Foto: Messe-Friedrichshafen

Wie neue Antriebstechnologien die Luftfahrt verändern werden

Engländer (Fairey Gannett), aber auch Russen (Tu-95MSM), haben sich in der Vergangenheit viel mit gegenläufigen Propellersystemen beschäftigt. Im Zuge neuer Erkenntnisse wurde in amerikanischen und europäischen Forschungslaboren an Open Fan Triebwerkstechnologien gearbeitet, die als Ziel hatten, auf Ummantelungen für die heute üblichen Fans an Fantriebwerke zu verzichten. Die Aufgabe besteht zunächst darin besteht, einen großen Massenstrom im Ne- benstrom zu beschleunigen, was bei Turbofantriebwerken bis 80 Prozent der Vortriebskraft aus- macht. Besonders bei elektrischen Antrieben geht man auf langsam drehende Rotoren/Propeller über und erhöht die Anzahl der Propellerblätter. Jüngste Entwicklungen zeigen bei MT-Propeller, dass man in der Lage ist, Propeller mit 11 Blättern herzustellen, die konventionelle Flugzeuge wesent- lich leiser machen. Die Wellen der Niederdruckturbinen treiben dabei beim Turbofan möglichst noch über ein Getriebe den Fan an, was zu einem hohen Nebenstromverhältnis von bis zu 14:1 (Getriebefan) führen kann. Turboprops liegen dabei noch günstiger mit Werten von bis 40:1, doch nach heutigen Erkenntnissen können sie nur bis Mach 0,8 betrieben werden. Um dennoch bei höheren Geschwindigkeiten nicht nur effizienter und leiser zu fliegen, ist man der Technolo- gie mit gegenläufigen Propellern wieder nachgegangen. Anders als bei der bekannten Techno- logie mit zwei sich drehenden Propellerrotoren geht man nun von feststehenden Blättern aus, deren Anstellwinkel verändert werden kann. Im Rahmen von Clean Aviation hat Safran Aircraft Engines die Koordination von OFELIA- (Open Fan for Environmental Low Impact of Aviation) übernommen, das mit 100 Millionen Euro an eu- ropäischen Fördermitteln ausgestattet wird. Der französische Triebwerkshersteller wird mit 26 wichtigen europäischen Industriepartnern zusammenarbeiten, darunter Airbus, Avio Aero, GKN Aerospace sowie Forschungslabors wie ONERA und Wissenschaftler aus mehreren Ländern in ganz Europa. Das Ziel von OFELIA ist es, die Vorteile einer offenen Lüfterarchitektur in Bezug auf die Effizienz zu demonstrieren, um den Anforderungen der zukünftigen Generation von Kurz- und Mittelstrek- kenflugzeugen (SMR) um 2035 gerecht zu werden, auf dem Weg zum Industrieziel, bis 2050 Netto-Null-CO2-Emissionen zu erreichen. Der Open Fan zielt darauf ab, 20 % des Kraftstoffver- brauchs und der CO2-Emissionen im Vergleich zu heutigen Motoren einzusparen. Im Rahmen der OFELIA-Initiative von Clean Aviation werden Safran Aircraft Engines und seine Partner eine Reihe von Technologien für Niederdrucksysteme, Hochdruckkerne und fortschrittliche Systeme, einschließlich Hybridisierung, auf TRL 5 beziehen. Die Entwicklungen werden den Weg zu Bo- den- und Flugtestdemonstrationen auf einem mit einem Open Fan ausgestatteten Airbus A380 bis Mitte dieses Jahrzehnts durchgeführt. Das Konsortium zielt auch darauf ab, die vollständige Kompatibilität dieser disruptiven Architektur mit nachhaltigen Flugkraftstoffen (SAF) und Wasser- stoff sicherzustellen. Die OFELIA-Roadmap wird mehr als 20 Tests in den Einrichtungen der Partner umfassen. Saf- ran Aircraft Engines, Avio Aero und GKN Aerospace werden zusammenarbeiten, um Komponen- ten für den Open Fan Engine Demonstrator zu entwickeln und herzustellen. In der Zwischenzeit

Foto: ZeroAvia

So stellt sich Safran den Open Fan für hohe Fluggeschwindigkeiten vor

wird sich OFELIA dank dieser einzigartigen Zusammenarbeit zwischen den Programmpartnern mit Laboren und Wissenschaftlern mit spezifischen Themen des Technologiereifeplans für den Open Fan befassen, wie zum Beispiel die Aerodynamik von Niederdruckturbinen, Hochleistungs-Kom- paktuntersetzungsgetriebe, leichte Triebwerkskomponenten, Brennkammeremissionen, Aerodyna- mik von Hochdruckkompressoren und Triebwerkshybridisierung. Um für die zweite Phase von Clean Aviation, die sich auf Flugtests konzentriert, bereit zu sein, wird Airbus das vorläufige Dossier für den Aircraft Flying Test Demonstrator erstellen. Safran Aircraft Engines spielt eine Schlüsselrolle im Clean Aviation-Programm entsprechend seiner strategischen Roadmap, die mehrere Wege erkunden wird, um die Ziele zur Dekarbonisierung zu erreichen. Das Unternehmen ist Partner des von Avio Aero koordinierten HYDEA-Projekts zur Ent- wicklung von Schlüsseltechnologien für einen Wasserstoff-Verbrennungsmotor. Im Jahr 2022 un- terzeichneten Airbus und CFM International eine Partnerschaftsvereinbarung zur Zusammenarbeit bei einem Wasserstoff-Demonstrationsprogramm, das Mitte dieses Jahrzehnts starten soll. Die Open Fan Technologie lässt sich aber ebenso auch auf die Elektroantriebe übertragen, die aus heutiger Sicht, wenn ihr Strom nur durch Brennstoffzellensysteme generiert wird, kein Wasser oder nur im geringeren Maßen in höheren Schichten der Atmosphäre abgesondert wird. Wasser kann in großen Höhen zur Kondensstreifenbildung und somit zur weiteren Klimaerwärmung führen. Safrans Versuche am Technologieträger Airbus A380 mit einem feststehenden und einem drehenden Rotor- blattsystem gehören somit zu einen der vielversprechenden Versuche in Richtung Future Aircraft.

