格
烏鴉 II | 快船 II | |
發動機 | 萊康明IO-540,六缸,燃油噴射 | 萊康明IO-54O,六缸,燃油噴射 |
馬力 | 起飛降額為 245,連續降額為 205 | 起飛降額為 245,連續降額為 205 |
最大毛重 | 2500磅(1134千克) | 2500磅(1134千克) |
近似空重(包括機油和标準航空電子裝置) | 1505磅(683千克) | 1570磅(712千克) |
标準燃油(29.5加侖) | 177磅(80千克) | 177磅(80千克) |
輔助燃料(17.0加侖) | 102 磅(46 千克) | 102 磅(46 千克) |
飛行員、乘客和行李(使用标準燃料) | 818磅(371千克) | 753 磅(342 千克) |
最大毛重下的巡航速度 | 高達 109 節(202 公裡/小時) | 高達 106 節(196 公裡/小時) |
最大航程(無儲備) | 約 550 公裡 (300 海裡) | 約 550 公裡 (300 海裡) |
懸停天花闆 IGE | 8950 英尺 @ 2500 磅 | 8950 英尺 @ 2500 磅 |
懸停天花闆OGE | 7500 英尺 @ 2300 磅 | 7500 英尺 @ 2300 磅 |
爬升率 | 超過 1000 fpm | 超過 1000 fpm |
最大工作高度 | 14,000英尺 | 14,000英尺 |
電氣系統 | 28 伏 | 28 伏 |
本文翻譯來自United Therapeutics adds hydrogen to its electric helicopter plans - Vertical Mag
R44 Raven II and Clipper II Helicopters - Robinson Helicopter Company