東麗復材制造的電動垂直起降飛行器
Overair席機身制造工程師林賽·米勒解釋道：“我們對電動垂直起降飛行器總體上有很多興趣和投資， 但我們希望推出一款專為可持續、安靜、空中駕駛而設計的飛行器。”
Overair于2020年由航空航天行業資深人士Abe Karem和Ben Tigner創立，他們都是專注于軍事的傾斜旋翼機開發商Karem Aircraft的負責人。隨著這家新公司的成立，創始人的目標是將他們以前的技術和知識產權應用于消費市場和城市空中機動。
Overair計劃以“蝴蝶”進入市場，這是一款六座、有人駕駛的城市共享飛行器，其設計空間和容量可容納行李或貨物。電池供電的eVTOL 的設計續航里程可達100英里，高時速可達 200英里。目前的目標是在2023年下半年制造一架飛行原型車進行測試。
盡管在 2020 年新冠肺炎疫情爆發之初就開始了，但米勒表示， 該公司一直在朝著這一目標穩步邁進。例如，6 月 14 日，該公司宣 布從韓華系統公司和韓華航空航天公司獲得 1.45 億美元的資金，用于開發蝴蝶的個飛行原型。
近，7月7日，該公司宣布與碳纖維材料供應商東麗復合材 料美國股份有限公司建立合 作關系，該公司的 T1100/3960 碳纖維/環氧預浸料將用于制造飛行 試驗飛行器上的主要部件，例如機身和機翼的部分，以及旋翼葉片。
東麗 CMA航空航天業務發展總監杰夫·克羅斯解釋道，“卡雷姆初在 DARPA/陸軍項 目中使用 T1100/3960 材料，因此，為蝴蝶選擇T1100/396是一個自然的進步。”東麗的 3960 據說是一種高度鋼化的 350°F/177°C 固化環氧樹脂，玻璃化轉變溫度為 400°F/204°C，而 Torayca T1100 中等模量加碳纖維被認為是可用的高拉伸強度纖維。
米勒說：“終的目標是引入一個干凈、安靜的交通網絡，利 用蝴蝶作為實現這一目標的工具。”
“我們相信這將是同類飛行器中安靜的。特別是當你談論城市空中交通時，這將是一個非常重要的因素，我認為這將是我們的關鍵優勢之一。”
她表示，Overair 正在與NASA合作，以確認其飛行和聲音模 型，但一旦原型建成，實際的分貝水平將需要測試和驗證。
“蝴蝶”的主要降噪特征之一是四個相對較大、運動相對較慢 的螺旋槳，每個螺旋槳具有三個復合材料葉片。Overair 高級航空結構工程師艾倫·布恩解釋說，這些大型螺旋槳是 為了更大有效載荷的高效率而開發的，這是個目標。“我們設計的螺旋槳具有較低的槳盤載荷，這意味著它在螺旋槳的總面積上 具有較輕的重量。槳盤載荷越低，效率越高，噪音也越低。”
螺旋槳和飛機整體重量輕、效率高的一個主要因素是飛行原型 中使用的碳纖維/環氧樹脂預浸料。布恩表示，“這將是一種多種 材料飛行器，包括一些金屬和其他復合材料，但我們已經決定將東 麗的 T1100 用于許多大型、可見的機身部件，例如機身和機翼的大部分。”
使用T1100，一種中等模量的纖維，用于需要高剛度的部件， 而不會犧牲強度和損傷容限等財產。“使用高模量纖維可以獲得更高的剛度，但你會放棄纖維的一些強度，而樹脂的性能會更低。T1100使我們能夠很好地平衡我們需要的性能。”他補充道，“我 們選擇 T1100用于需要一定剛度的部件，以避免動態共振問題。” 對于不同的部件，該材料用作單向帶或織物。克羅斯指出，T1100材料的其他優點包括纖維性能和易于加工。
東麗CMA正在資助五批許可項目，以生成數據，支持 Butterfly的設計工作。Buehne指出，Overair從東麗CMA 獲得的支持在整個設計過程中都很有幫助。
“東麗非常愿意開發-然后共享-自己的數據集，用戶不必承擔認證材料的全部負擔是有幫助的。” 韓華航空航天部門（韓國）正在為原型飛機提供電動機和電池組，Overair 的目標是在 2025 年底前實現型號認證。該集團的投資 還旨在支持 2026 年將該飛機投入商業服務的工作。
韓華航空航天部門看中的是，該項目的旋翼設計。蝴蝶號的性能是基于在過去幾十年中通過公司創始人Abe Karem開發的一系列旋翼機和無人機設計開發的佳速度推進系統。它的四個大型傾斜螺旋槳在懸停時旋轉緩慢，在巡航飛行過程中旋轉速度甚至更慢，Overair 表示，這將降低功耗，提高有效載荷，并為在具有 挑戰性的環境條件下運行提供安全余量。高展弦比機翼具有全翼展襟翼，以支持低失速速度。
螺旋槳的大葉片面積，加上其緩慢的轉速和較低的槳盤負載， 將大限度地減少壓力擾動，與直升機和其他eVTOL設計相比， 這也有望帶來低噪音。根據該公司的說法，懸停時（在 100米的距離處測量）的噪聲水平估計為55 dBA，而巡航時（在500米處測 量）應該在30 dBA左右。
據韓華系統席執行官Sungchul Eoh表示，這家總部位于爾 的集團正在優先投資于其認為具有顛覆性的技術。“關于我們在 Overair 的投資決定，我們評估該公司擁有開發高效低噪音汽車所 需的眾多和核心技術，”他說。“因此，我們期望 Overair 能 夠開發出一款能夠滿足安全、效率、速度、低噪音和環保功能要求的卓越車輛。”
Overair 近完成了“蝴蝶“推進系統的全面測試，該螺旋槳 將于7 月18日至22日在英國范堡羅舉行的范堡羅國際航空展上展出。
東麗 T1100/3960 單向帶
目前，Overair 正在努力按照 FAA 標準認證 Butterfly 的設計。
架原型機將是一架用于飛行測試的無人駕駛飛行器，計劃 于 2023 年下半年在 Overair 位于加利福尼亞州維克多維爾的美國基 地進行測試。為了制造飛行器本身，米勒解釋說，Overair 近在其現有總部附近購買了一個新設施，用于制造飛行器。每一個復合 材料部件都用手鋪設，并通過熱壓罐固化。工具由 Overair 的內部 或一個制造合作伙伴開發。
米勒說：“總的來說，我們正在開發的蝴蝶（Butterfly）不僅是 一款安全的飛行器，而且是一款擁有六個座位、適當航程的飛行器， 在高密度的城市環境中，這種飛行器非常安靜，我們認為在次推出時，城市拼車需求將是適用的。”
注：1. 文中專用名詞的中文名稱，均來自“百度”
a. 未來空中交通（AAM- advanced air mobility）
b. 城市空中交通（UAM- urban air mobility）
c. 電動垂直起降飛行器（eVTOL- electric vertical takeoff and landing）
2. 本文根據下列原文綜合整理：
a. 《 Overair's Butterfly eVTOL prototype to integrate composites-intensive design 》2022.7.11
b. 《 HANWHA BOOSTS BACKING FOR OVERAIR'S BUTTERFLY EVTOL AIRCRAFT WITH $145 MILLION INVESTMENT》 2022.6.14
c. 《Overair Butterfly eVTOL to incorporate Toray carbon fiber, resin system 》