Geschwindigkeiten bis etwas über 0,8 Mach sind denkbar

Dem Open Fan werden große Vorteile zugeschrieben

02.05.2023

Safran nimmt eine Schlüsselstellung in Clean Aviation Programm ein

Airbus stellt ein Dossier für 20 verschiedene Tests für beteiligte Partner auf

Hinter dem Entwicklungsprogramm stecken 100 Millionen EU-Förderung

Bild: Safran Aero Engines

Die Open Fan-Technologie könnte sich als großer Vorteil für Elektroantriebe ausweisen

Foto: Messe-Friedrichshafen

Der Flugzeugbauer Embraer trifft weitreichende Entscheidungen

Das brasilianische Flugzeugbauunternehmen Embraer und der Financier of Studies and Projects (Finep) haben in der ersten Maiwoche 2023 eine Vereinbarung über die Entwicklung von Plattfor- men unterzeichnet, die neue Luftfahrttechnologien demonstrieren soll. In São Paulo fand während der Feierlichkeiten des 30-jährigen Bestehens der Associação das Indústrias Aeroespaciais do Brasil (AIAB ) die offizielle Bekanntgabe über die Vergabe öffentli- cher Mittel, die darauf abzielen, die Kosten und Risiken, die mit Forschung und Entwicklung auf niedrigem und mittlerem technologischem Reifegrad verbunden sind. Das Innovationsprojekt, das nicht erstattungsfähige Ressourcen und wirtschaftliche Subventi- onen des Nationalen Fonds für wissenschaftliche und technologische Entwicklung (FNDCT) ver- wendet, hat einen Wert von mehr als 180 Millionen R$ und wird in den nächsten Jahren einen Beitrag von 120 Millionen R$ von Finep erhalten. Ergänzende Ressourcen werden im Gegenzug vom vorschlagenden Unternehmen Embraer sowie von fünf Co-Executors bereitgestellt: Alltec, Equatorial, Eleb, Motora und TecCer. Der Vertrag sieht die Entwicklung von Ground Test Ben- ches (RIGs), Software und einem ferngesteuerten modularen Flugzeug vor, um Tests unter re- alen Flugbedingungen durchzuführen, mit dem Ziel, den Reifegrad dieser neuen Technologien zu erhöhen. „Wir freuen uns sehr, unsere langjährige Partnerschaft mit Finep fortzusetzen und zur Weiterent- wicklung von Technologien und Wissenstransfer in andere Sektoren der brasilianischen Wirt- schaft beitragen zu können, die Dekarbonisierungsagenda des Planeten voranzutreiben und so- zialökonomische Vorteile für Brasilien durch Innovation, Wissenschaft und Technologie zu erziel- en “, sagte Henrique Langenegger, Chief Engineer von Embraer. „Das Projekt mit Embraer schafft eine Art von Vereinbarung zwischen den Ausführenden, die ein großes Innovationspotenzial bieten und ein Modell ist, welches in mehreren Bereichen befolgt werden muss, um technologische Aufträge zu lösen, die von Ankerunternehmen geführt werden und Partnerschaften mit Unternehmen aus mehreren Transportbereichen beinhalten und IKT“, sagte Elias Ramos de Souza, Director of Innovation bei Finep. Damit geht Südamerika einen vollkommen eigenständigen Weg unabhängig von Europa, Asien und Nordamerika. Embraer hat schon vor einigen Jahren mit ersten Versuchen begonnen,

Foto: ZeroAvia

Mit dem umgerüsteten Agrarflieger EMB 203 stieg Embraer in den Bereich Elektroantriebe ein

Flugzeuge zu elektrifizieren und hat sogar eine Tochter in Florida/Nordamerika gegründet, um dort unter EVE die Entwicklung von VTOL’s voranzutreiben. Die Gewährung wirtschaftlicher Subventi- onen für Innovationen in Unternehmen ist ein in westlichen Industrieländern weit verbreitetes staat- liches Politikinstrument, das nach den Regeln der Welthandelsorganisation (WTO) betrieben wird. Ziel ist es, eine deutliche Steigerung der Innovationsaktivitäten zu fördern und die Wettbewerbsfäh- igkeit von Unternehmen und der Wirtschaft des Landes zu steigern. Um das Projekt zu erfassen, werden verschiedene Institute mit ihren Arbeiten zusammengefasst. Sie sollen die Beziehung zwischen Regierung, Wissenschaft und Industrie weiter ausbauen und vorantreiben.

