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Le projet Lifter - JL Naudin Vers un transport aérien "Tout électrique" 1 [email protected] http://www.jlnlabs.org Propulsion Electrocinétique Le Projet Lifter Vers un transport aérien « tout électrique » par Jean-Louis Naudin

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Le projet Lifter - JL Naudin

Vers un transport aérien "Tout électrique" 1

[email protected] http://www.jlnlabs.org

Propulsion Electrocinétique

Le Projet Lifter

Vers un transport aérien

« tout électrique »

par Jean-Louis Naudin

Le projet Lifter - JL Naudin

Vers un transport aérien "Tout électrique" 2

Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org

Propulsion Electrocinétique Sommaire

• 1960 - Le brevet Historique de Townsend Brown

• 1999 - Le projet ARDA ( Advanced Reduced Drag Aircraft )

- Reproduction des expériences de Townsend Brown

- Les recherches de la Northrop Corporation et les brevets

- Le prototype ARDA : Vidéo et résultats expérimentaux

• 2001 - Le projet Lifter, un engin VTOL à propulsion électrocinétique

- La genèse du projet

• Les prototypes : Vidéo et résultats expérimentaux

• Tests sur les effets du « vent ionique »

• Les Brevets NASA et les tests de l’US Army

• Points faibles, points forts, barrières techonologiques

• 2004 – Vers un transport aérien « tout électrique »

• Démonstration : L’Hexa-Lifter en action

• Questions et Réponses

Le projet Lifter - JL Naudin

Vers un transport aérien "Tout électrique" 3

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Historique

1960 : Le Brevet T.Townsend Brown

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1997 : Reproduction de l ’expérience de

Thomas Townsend Brown

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2002 : Reproduction de l ’expérience de

Thomas Townsend Brown

Expérience électrocinétique dans l’AIR :

Tension : 18.4 KV DC

Courant : 750 µA - Rotation 760 RPM

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2002 : Reproduction de l ’expérience de

Thomas Townsend Brown

Expérience électrocinétique dans de l’HUILE MINERALE :

Tension : 37.7 KV DC

Courant : 810 µA - Rotation 2 RPM à 25°C

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Le projet ARDA

Advanced Reduced Drag Aircraft

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Le projet ARDA

Advanced Reduced Drag Aircraft

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Le projet ARDA

Advanced Reduced Drag Aircraft

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Le projet ARDA

Advanced Reduced Drag Aircraft

ARDA Mk3 "POB" Tests - Data sheet

Envergure : 1460 mm

Longueur : 1255 mm

Surface : 70 dm2

Profil : Eppler 338 with special EHD features

Puissance alimentation THT : 35.60 Watts ( 17.12V DC / 2.08 A )

High Voltage output : +30 kV

Courant THT : 307 µA

Puissance THT en sortie : 9.21 Watts

Poids total de l’aile : 3.7 kg

Poids de la suspension : 3 kg

Rayon de rotation : 1.3 m

Poids Total : 6.7 kg

Vitesse de rotation : 74 secondes par tour

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Le projet ARDA

Les recherches de la Northrop Corporation

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Le projet ARDA

Les recherches de la Northrop Corporation

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- AIAA 6th Aerospace Sciences Meeting " Electroaerodynamics in supersonic flow"

by M.S.Cahn and G.M.Andrew from Northrop Coporation - N°68-24 January 22-24, 1968.

- AIAA 3rd Fluid and Plasma Dynamics conference" Recent experiments in supersonic regime with electrostatic charges"

by M.S.Cahn and G.M.Andrew from Northrop Coporation - N°70-759 June 29-July, 1970.

Le projet ARDA

Les recherches de la Northrop Corporation

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Le projet ARDA

Les brevets…

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Le projet LIFTER

Genèse du projet - Juin 2001

Le Lifter1 est un condensateur asymétrique avec une électrode constituée par un fil fin de cuivre et placée à 30 mm de l'électrode principale en aluminium construite à la manière de Townsend Brown.

Poids : 2.3 g

Dimensions du Triangle : Triangle équilatéral, chaque côté faisant 200 mm de large et 40 mm de haut, réalisé avec une feuille d'aluminium de 12/100 mm.

Train d'atterrissage : hauteur de 30 mm en balsa 15/10 mm.

