Maglev Aero möchte Magnetschwebetechnik auf Flugzeuge anwenden

Maglev Aero verfolgt einen völlig anderen Ansatz beim verteilten Elektroantrieb für neue Flugzeuge und hat kürzlich seine Pläne für sein sogenanntes Hyperdrive-System an die Öffentlichkeit gebracht. Das in Boston ansässige Start-up nutzt den Erlös aus einer Seed-Finanzierungsrunde, um sich auf die Bodentests von Iron Bird vorzubereiten und arbeitet daran, in etwa zwei bis drei Jahren einen fliegenden Prototyp unterstützen zu können.

Das Unternehmen gibt an, dass es sich derzeit in ersten Gesprächen mit Flugzeugentwicklern befindet, die möglicherweise Interesse am Einsatz eines Antriebssystems haben könnten, das die erste Anwendung der Magnetschwebebahn in der Luftfahrt darstellen würde. Außerdem wurde kürzlich eine Partnerschaft mit der Addworks-Einheit von GE Additive bekannt gegeben, um additive Fertigungstechnologien und Materialien für den Hyperdrive zu entwickeln.

Die Technologie von Maglev Aero baut auf einem bestehenden VTOL-Flugzeugkonzept auf, das als Ringventilator bekannt ist. Während viele der heutigen eVTOL-Flugzeugdesigns über kleine Propeller verfügen, die von mehreren Elektromotoren angetrieben werden, schlägt das Unternehmen die Verwendung eines Paares deutlich größerer, gegenläufig rotierender Auftriebsventilatoren vor, die um den Flugzeugrumpf zentriert sind und einen riesigen ringförmigen Kanal bilden.

Gewöhnliche Propeller haben Blätter, die an einer Mittelwelle befestigt sind, während Maglev Aero ein Felgenantriebsdesign verwendet. Die äußeren Abschnitte der Lüfterblätter – die angeblich aus Sicht des Auftriebs am produktivsten sind – sind am Außenrand montiert, der als Rotor fungiert. Das Unternehmen behauptet außerdem, dass diese Architektur im Vergleich zu derzeit in der Entwicklung befindlichen Multikoptern oder Lift-and-Cruise-eVTOL-Fahrzeugen zu erheblichen, aber noch nicht näher spezifizierten Lärmreduzierungen führen wird.

Im Zusammenhang mit Hochgeschwindigkeitsbahnen nutzen Magnetschwebesysteme (Magnetschwebebahnen) Magnete, um einen Zug vom Gleis anzuheben und vorwärts zu treiben. Da es keine Reibung gibt, die ihn verlangsamt, kann der Zug mit höherer Geschwindigkeit und effizienter über die Strecke gleiten. Bahnverbindungen mit Magnetschwebebahn-Technologie sind für Hochgeschwindigkeits-Flughafen-Shuttledienste in China und Südkorea bereits im kommerziellen Betrieb, und in Japan wird eine neue Linie entwickelt, die Tokio und Nagoya verbinden soll.

Im Fall von Maglev Aero ist die magnetische „Spur“ eine Anordnung von Magneten in dem kreisförmigen Kanal, der den Rotor beherbergt. Der Magnetkreis fungiert im Wesentlichen als Führungsschiene für die Felge, an der die Klingen befestigt sind. Da die Schaufelfelge in diesem kreisförmigen Kanal „schwebt“, kann sie sich ohne mechanische Reibung drehen.

Herkömmliche elektrische Rotoren wandeln Elektrizität in mechanische Energie um und erzeugen ein Drehmoment um die Rotorachse, um einen Propeller zu drehen. Stattdessen nutzt der Hyperantrieb den Strom aus den Batterien, um elektromagnetische Antriebe im Außenrand anzutreiben, die mithilfe von Magnetfeldern die Drehung des Rotors steuern.

Laut Maglev Aero könnte das Hyperdrive-Konzept skaliert und für die Integration in mehrere neue Flugzeugdesigns mit unterschiedlicher Anzahl von Rotorblättern und unterschiedlicher Schubleistung angepasst werden. Eines der vorgeschlagenen Konzepte zeigt eine Deltaflügel-Flugzeugzelle mit einem Passagier- und Flugdeckraum an der Vorderseite und einer kardanisch schwenkbaren Antriebseinheit für den Übergang zwischen vertikalem und horizontalem Flugmodus. Die Lücke in der Mitte dieser Konfiguration lässt mehr Platz für den Transport einer zusätzlichen Nutzlast.

Zu den unbekannten oder nicht deklarierten Aspekten des Hyperdrive-Konzepts gehört, wie sein Gewicht im Vergleich zu den Kombinationen aus verteiltem Elektromotor und Rotor/Propeller aussehen könnte, die bei bestehenden eVTOL-Flugzeugzellen üblich sind. Außerdem ist Maglev Aero noch nicht bereit zu verraten, wie viele elektrische Wechselrichter sein System in verschiedenen Anwendungen einsetzen könnte. Es heißt, dass es 21 Patente für verschiedene Aspekte des Antriebssystems hält.

Das Unternehmen behauptet jedoch, dass sein Ansatz ein hohes Maß an Systemredundanz liefern wird, und erklärt, dass es zu zwei oder drei gleichzeitigen Wechselrichterausfällen kommen könnte, ohne dass eines der Rotorblätter den aerodynamischen Schub verliert. „Dies steht im Gegensatz zur verteilten Elektroantriebsarchitektur mit mehreren Rotoren, die bei einem Ausfall häufig das Herunterdrehen des Rotors auf der gegenüberliegenden Seite erfordert, um das Schub- und Drehmomentgleichgewicht aufrechtzuerhalten, was während eines Ausfalls zu einer geringeren aerodynamischen Autorität und in einigen Fällen zu Intoleranz führt.“ zu mehreren Ausfällen“, teilte das Unternehmen in einer schriftlichen Stellungnahme mitAIN.

Maglev Aero arbeitet seit 2022 im Stealth-Modus und hält 21 Patente, weitere Anmeldungen wurden eingereicht. Mitbegründer und CEO ist Ian Randall, ein Absolvent der Luft- und Raumfahrttechnik, der zuvor an Cloud-Computing-Anwendungen und Hochgeschwindigkeitsmotorrädern gearbeitet hat. Sein Vater Rod Randall, Mitbegründer und Vorsitzender des Unternehmens, war im Private-Equity-Sektor tätig, nachdem er zuvor leitende Führungspositionen bei Bell Laboratories und Lucent Technologies innehatte.

Die frühen Fundraising-Bemühungen des Unternehmens wurden von Technologieinvestoren unterstützt, darunter Breakthrough Energy Ventures, Material Impact, Stage 1 Ventures, Grit Capital und Moai Capital.