Öffentliche Mittel sollen Kosten und Risiken senken

Kooperationen zwischen Regierung, Wissenschaft und Industrie

08.05.2023

Südamerika geht vollkommen eigenen Weg bei Luftfahrtentwicklungen

Finep und Embraer setzen ihre langjährige Partnerschaft fort

Foto: Embraer

Finep stellt etwa 23 Millionen Euro zur Verfügung

Foto: Messe-Friedrichshafen

VoltAero bereitet sich in Frankreich auf baldige Serienproduktion vor

Mit einer Vorbestellung von 15 Maschinen vom Typ VoltAero Cassio 330, dem modernen Hybrid- fünfsitzer, wollen die Schweizer über SKYSHARE sich nun auch aktiv in die zukünftige Kunden- schar einreihen. Dies gaben die beiden Partner VoltAero und SKYSHARE anlässlich der diesjäh- rigen EBACE in Genf bekannt. Dort teilten sie sich bereits einen gemeinsamen Innovation Pavil- lon. Mit dieser jüngsten Vereinbarung hat VoltAero nun insgesamt 218 Bestellungen und Zusa- gen für seine Cassio-Flugzeugproduktlinie erhalten. VoltAero hat seinen Hauptsitz auf dem Aéro- drome de Royan-Médis im Südwesten Frankreichs. Seine Cassio-Flugzeuge sollen in einer ei- gens dafür noch zu errichtenden Anlage am Flughafen Rochefort Charente-Maritime in der französischen Region Nouvelle-Aquitaine endmontiert werden. Zudem wurde bekannt, dass sich der japanische Motoradhersteller Kawasaki in einer zweiten Finanzierungsrunde in nicht genannter Summe aktiv am Unternehmen beteiligt hat. Das Geld dient der Entwicklung, Produktion und Zertifizierung der hybridelektrischen Flugzeugfamilie Cassio. Der Technologieträger Cassio hat noch einen Nissan-Verbrenner, soll aber voraussicht- lich jetzt einen Kawaski-Motor erhalten. Der elektrische Antrieb kommt von dem Triebwerks- hersteller Safran. Hinter dem Gesamtkonzept von VoltAero steckt CEO Jean Botti, der ehemalige Airbus-Direktor, der dort das E-Fan-Projekt leitete. Botti wollte mit dem Technologieträger Cassio 1, einer umge- bauten Cessna 336 seine Hybridtechnologie unter Beweis stellen, um auch zukünftige Kunden nicht ewig auf stärkere Batterien warten zu lassen. Ähnliche Ideen auf gleicher Basis reifen auch in der Schweiz und in den USA. Die Flugzeugzellenkonfiguration von VoltAero für Cassio basiert auf einem schlanken, aerodyna- misch optimierten Rumpf, einen vorderen Entenvorflügel und einem nach hinten versetzten Flü- gel mit daran befindlichen Doppelauslegern, die ein hoch angesetztes horizontales Leitwerk tra- gen. Durch die Integration des patentierten Elektro-Hybrid-Antriebssystems von VoltAero in die speziell entwickelte Zelle bietet die Cassio-Flugzeugfamilie um eine Größenordnung höhere Leistung im Vergleich zur aktuellen Konkurrenz, die auch deutlich niedrigere Betriebskosten ver- ursachen wird. Cassio-Serienflugzeuge sollen in drei Versionen, die jeweils ein hohes Maß an Modularität und Gemeinsamkeit aufweisen, gebaut werden. Die Familie wird eine äußerst leistungsfähige und zuverlässige Produktlinie für Charterunternehmen, regionale kommerzielle Betreiber und private Eigentümer sowie für Versorgungsdienste für Fracht-, Postzustellungs- und medizinische Eva- kuierungsanwendungen bereitstellen. Als erstes wird die Cassio 330 mit fünf Sitzen und einem 330-Kilowatt-Elektro-Hybrid-Antriebs- system in Dienst gestellt werden. VoltAero‘s sechssitziger Nachfolgerin Cassio 480 wird über

Foto: ZeroAvia

Die Cassio 480 wird VoltAero‘s Sechssitzer mit modernem Hybridantrieb

eine Elektro-Hybrid-Antriebsleistung von 480 Kilowatt verfügen, während die Cassio 600 mit einer Kapazität von 12 Sitzplätzen und eine Elektro-Hybrid-Antriebsleistung von 600 Kilowatt vorgesehen ist. Selim Franko, Mitbegründer von SKY2SHARE und CEO des Unternehmens, fügte hinzu: „Wir sind von den Fortschritten von VoltAero beeindruckt, was die Entwicklung des „Clean Sheet“-Designs der Cassio-Flugzeugfamilie betrifft. Es ist die richtige Lösung für unsere wirtschaftlich tragfähigen und sozial verantwortlichen Dienstleistungen. Es bietet bietet wirklich eine nachhaltige Alternative zur traditionellen Geschäftsfliegerei. Wir freuen uns, dass die Cassio-Familie es uns ermöglichen wird, die Umweltauswirkungen unserer Geschäftstätigkeit radikal zu reduzieren.“ „Cassio ist perfekt auf das ehrgeizige Ziel von SKY2SHARE zugeschnitten, produktive und umweltbewusste Mobilitätsdienste bereitzustellen, die den ökologischen Fußabdruck der Geschäftsluftfahrt verringern“, sagte Jean Botti, CEO und Chief Technology Officer von VoltAero.

Die Schweizer unterstützen mit ihren Bestellungen die CO2-reduzierte Fliegerei

25.05.2023

Drei Cassio-Versionen für unterschiedliche Missionen

Ein kluger Kopf mit einem klugen Konzept

Foto: Embraer

Kawasaka steigt in die Hybridtechnik mit ein

Niedrige Betriebskosten sollen das Konzept unter Beweis stellen

Cassio 330 mit 330 kW als Einstiegsmuster

Die Cassio-Familie wird die Umweltauswirkungen für die Geschäftsfliegerei reduzieren

