Tupan Tap Turbofan leve para híbrido

A densidade de energia da bateria ainda é um problema para os projetistas que desejam criar veículos aéreos elétricos que possam transportar uma carga útil decente por uma distância útil, mas a equipe da Tupan Aircraft acredita ter encontrado o que considera uma solução razoável. A família de drones Tupan de alta velocidade, decolagem vertical e pouso (HSVTOL) combina propulsão elétrica com minúsculos motores de turbina Jet-A para fornecer velocidade, capacidade de carga útil e redundância em um pacote compacto e capaz.

A Tupan é uma start-up fundada por um grupo de engenheiros brasileiros com anos de experiência em projeto de sistemas de propulsão, testes de voo, aerodinâmica e voo autônomo. A empresa, com sede em Jacareí, próximo a São Paulo, está trabalhando com a Turbomachine de São José dos Campos no desenvolvimento de pequenos motores de turbina que são fundamentais para o projeto dos veículos Tupan-1000, -2000 e -3000.

O CEO da Tupan, Alberto Pereira, fundou a Turbomachine para desenvolver um pequeno turbogerador estacionário para a Petrobas, em seguida, co-desenvolveu um motor de turbina de 1 MW e, em seguida, o motor turbojato TJ1000 para o míssil de cruzeiro MTC300 do Exército Brasileiro.

Pesando apenas 16 kg (35 libras), o motor turbofan do Tupan fornecerá 180 kg de empuxo com uma taxa de desvio de 2,5:1. Com baixos níveis de ruído como objetivo importante, o motor possui um ventilador axial, compressor centrífugo e turbina de dois estágios - todos controlados por Fadec.

A aeronave Tupan é configurada com quatro motores de turbina em asas curtas em cada canto de uma fuselagem achatada. Cada motor pode girar para posições verticais ou horizontais. Jet-A é armazenado em tanques na fuselagem. O maior Tupan poderá carregar até 600 kg e voar a 850 km/h (528 mph) e terá alcance máximo de 1.200 km (746 milhas). "Estamos tentando superar os desafios do voo VTOL de alta velocidade", disse Pereira.

A fuselagem de fibra de carbono também contém baterias para quatro unidades de propulsão de motor elétrico/ventilador de duto que fornecem elevação vertical para complementar os motores turbofan. O projeto permitirá um pouso seguro usando energia elétrica em caso de falha dos quatro motores, de acordo com Pereira. O benefício de ter os dois tipos de motor é que os motores elétricos respondem muito mais rápido do que os turbofans às demandas de energia, de modo que a combinação é mais flexível para certas manobras.

Além da energia da bateria para a propulsão elétrica, os motores de turbina acionarão geradores para manter o sistema de bateria abastecido. Cada motor pode alimentar um motor e as baterias que o servem, mas não todos os motores ao mesmo tempo.

Até agora, Tupan voou um modelo de controle de rádio movido a eletricidade - o Tupan-RC 300 - e está construindo uma versão de cinco metros. O RC 300 pode carregar uma carga útil de 2,5 kg até 30 km a uma velocidade de 150 km/h, enquanto o Tupan-1000 carregará 140 kg; 280 kg para o Tupan-2000; e 600 kg para o Tupan-3000.

Embora por enquanto as aeronaves Tupan sejam projetadas para transportar carga e para outras aplicações não tripuladas – incluindo combate a incêndios, pulverização agrícola e militar – a empresa planeja eventualmente desenvolver veículos de transporte de passageiros.

A empresa indicouFutureFlight que o design é um tanto modular, pois os motores turbofan podem ser trocados por propulsores elétricos para aplicações em que os motores de turbina não são necessários. Um exemplo disso pode ser a pulverização agrícola, onde voos de curta distância e carga pesada são a norma.