Zupełnie nowy sposób latania
Koncepcja kołowca ma kilka potencjalnych zalet w porównaniu z tradycyjnymi pojazdami latającymi pionowego startu i lądowania oraz stałopłatami. Obrotowe skrzydło generuje siłę nośną i siłę ciągu, gdy łopaty przesuwają się do tyłu względem kierunku lotu. Ponadto prędkość obrotowa i kąt natarcia łopat nie muszą rosnąć wraz z prędkością pojazdu. Komercyjne zastosowanie takich układów napędowych nie było dotychczas możliwe ze względu na brak niezbędnych technologii i narzędzi analitycznych do badania złożonych przepływów powstających między wirującymi i odchylającymi się łopatami. Postęp techniczny ostatnich lat otwiera możliwość wprowadzenia konstrukcji opartych na koncepcji kołowca do przemysłu lotniczego. Prace nad opracowaniem prototypu demonstrującego taki układ napędowy podjął interdyscyplinarny zespół badaczy z pięciu krajów europejskich. Pojazdy nowego typu mogłyby teoretycznie startować pionowo jak śmigłowce i latać z dużymi prędkościami jak samoloty. Projekt CROP (Cycloidal rotor optimized for propulsion) otrzymał dofinansowanie Komisji Europejskiej w kwocie ponad pół miliona euro. Ponieważ głównym elementem aerodynamicznym kołowca jest wychylany płat, niezbędne było opracowanie technik kontroli przepływu pozwalających radzić sobie z przepływami powodującymi przeciągnięcie. Członkowie zespołu CROP przyjrzeli się kilku mechanizmom kontroli przepływu i różnym zespołom wirnika, uzyskując najwyższą wydajność w konfiguracji sześciu łopat. Ponadto zbadano konstrukcję zespołu wirnika umożliwiającą zintegrowanie siłownika plazmowego. Wykorzystując modele obliczeniowej dynamiki płynów i analizę numeryczną, partnerzy projektu CROP wyznaczyli wielkość łącznego oddziaływania wiru krawędzi natarcia i pędnika cykloidalnego ze wspomaganiem plazmowym. Aby uzyskać niższy stosunek masy do mocy, zbadano możliwości zintegrowania z układem lekkiego, elektrycznego zespołu napędowego. Do czasu zakończenia projektu CROP udało się zoptymalizować w warunkach laboratoryjnych model czterowirnikowy i zademonstrować prototyp koncepcyjny cyklożyro z napędem elektrycznym. Nowy układ napędowy minimalizuje zużycie paliwa i poprawia zwrotność samolotu. Ta przełomowa koncepcja umożliwi projektowanie nowoczesnych pojazdów latających o lepszych parametrach i mniejszym wpływie na środowisko. Projekt CROP położył podwaliny pod bardziej ekologiczny transport już w niedalekiej przyszłości, a prowadzone prace wpisują się w cele określone przez Radę Doradczą ds. Badań nad Aeronautyką w Europie (ACARE).
Słowa kluczowe
Układ napędowy, kołowiec, siłownik plazmowy, obliczeniowa dynamika płynów, cyklożyro, transport ekologiczny