Foto: Messe-Friedrichshafen

Wenn Menschen nur noch als Lademeister arbeiten müssen

An der amerikanisch-mexikanischen Grenze sitzt in San Diego ein junges Unternehmen, das die Frachtfliegerei mit autonomen Flugzeugen revolutionieren möchte. Nein, gemeint sind nicht etwa umgerüstete Cessna Caravans, sondern eher utopisch aussehende Frachtflugzeuge nach dem Prinzip von Blended Wing Nurflüglern mit zunächst 3,8 Tonnen Nutzlast und die später als ska- lierte Entwürfe für 60, 100 oder sogar für 130 Tonnen Fracht weiterentwickelt werden. Das vo- rausgesetzt erst dann, wenn die FAA auch den Vorschlägen und Theorien von Aleksey Matyus- hev und Anatoly Star wie auch anderen US-Mitbewerbern folgt, die wie Natilus, 2016 gegründet und die bis jetzt nur Windkanal- und Modellversuche ihrer zukünftigen Frachtliner unternommen haben. Die Antriebe der Konstruktionen sollen selbstverständlich umweltfreundlich und damit nachhaltig sein. Dazu setzt man auf das inzwischen erfolgreiche englisch-amerikanische Unter- nehmen ZeroAvia, das einen 600 kW- Brennstoffzellenantrieb entwickelt und bereits erfolgreich ersten Erprobungen unterzogen hat. Aleksey Matyushev, Mitbegründer und CEO von Natilus, sagte: „Natilus hat sich langfristig dazu verpflichtet, verantwortungsvoll mit unserer Umwelt umzugehen und Praktiken einzuführen, die die Umwelt durch kontinuierliche Verbesserungen schützen können. Die Partnerschaft zwischen Natilus und ZeroAvia geht noch einen Schritt weiter und bringt die Talente und Innovationen der beiden Unternehmen zusammen, um dringend benötigte Innovationen in der Luftfrachtzustel- lungsbranche und vielfältige Lösungen für unsere Kunden zu liefern.“ Aleksey Matyushev ist der CEO von Natilus. Zu Beginn seiner Karriere war er leitender Aerody- namiker bei Piper Aircraft und half dabei, die Abteilung durch Programme wie den PiperJet Altai- re, den M600 und andere zukünftige Designs zu leiten. Später arbeitete er bei Kratos Defense als Leiter für Aerodynamik zur Entwicklung militärische UAV-Systeme. Nach Kratos unterstützte Aleksey durch seine Beratungstätigkeit eine Vielzahl von Programmen der Allgemeinen Luftfahrt und den UAS in den Bereichen Flugzeugdesign, Leistung, Stabilität und Kontrolle, Flugtests, Lasten, CFD und Zertifizierung. Aleksey hat einen Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik von der Embry Riddle Aeronautical University. Anatoly Star ist bei Natilus in der Position Head of Operations und verfügt über mehr als ein Jahrzehnt Branchenerfahrung für eine Vielzahl von Flugzeugprogrammen in der Prototypenent- wicklung. Er hat strukturelle und mechanische Systemdesign- und Testprogramme durchgeführt, darunter den PiperJet Altaire, Boeing 747-8 und Bombardier Global 7500. Er gilt als ein erfahre- ner Konstrukteur für alle Flugzeugzellenbereiche sowie Werkstoffe und verfügt über Kenntnisse im Triebwerksbau. Er ist nicht nur ein begeisterter Flugzeugbauer, sondern auch Pilot. Anatoly Star hat ebenfalls einen Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik an der Embry-Riddle Aeronau- tical University. Die Firma Natilus sieht nun ihre Aufgabe darin, den Gütertransport zu einem Standard zu mach- en, bei dem es darum geht, den Lufttransport effizienter zu gestalten. Ausgehend von der Tatsa- che, dass in der bemannten Luftfahrt 95 % aller Unfälle Pilotenfehler oder darauf zurückzuführen sind, setzt man auf autonom gesteuerte Luftfahrzeuge, die ausschließlich auf die Unterbringung und den Transport von Fracht ausgelegt sind. Doch nicht der klassischen Bauform eines röhrenartigen Rumpfes mit einem Standardflügel wird der Vorzug gegeben, sondern dem Blended Wing, den man für die Unterbringung von

Foto: ZeroAvia

Das 1:4 Flugmodell diente ersten Flugerprobungen für den Frachter Kona von Natilus

Frachtcontainern für geeigneter hält. Doch das Konzept des Blended Wings wird beim kleineren Kona nur zu etwa 50 % angesetzt. Die trapezförmigen Außenflügel mit 26 Meter Spannweite sind der Hauptstruktur angepasst. Die Kurzstreckendrohne Kona ist auf eine Nutzlast von 3,8 Tonnen ausgelegt. Zwei Pusher sollen dann das Original mit dem ZA 600 System antreiben. Erste Frei- flugtests mit einem 1:4 Modell fanden bereits in diesem Frühjahr statt. Natilus verfügt nach eigenen Angaben derzeit über Auftragsverpflichtungen im Wert von mehr als 6,8 Milliarden US-Dollar und für über 460 Flugzeuge in Vorbestellungen von Unternehmen, darunter große Fluggesellschaften und Integratoren: Ameriflight, Volatus Aerospace, Flexport, Astral, Aurora International und Dymond. Der Erstflug des Prototyps Kona in Originalgröße soll kommendes Jahr stattfinden. Schon für 2025 hofft man auf die Zertifizierung. Natilus und ZeroAvia gaben jetzt be- kannt, eine strategische Partnerschaft eingegangen zu sein, wobei der Schwerpunkt der Partner- schaft auf der Bereitstellung eines emissionsfreien und kostengünstigeren Betriebs läge. Ziel von Natilus ist es, die Luftfrachtkosten um 60 % zu senken und das Frachtvolumen um 60 % zu steigern. Über die größeren Muster Alisio mit 60 Tonnen für Mittel- und Langstreckenversionen oder auch die 100 Tonnen Langstreckenmaschine Fracht hält man sich gegenwärtig noch bedeckt. Da sie über große Strecken fliegen sollen, will man sie auch im Bereich von bis zu Mach 0,85 betreiben, was bedeutet, dass man dann statt der Propellerantriebe wie beim kleinen Muster Kona, sie dann durch Strahlturbinen wird einsetzen müssen, die entweder mit SAF oder Wasserstoff betrieben werden müssen. Auch ist noch nicht bekannt, welche Autopiloten- und Regelsysteme die zukünftigen auto- nomen Frachtdrohnen sicher von einem zum anderen Airport steuern sollen. Ein bodengestütztes System soll ähnlich militärischer Drohnen die Luftverkehrskontrolle ein „Fernpilot“ übernehmen.

Natilus-Ingenieure sind von ihrem Blended Wing-Konzept überzeugt

30.05.2023

So schnell wie heutige Airbusse oder Boeings - aber umweltfreundlicher

Natilus CEO weist große Erfahrungen auf

Foto: Natilus

Strategische Partnerschaft zwischen ZeroAvia und Natilus

Auch der zweite Mann kommt von der Embry-Riddle Aeronautical University

Theoretisch sind autonome Luftfahrzeuge sicher

Vorbestellungen für 460 Maschinen im Wert von 6,8 Mill. US-Dollar liegen vor

Kleiner Frachtflieger Natilus Kona mit elektrischem Brennstoffzellen-Antrieb

Einhundert-Tonnen-Version Natilus Alisio

Bild: Natilus

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Electric Flight

Mit dem Open Fan fast so schnell wie ein Turbojet ?

