BiomimeticBlades™ – für Antriebssysteme
Drohnen zu Vögeln machen – leise und effizient
1.Phase: 7 dB(A)
Geräuschreduktion über das gesamte Frequenzband
> 10%
besserer Schub/Wirkungsgrad
10+
ausgearbeitete Strukturen
Leiser fliegen. Weiter fliegen.
Die Scho & Müller GmbH hat Bionik-Propeller entwickelt, die die Akustik reduzieren, störende Frequenzbereiche gezielt beeinflussen und gleichzeitig Effizienz und Reichweite steigern. Als Plug-and-play-Lösung, ohne Elektronik oder Akkukapazität verändern zu müssen.
Abb. 1: Schematische Darstellung zur Veranschaulichung des biomimetischen Grundprinzips. Keine Darstellung des tatsächlichen Entwicklungsstands oder der realen Rotorblattgeometrie!
Unser Ansatz
Multi-Quellen-Bionik Entwicklung
Genutzt wird die Natur als einen über 3,8 Milliarden Jahre optimierten Werkzeugkasten. Aus über einer Million biologischer Studien/Daten werden die effizientesten Strukturen aus der Welt der Vögel, Pflanzen und Unterwasserorganismen ausgewählt und übertragen auf Rotorblätter.
Das unangenehme, charakteristische und wiedererkennbare Geräusch eines Rotorblatts kann damit gezielt zu beeinflussen werden!
Messergebnis
7 dB(A) leiser
Ein Bionik-Propeller für Drohnen (UAVs) zeigt hier im direkten Vergleich mit konventionellen Rotorblättern eine Reduktion des Schallpegels um nahezu 7 dB(A) über das gesamte Frequenzband bei mehr als 10 % besserem Schub bzw. Wirkungsgrad.
Das langfristige Ziel, so zeigen neueste Auswertungen, wird bei 15 dB(A) und rund 30% besserem Schub/Wirkungsgrad liegen.
Abb. 2: Vergleich des Frequenzspektrums eines konventionellen Rotorblatts mit dem Biomimetic-Blade aus der ersten Prototypenserie.
Abb. 3: Lichtmikroskopaufnahme einer Blattkante (100-fache Vergrößerung) mit mikroserrierter Kante und feiner Oberflächentextur. Maßstab: 500 µm.
Manufaktur
Fertigung im Mikrometerbereich
Möglich macht das präzise Fertigung. Wir stellen grobe Strukturen im Millimeterbereich ebenso her wie feine Strukturen im Mikrometerbereich, die erst unter Vergrößerung sichtbar werden. Die Aufnahme zeigt eine mikroserrierte Oberflächentextur. Die Serration bricht Wirbel auf und verringert so die Geräuschentstehung.
Mehr als zehn Strukturen, die wir bereits für eine technische Anwendung ausgearbeitet haben, werden nun auf Basis der Reynolds-Zahle für verschiedene Anwendungen skalierbar gemacht.
Entwicklung, Konstruktion, Prototypenfertigung und Industrialisierung finden bei uns in Deutschland statt. Auch für die Serienfertigung im großen Maßstab streben wir die Zusammenarbeit mit Herstellern in Deutschland und Europa an.
Ihr Nutzen
Leiser fliegen, weiter fliegen
Plug and Play
Auch für bestehende Drohnen. So lässt sich die Technologie wirtschaftlich integrieren, ohne das gesamte System neu entwickeln zu müssen.
Lautstärke & Reichweite
Schub/Wirkungsgrad steigt, da Schall selbst verlorene Energie darstellt. Es bedeutet weniger Verlustleistung längere Akkulaufzeit und größere Reichweite bei identischer Nutzlast.
Breit übertragbar
Der Ansatz wirkt in allen Systemen, in denen sich etwas dreht oder die ein Fluid umströmt: Propeller und Rotoren für Multicopter, Flächenflugzeuge und Hybridsysteme sowie Ventilatoren, Gebläse und Kühlsysteme.
Kontakt
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