Structure principale : balsa 15/10 mm et de 2 mm de large.

Puissance requise pour compenser le poids : 18 Watts (40 KV @ 450 µA)

Puissance requise pour un vol stationnaire avec une charge utile de 1 g : 23.9 Watts (41.9 KV @ 570µA)

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Le projet LIFTER

Une structure géodésique

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Le projet LIFTER

Réplications du Lifter à travers le monde

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Le projet LIFTER

Diversité des géométries possibles...

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Le projet LIFTER

Réplications du Lifter à travers le monde

Janvier 2003 : Un Lifter de 5 mètres de large a été construit et testé par le Profeseur Saburo Yokokura et une équipe d'étudiants (Takayuki Muroi, Takanori Haraguchi) de l'Université de Meisei ( Japon ). Ce Lifter s'est maintenu en stationnaire à une hauteur de 15 mètres au dessus du sol. La tension utilisée lors de cette expérience était de 41 KV DC et le courant de 10.7 mA.

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Le projet LIFTER

Lifter Maximus ][

Nombre de condensateurs : 336 Largeur : 1200 mm Poids de la cellule : 190 g Charge utile : 60 g Poids total : 250 g Tension : 19.5 kV continue, non pulsée, Courant 20 mA Puissance HT : 390 Watts

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Le projet LIFTER

4 fois moins de puissance à 70 Hz qu’en DC

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Le projet LIFTER

Résultats des tests - Tableau comparatif

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Le projet LIFTER

Graphe des performances

400 W/kg 0.55 cv/kg

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Le projet LIFTER

Mesures d’accéleration

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Le projet LIFTER

Poussée accrue avec une géométrie adaptée

Pour un poids total de 7 g, ce Lifter utilise l’effet Venturi au centre du triangle pour accroître sa force de sustentation

Le rapport poussée/poids est 2.7 fois celui du Lifter v1.0.. Un Lifter à 3 étages, d’un poids à vide de 24 g, permet de

soulever une charge utile supplémentaire de 20 g.

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Le projet LIFTER

Tests sur les effets du « vent ionique »

Le principe de l’âne et de la carotte…

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Le projet LIFTER

Tests sur les effets du « vent ionique »

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Le projet LIFTER

Les Brevets NASA et les tests US Army

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Le projet LIFTER

Développement d ’un appareil VTOL

Le Lifter-Craft VTOL : Vol silencieux, aucune pièces mobiles, grande enveloppe de vol, furtivité...

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Le LIFTER-Craft

Un propulseur électrocinétique modulaire

400 W/kg 0.55 cv/kg

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Le LIFTER-Craft Un véhicule électrocinétique à propulsion électrique

400 W/kg 0.55 cv/kg

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Projet LIFTER

Points forts, Points faibles, Barrières Technologiques

• Points faibles : • Présence de Haute-Tension, • Parasites électromagnétiques, • Communication radio-difficiles, • Production d’ozone.

• Points forts : • Capacité de décollage et d’atterrissage vertical ( VTOL ), • Traînée aérodynamique réduite, • Suppression des gouvernes mobiles ( ailerons, profondeur, direction ) n'offrant ainsi aucune surface mobile réfléchissante aux ondes radars, • Grande manœuvrabilité ( enveloppe de vol évolutive ) grâce à une gestion intelligente du contrôle du laminaire, • Vol totalement silencieux, • Signature thermique quasi nulle, • Source d’énergie électrique donc pas de carburant, • Furtivité et dispersion des ondes radar...

• Barrières technologiques : • Miniaturisation du générateur THT embarqué, • Utilisation d’une source d’énergie électrique légère et de forte puissance, • Mise au point de diélectriques spécifiques.

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Projet LIFTER

Vers un transport aérien « Tout électrique »

• Plateformes d’observation et de surveillance (UAV) silencieuses et furtives, • Nouvelle génération de transport de personnes en milieu urbain, • Transport de matériel automatisé, • Relais hertziens aéroportés, • Dispositifs de secours et d’assistance au freinage aérodynamique, • Dispositifs de ré-entrée atmosphérique, • Nouvelle génération de véhicules sub-orbitaux.

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Le projet LIFTER

DEMONSTRATION – L’Hexa-Lifter

DEMONSTRATION