Bild: Airbus

Brasilien will auf breiter Ebene mit unbemannten Flugzeug neue Technologien erforschen

Bild: Embraer

Franzosen priosieren Hybridlösungen

Bild: VoltAero

Zukunftsfrachter

Bild: Natilus

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Foto: Messe-Friedrichshafen

Neue Antriebstechnologien verändern die Luftfahrt

Foto: ZeroAvia

So stellt sich Safran den Open Fan für High-Speed vor

Bis etwa 0,8 Mach sind denkbar

Vorteile durch Open Fan

02.05.2023

Safran übernimmt Führung

Airbus stellt Dossier auf

100 Millionen EU-Förderung

Bild: Safran Aero Engines

Vorteile für Elektroantriebe

Engländer (Fairey Gannett), aber auch Russen (Tu-95MSM), haben sich in der Vergangenheit viel mit gegenläufigen Propellersystemen beschäftigt. Im Zuge neuer Er- kenntnisse wurde in amerikanisch- en und europäischen Forschungs- laboren an Open Fan Triebwerkst- echnologien gearbeitet, die als Ziel hatten, auf Ummantelungen für die heute üblichen Fans an Fantrieb- werke zu verzichten. Die Aufgabe besteht zunächst darin besteht, ei- nen großen Massenstrom im Ne- benstrom zu beschleunigen, was bei Turbofantriebwerken bis 80 Pro- zent der Vortriebskraft ausmacht. Besonders bei elektrischen Antrie- ben geht man auf langsam dreh- ende Rotoren/Propeller über und erhöht die Anzahl der Propellerblät- ter. Jüngste Entwicklungen zeigen bei MT-Propeller, dass man in der Lage ist, Propeller mit 11 Blättern herzustellen, die konventionelle Flugzeuge wesentlich leiser ma- chen. Die Wellen der Niederdruck- turbinen treiben dabei beim Turbo- fan möglichst noch über ein Getrie- be den Fan an, was zu einem hoh- en Nebenstromverhältnis von bis zu 14:1 (Getriebefan) führen kann. Turboprops liegen dabei noch günstiger mit Werten von bis 40:1, doch nach heutigen Erkenntnissen können sie nur bis Mach 0,8 betrie- ben werden. Um dennoch bei höh- eren Geschwindigkeiten nicht nur effizienter und leiser zu fliegen, ist man der Technologie mit gegenläu- figen Propellern wieder nachgegan- gen. Anders als bei der bekannten Technologie mit zwei sich drehend- en Propellerrotoren geht man nun von feststehenden Blättern aus, de- ren Anstellwinkel verändert werden kann.

Im Rahmen von Clean Aviation hat Safran Aircraft Engines die Koordi- nation von OFELIA- (Open Fan for Environmental Low Impact of Avi- ation) übernommen, das mit 100 Millionen Euro an europäischen Fördermitteln ausgestattet wird. Der französische Triebwerkshersteller wird mit 26 wichtigen europäischen Industriepartnern zusammenarbei- ten, darunter Airbus, Avio Aero, GKN Aerospace sowie Forschungs- labors wie ONERA und Wissen- schaftler aus mehreren Ländern in ganz Europa. Das Ziel von OFELIA ist es, die Vorteile einer offenen Lüfterarchi- tektur in Bezug auf die Effizienz zu demonstrieren, um den Anforderun- gen der zukünftigen Generation von Kurz- und Mittelstreckenflugzeu- gen (SMR) um 2035 gerecht zu werden, auf dem Weg zum Indus- trieziel, bis 2050 Netto-Null-CO2- Emissionen zu erreichen. Der Open Fan zielt darauf ab, 20 % des Kraft- stoffverbrauchs und der CO2-Emis- sionen im Vergleich zu heutigen Motoren einzusparen. Im Rahmen der OFELIA-Initiative von Clean Aviation werden Safran Aircraft Engines und seine Partner eine Reihe von Technologien für Nieder- drucksysteme, Hochdruckkerne und fortschrittliche Systeme, ein- schließlich Hybridisierung, auf TRL 5 beziehen. Die Entwicklungen wer- den den Weg zu Boden- und Flug- testdemonstrationen auf einem mit einem Open Fan ausgestatteten Airbus A380 bis Mitte dieses Jahr- zehnts durchgeführt. Das Konsort- ium zielt auch darauf ab, die voll- ständige Kompatibilität dieser dis- ruptiven Architektur mit nachhal- tigen Flugkraftstoffen (SAF) und Wasserstoff sicherzustellen.

Die OFELIA-Roadmap wird mehr als 20 Tests in den Einrichtungen der Partner umfassen. Safran Air- craft Engines, Avio Aero und GKN Aerospace werden zusammenar- beiten, um Komponenten für den Open Fan Engine Demonstrator zu entwickeln und herzustellen. In der Zwischenzeit wird sich OFELIA dank dieser einzigartigen Zusam- menarbeit zwischen den Pro- grammpartnern mit Laboren und Wissenschaftlern mit spezifischen Themen des Technologiereifeplans für den Open Fan befassen, wie zum Beispiel die Aerodynamik von Niederdruckturbinen, Hochleis- tungs-Kompaktuntersetzungsge- triebe, leichte Triebwerkskompo- nenten, Brennkammeremissionen, Aerodynamik von Hochdruckkom- pressoren und Triebwerkshybridi- sierung. Um für die zweite Phase von Clean Aviation, die sich auf Flugtests konzentriert, bereit zu sein, wird Airbus das vorläufige Dossier für den Aircraft Flying Test Demonstrator erstellen. Safran Aircraft Engines spielt eine Schlüsselrolle im Clean Aviation- Programm entsprechend seiner strategischen Roadmap, die mehre-

