Tupan Tap ハイブリッド用軽量ターボファン

バッテリーのエネルギー密度は、実用的な距離で適切な積載量を運ぶことができる電気航空機を作成したい設計者にとって依然として問題ですが、Tupan Aircraft のチームは、合理的な解決策と思われるものを思いついたと信じています。 Tupan の高速垂直離着陸 (HSVTOL) ドローン ファミリは、電気推進と小型 Jet-A 燃料タービン エンジンを組み合わせて、コンパクトで高性能なパッケージで速度、ペイロード容量、冗長性を実現します。

Tupan は、推進システム設計、飛行試験、空気力学、自律飛行において長年の経験を持つブラジル人エンジニアのグループによって設立された新興企業です。 サンパウロ近郊のジャカレイに拠点を置く同社は、サン・ジョゼ・ドス・カンポスのターボマシン社と協力して、Tupan-1000、-2000、および-3000車両の設計の鍵となる小型タービンエンジンの開発に取り組んでいます。

Tupan CEO の Alberto Pereira は、Petrobas 向けの小型定置式タービン発電機を開発するために Turbomachine を設立し、その後 1 MW タービン エンジンを共同開発し、その後ブラジル陸軍の MTC300 巡航ミサイル用の TJ1000 ターボジェット エンジンを共同開発しました。

重量わずか 16 kg (35 ポンド) の Tupan のターボファン エンジンは、2.5:1 のバイパス比で 180 kg の推力を発揮します。 低騒音レベルを重要な目標として、このエンジンには軸流ファン、遠心圧縮機、2 段タービンが搭載されており、すべて Fadec が制御します。

トゥパン航空機は、平らな胴体の各隅にある短い翼に 4 つのタービン エンジンを備えています。 各エンジンは垂直または水平位置に回転できます。 Jet-Aは機体内のタンクに格納されています。 最大のトゥパンは最大600kgの重量を運ぶことができ、時速850km（528マイル）で飛行し、最大航続距離は1,200km（746マイル）となる。 「私たちは高速VTOL飛行の課題を克服しようとしている」とペレイラ氏は語った。

カーボンファイバー製の胴体には、ターボファン エンジンを補う垂直揚力を提供する 4 つの電気モーター/ダクテッド ファン推進ユニット用のバッテリーも含まれています。 ペレイラ氏によると、この設計により、4基すべてのエンジンが故障した場合でも電力を利用して安全に着陸できるようになるという。 両方のタイプのパワープラントを持つことの利点は、電気モーターがターボファンよりも電力需要に対してはるかに速く応答するため、特定の操作に対して組み合わせがより柔軟になることです。

電気推進用のバッテリー電力に加えて、タービン エンジンは発電機を駆動してバッテリー システムを充電し続けます。 各エンジンは 1 つのモーターとそれに電力を供給するバッテリーに電力を供給できますが、すべてのモーターに同時に電力を供給することはできません。

これまでのところ、Tupan は電動ラジコン モデルである Tupan-RC 300 を飛行させており、5 メートルのバージョンを構築中です。 RC 300 は 2.5 kg のペイロードを時速 150 km/h で最大 30 km まで運ぶことができますが、Tupan-1000 は 140 kg を運ぶことができます。 Tupan-2000 の場合は 280 kg。 Tupan-3000 の場合は 600 kg。

現時点では、トゥパン航空機は貨物の輸送や、消火活動、農薬散布、軍事などの無人用途向けに設計されているが、同社は最終的には旅客輸送車両の開発も計画している。

同社が指摘したのは、フューチャーフライトタービン エンジンが必要ない用途では、ターボファン エンジンを電気推進器と交換できるという点で、この設計はある程度モジュール化されています。 この例としては、短距離で重量物を積載した飛行が一般的である農業用散布が挙げられます。