re Wege erkunden wird, um die Zie- le zur Dekarbonisierung zu erreich- en. Das Unternehmen ist Partner des von Avio Aero koordinierten HYDEA-Projekts zur Entwicklung von Schlüsseltechnologien für ei- nen Wasserstoff-Verbrennungsmo- tor. Im Jahr 2022 unterzeichneten Airbus und CFM International eine Partnerschaftsvereinbarung zur Zu- sammenarbeit bei einem Wasser- stoff-Demonstrationsprogramm, das Mitte dieses Jahrzehnts starten soll. Die Open Fan Technologie lässt sich aber ebenso auch auf die Elek- troantriebe übertragen, die aus heutiger Sicht, wenn ihr Strom nur durch Brennstoffzellensysteme ge- neriert wird, kein Wasser oder nur im geringeren Maßen in höheren Schichten der Atmosphäre abge- sondert wird. Wasser kann in gros- sen Höhen zur Kondensstreifen- bildung und somit zur weiteren Kli- maerwärmung führen. Safrans Ver- suche am Technologieträger Airbus A380 mit einem feststehenden und einem drehenden Rotorblattsystem gehören somit zu einen der vielver- sprechenden Versuche in Richtung Future Aircraft.

Foto: Messe-Friedrichshafen

Embraer trifft weitreichende Entscheidungen

Kosten und Risiken senken

Kooperationen

08.05.2023

Südamerika geht eigenen Weg

Langjährige Partnerschaft

Foto: Embraer

Zirka 23 Millionen Euro

Das brasilianische Flugzeugbauun- ternehmen Embraer und der Finan- cier of Studies and Projects (Finep) haben in der ersten Maiwoche 2023 eine Vereinbarung über die Entwicklung von Plattformen unter- zeichnet, die neue Luftfahrttechno- logien demonstrieren soll. In São Paulo fand während der Fei- erlichkeiten des 30-jährigen Be- stehens der Associação das Indús- trias Aeroespaciais do Brasil (AIAB ) die offizielle Bekanntgabe über die Vergabe öffentlicher Mittel, die darauf abzielen, die Kosten und Ri- siken, die mit Forschung und Ent- wicklung auf niedrigem und mittle- rem technologischem Reifegrad verbunden sind. Das Innovationsprojekt, das nicht erstattungsfähige Ressourcen und wirtschaftliche Subventionen des Nationalen Fonds für wissenschaft- liche und technologische Entwick- lung (FNDCT) verwendet, hat einen Wert von mehr als 180 Millionen R$ und wird in den nächsten Jahren einen Beitrag von 120 Millionen R$ von Finep erhalten. Ergänzende Ressourcen werden im Gegenzug vom vorschlagenden Unternehmen Embraer sowie von fünf Co-Execu- tors bereitgestellt: Alltec, Equato- rial, Eleb, Motora und TecCer. Der

Vertrag sieht die Entwicklung von Ground Test Benches (RIGs), Soft- ware und einem ferngesteuerten modularen Flugzeug vor, um Tests unter realen Flugbedingungen durchzuführen, mit dem Ziel, den Reifegrad dieser neuen Technolo- gien zu erhöhen. „Wir freuen uns sehr, unsere lang- jährige Partnerschaft mit Finep fort- zusetzen und zur Weiterentwick- lung von Technologien und Wissen- stransfer in andere Sektoren der brasilianischen Wirtschaft beitragen zu können, die Dekarbonisierungs- agenda des Planeten voranzutrei- ben und sozialökonomische Vor- teile für Brasilien durch Innovation, Wissenschaft und Technologie zu erzielen “, sagte Henrique Langen- egger, Chief Engineer von Embra- er. „Das Projekt mit Embraer schafft eine Art von Vereinbarung zwisch- en den Ausführenden, die ein gros- ses Innovationspotenzial bieten und ein Modell ist, welches in meh- reren Bereichen befolgt werden muss, um technologische Aufträge zu lösen, die von Ankerunterneh- men geführt werden und Partner- schaften mit Unternehmen aus mehreren Transportbereichen beinhalten und IKT“, sagte Elias Ramos de Souza, Director of Inno- vation bei Finep.

Mit der EMB 203 stieg Embraer in den Bereich Elektroantriebe ein

Damit geht Südamerika einen voll- kommen eigenständigen Weg un- abhängig von Europa, Asien und Nordamerika. Embraer hat schon vor einigen Jahren mit ersten Ver- suchen begonnen, Flugzeuge zu elektrifizieren und hat sogar eine Tochter in Florida/Nordamerika ge- gründet, um dort unter EVE die Entwicklung von VTOL’s voranzu- treiben. Die Gewährung wirtschaft- licher Subventionen für Innovati- onen in Unternehmen ist ein in westlichen Industrieländern weit verbreitetes staatliches Politikin- strument, das nach den Regeln der

Welthandelsorganisation (WTO) betrieben wird. Ziel ist es, eine deutliche Steigerung der Innovati- onsaktivitäten zu fördern und die Wettbewerbsfähigkeit von Unter- nehmen und der Wirtschaft des Landes zu steigern. Um das Projekt zu erfassen, werden verschiedene Institute mit ihren Arbeiten zusammengefasst. Sie sollen die Beziehung zwischen Regierung, Wissenschaft und Industrie weiter ausbauen und vorantreiben.

VoltAero bereitet sich in Frankreich auf Serie vor

Die Cassio 480 wird VoltAero‘s Sechssitzer

Meh rsaubere Geschäftsluftfahrt

25.05.2023

Drei Cassio-Versionen

Ein kluger Kopf als CEO

Foto: Embraer

Neuer Partner: Kawasaka

Niedrige Betriebskosten

Cassio 330 mit 330 kW als Einstiegsmuster

Neue Perspektiven

Mit einer Vorbestellung von 15 Ma- schinen vom Typ VoltAero Cassio 330, dem modernen Hybridfünfsit- zer, wollen die Schweizer über SKYSHARE sich nun auch aktiv in die zukünftige Kundenschar ein- reihen. Dies gaben die beiden Part- ner VoltAero und SKYSHARE an- lässlich der diesjährigen EBACE in Genf bekannt. Dort teilten sie sich bereits einen gemeinsamen Inno- vation Pavillon. Mit dieser jüngsten Vereinbarung hat VoltAero nun ins- gesamt 218 Bestellungen und Zu- sagen für seine Cassio-Flugzeug- produktlinie erhalten. VoltAero hat seinen Hauptsitz auf dem Aéro-dro- me de Royan-Médis im Südwesten Frankreichs. Seine Cassio-Flug- zeuge sollen in einer eigens dafür noch zu errichtenden Anlage am Flughafen Rochefort Charente- Maritime in der französischen Regi- on Nouvelle-Aquitaine endmontiert werden. Zudem wurde bekannt, dass sich der japanische Motoradhersteller Kawasaki in einer zweiten Finan- zierungsrunde in nicht genannter Summe aktiv am Unternehmen be- teiligt hat. Das Geld dient der Ent- wicklung, Produktion und Zertifizie- rung der hybridelektrischen Flug- zeugfamilie Cassio. Der Technolo- gieträger Cassio hat noch einen Nissan-Verbrenner, soll aber vorau- ssichtlich jetzt einen Kawaski-Motor -erhalten. Der elektrische Antrieb kommt von dem Triebwerksherstel- ler Safran. Hinter dem Gesamtkonzept von Voltero steckt CEO Jean Botti, der

ehemalige Airbus-Direktor, der dort das E-Fan-Projekt leitete. Botti wollte mit dem Technologieträger Cassio 1, einer umgebauten Cess- na 336 seine Hybridtechnologie unter Beweis stellen, um auch zu- künftige Kunden nicht ewig auf stär-kere Batterien warten zu lassen. Ähnliche Ideen auf gleicher Basis reifen auch in der Schweiz und in den USA. Die Flugzeugzellenkonfiguration von VoltAero für Cassio basiert auf einem schlanken, aerodynamisch optimierten Rumpf, einen vorderen Entenvorflügel und einem nach hin- ten versetzten Flügel mit daran be- findlichen Doppelauslegern, die ein hoch angesetztes horizontales Leit- werk tragen. Durch die Integration des patentierten Elektro-Hybrid-An- triebssystems von VoltAero in die speziell entwickelte Zelle bietet die Cassio-Flugzeugfamilie um eine Größenordnung höhere Leistung im Vergleich zur aktuellen Konkurrenz, die auch deutlich niedrigere Be- triebskosten verursachen wird. Cassio-Serienflugzeuge sollen in drei Versionen, die jeweils ein hoh- es Maß an Modularität und Ge- meinsamkeit aufweisen, gebaut werden. Die Familie wird eine äus- serst leistungsfähige und zuver- lässige Produktlinie für Charterun- ternehmen, regionale kommerzielle Betreiber und private Eigentümer sowie für Versorgungsdienste für Fracht-, Postzustellungs- und me- dizinische Evakuierungsanwen- dungen bereitstellen.

Als erstes wird die Cassio 330 mit fünf Sitzen und einem 330-Kilowatt- Elektro-Hybrid-Antriebs-system in Dienst gestellt werden. VoltAero‘s sechssitziger Nachfolgerin Cassio 480 wird über eine Elektro-Hybrid- Antriebsleistung von 480 Kilowatt verfügen, während die Cassio 600 mit einer Kapazität von 12 Sitzplät- zen und eine Elektro-Hybrid-An- triebsleistung von 600 Kilowatt vorgesehen ist. Selim Franko, Mitbegründer von SKY2SHARE und CEO des Unter- nehmens, fügte hinzu: „Wir sind von den Fortschritten von VoltAero beeindruckt, was die Entwicklung des „Clean Sheet“-Designs der Cassio-Flugzeugfamilie betrifft. Es

ist die richtige Lösung für unsere wirtschaftlich tragfähigen und sozial verantwortlichen Dienstleistungen. Es bietet bietet wirklich eine nach- halige Alternative zur traditionellen Geschäftsfliegerei. Wir freuen uns, dass die Cassio-Familie es uns ermöglichen wird, die Umweltaus- wirkungen unserer Geschäftstätig- keit radikal zu reduzieren.“ „Cassio ist perfekt auf das ehrgei- zige Ziel von SKY2SHARE zuge- schnitten, produktive und umwelt- bewusste Mobilitätsdienste bereit- zustellen, die den ökologischen Fußabdruck der Geschäftsluftfahrt verringern“, sagte Jean Botti, CEO und Chief Technology Officer von VoltAero.

Foto: Messe-Friedrichshafen

Wenn Menschen nur noch als Lademeister tätig sind

Das 1:4 Flugmodell diente ersten Flugerprobungen für Kona

Natilus-Ingenieure sind von ihrem Blended Wing-Konzept überzeugt

Strategische Partnerschaft

Auch der zweite Mann kommt von der gleichen Universität

Pilotenfehler bei Unfällen

Natilus Kona mit elektrischem Brennstoffzellen-Antrieb

Einhundert-Tonnen-Version Natilus Alisio

Bild: Natilus

An der amerikanisch-mexikanisch- en Grenze sitzt in San Diego ein junges Unternehmen, das die Frachtfliegerei mit autonomen Flug- zeugen revolutionieren möchte. Nein, gemeint sind nicht etwa um- gerüstete Cessna Caravans, son- dern eher utopisch aussehende Frachtflugzeuge nach dem Prinzip von Blended Wing Nurflüglern mit zunächst 3,8 Tonnen Nutzlast und die später als skalierte Entwürfe für 60,100 oder sogar für 130 Tonnen Fracht weiterentwickelt werden. Das vorausgesetzt erst dann, wenn die FAA auch den Vorschlägen und Theorien von Aleksey Matyushev und Anatoly Star wie auch anderen US-Mitbewerbern folgt, die wie Na- tilus, 2016 gegründet und die bis jetzt nur Windkanal- und Modellver- suche ihrer zukünftigen Frachtliner unternommen haben. Die Antriebe der Konstruktionen sollen selbstver- ständlich umweltfreundlich und da- mit nachhaltig sein. Dazu setzt man auf das inzwischen erfolgreiche englisch-amerikanische Unterneh- men ZeroAvia, das einen 600 kW- Brennstoffzellenantrieb entwickelt und bereits erfolgreich ersten Er- probungen unterzogen hat. Aleksey Matyushev, Mitbegründer und CEO von Natilus, sagte: „Nati- lus hat sich langfristig dazu ver-

pflichtet, verantwortungsvoll mit un- serer Umwelt umzugehen und Praktiken einzuführen, die die Um- welt durch kontinuierliche Verbes- serungen schützen können. Die Partnerschaft zwischen Natilus und ZeroAvia geht noch einen Schritt weiter und bringt die Talente und Innovationen der beiden Unterneh- men zusammen, um dringend be- nötigte Innovationen in der Luft- frachtzustellungsbranche und viel- fältige Lösungen für unsere Kunden zu liefern.“ Aleksey Matyushev ist der CEO von Natilus. Zu Beginn seiner Kar- riere war er leitender Aerodynami- ker bei Piper Aircraft und half dabei, die Abteilung durch Programme wie den PiperJet Altaire, den M600 und andere zukünftige Designs zu lei- ten. Später arbeitete er bei Kra-tos Defense als Leiter für Aerody-namik zur Entwicklung militärische UAV- Systeme. Nach Kratos unterstützte Aleksey durch seine Beratungstä- tigkeit eine Vielzahl von Program- men der Allgemeinen Luftfahrt und den UAS in den Bereichen Flug- zeugdesign, Leistung, Stabilität und Kontrolle, Flugtests, Lasten, CFD und Zertifizierung. Aleksey hat ei- nen Abschluss in Luft- und Raum- fahrttechnik von der Embry Riddle Aeronautical University.

CEO bringt Erfahrungen mit

Anatoly Star ist bei Natilus in der Position Head of Operations und verfügt über mehr als ein Jahrzehnt Branchenerfahrung für eine Viel- zahl von Flugzeugprogrammen in der Prototypenentwicklung. Er hat strukturelle und mechanische Sys- temdesign- und Testprogramme durchgeführt, darunter den Piper- Jet Altaire, Boeing 747-8 und Bom- bardier Global 7500. Er gilt als ein erfahrener Konstrukteur für alle Flugzeugzellenbereiche sowie Werkstoffe und verfügt über Kennt- nisse im Triebwerksbau. Er ist nicht nur ein begeisterter Flugzeugbau- er, sondern auch Pilot. Anatoly Star hat ebenfalls einen Abschluss in

Luft- und Raumfahrttechnik an der Embry-Riddle Aeronautical Univer- sity. Die Firma Natilus sieht nun ihre Aufgabe darin, den Gütertransport zu einem Standard zu machen, bei dem es darum geht, den Lufttrans- port effizienter zu gestalten. Aus- gehend von der Tatsache, dass in der bemannten Luftfahrt 95 % aller Unfälle Pilotenfehler oder darauf zurückzuführen sind, setzt man auf autonom gesteuerte Luftfahrzeuge, die ausschließlich auf die Unterbrin- gung und den Transport von Fracht ausgelegt sind.

Doch nicht der klassischen Bau- form eines röhrenartigen Rumpfes mit einem Standardflügel wird der Vorzug gegeben, sondern dem Blended Wing, den man für die Un- terbringung von Frachtcontainern für geeigneter hält. Doch das Kon- zept des Blended Wings wird beim kleineren Kona nur zu etwa 50 % angesetzt. Die trapezförmigen Aus-

senflügel mit 26 Meter Spannweite sind der Hauptstruktur angepasst. Die Kurzstreckendrohne Kona ist auf eine Nutzlast von 3,8 Tonnen ausgelegt. Zwei Pusher sollen dann das Original mit dem ZA 600 Sys- tem antreiben. Erste Freiflugtests mit einem 1:4 Modell fanden bereits in diesem Frühjahr statt.

Foto: Natilus

Vorbestellungen für 460 Maschinen im Wert von 6,8 Mill. Dollar

Natilus verfügt nach eigenen Anga- ben derzeit über Auftragsverpflich- tungen im Wert von mehr als 6,8 Milliarden US-Dollar und für über 460 Flugzeuge in Vorbestellungen von Unternehmen, darunter große Fluggesellschaften und Integrato- ren: Ameriflight, Volatus Aerospace, Flexport, Astral, Aurora Internati- onal und Dymond. Der Erstflug des Prototyps Kona in Originalgröße soll kommendes Jahr stattfinden. Schon für 2025 hofft man auf die Zertifizierung. Natilus und ZeroAvia gaben jetzt bekannt, eine strategi- sche Partnerschaft eingegangen zu sein, wobei der Schwerpunkt der Partnerschaft auf der Bereitstel- lung eines emissionsfreien und kostengünstigeren Betriebs läge. Ziel von Natilus ist es, die Luft- frachtkosten um 60 % zu senken und das Frachtvolumen um 60 % zu steigern.

Über die größeren Muster Alisio mit 60 Tonnen für Mittel- und Lang- streckenversionen oder auch die 100 Tonnen Langstreckenmaschine Fracht hält man sich gegenwärtig noch bedeckt. Da sie über große Strecken fliegen sollen, will man sie auch im Bereich von bis zu Mach 0,85 betreiben, was bedeutet, dass man dann statt der Propellerantrie- be wie beim kleinen Muster Kona, sie dann durch Strahlturbinen wird einsetzen müssen, die entweder mit SAF oder Wasserstoff betrieben werden müssen. Auch ist noch nicht bekannt, welche Autopiloten- und Regelsysteme die zukünftigen autonomen Frachtdrohnen sicher von einem zum anderen Airport steuern sollen. Ein bodengestütztes System soll ähnlich militärischer Drohnen die Luftverkehrskontrolle ein „Fernpilot“ übernehmen.