SURFACE TECHNOLOGIES FOR ALL-ELECTRIC AIR TAXIS

SELECT

Over the last five years, interest in the urban air mobility (UAM) market has grown exponentially, with a focus on electric vertical take off and landing (eVTOL) configurations from established aerospace industry players, ambitious start-ups and policy makers due to their expected environmentally friendly characteristics. This emerging industry has the potential to revolutionize the way people travel for work and leisure, and to transform the existing infrastructure in our major cities.
Increasing electrification starts at the small aircraft level, triggering innovative aircraft and propulsion concepts, including the LILIUM eVTOL. Such fully electric aircraft must ensure safe operation even in adverse winter weather conditions, which is why equipping the aircraft with an anti-ice system is mandatory. In addition, the limits of modern and future energy storage technologies require reliable low-consumption solutions to increase the overall energy efficiency of the aircraft. These technologies will help reduce weather-related operating restrictions and increase range and travel time, enabling greater usability and utilization of the aircraft.
SELECT is a joint submission to the Austrian aviation research program TakeOff and the German aviation research program LuFo. The goal is to develop and test surface technologies with advanced functionality for ice protection and drag reduction for eVTOLs in order to ensure flight safety under a wider range of icing conditions, increase energy efficiency and performance, and reduce noise emissions from fully electric air taxis.
The main subsystems that are the focus of SELECT are (1) the ice protection system (IPS) to ensure reliable performance with low energy requirements, and (2) the propulsion system to reduce aerodynamic losses and noise emissions and maintain high performance.
Over the last five years, interest in the urban air mobility (UAM) market has grown exponentially, with a focus on eVTOL (electric vertical take off and landing) configurations from established aerospace industry players, ambitious start-ups and policy makers due to their expected environmentally friendly characteristics. This emerging industry has the potential to revolutionize the way people travel for work and leisure, and to transform the existing infrastructure in our major cities.
Increasing electrification starts at the level of small aircraft and triggers innovative aircraft and propulsion concepts. Such fully electric aircraft must ensure safe operation even in adverse winter weather conditions, which is why equipping the aircraft with an anti-ice system is mandatory. In addition, the limits of modern and future energy storage technologies require reliable low-consumption solutions to increase the overall energy efficiency of the aircraft. These technologies will help reduce weather-related operating restrictions and increase range and travel time, enabling greater usability and utilization of the aircraft.

SELECT aims to develop and test surface technologies with advanced functionality for ice protection and drag reduction to ensure flight safety under a wider range of icing conditions, increase energy efficiency and performance, and reduce noise emissions from fully electric air taxis.

The main subsystems that SELECT focuses on are (1) the ice protection system (IPS) to ensure reliable performance with low energy requirements, and (2) to reduce aerodynamic losses and noise emissions and maintain high performance.

The development of functional surface technologies will be specifically tailored to the needs of upcoming eVTOL applications by improving simulation and design skills with validated models, developing materials tailored to low-consumption solutions, and improving testing capabilities with regard to upcoming testing and certification requirements.

[Original text]
"SURFACE TECHNOLOGIES FOR ALL-ELECTRIC AIR TAXIS"
In den letzten fünf Jahren ist das Interesse am Markt für städtische Luftmobilität (UAM) exponentiell gestiegen, wobei von Seiten der etablierten Akteure der Luft- und Raumfahrtindustrie, ambitionierten Start-ups und politischen Entscheidungsträger aufgrund ihrer zu erwartenden umweltfreundlichen Eigenschaften der Schwerpunkt auf eVTOL-Konfigurationen (electric vertical take off and landing) liegt. Diese aufstrebende Industrie hat das Potenzial, die Art und Weise, wie Menschen beruflich und in der Freizeit reisen, zu revolutionieren und die bestehende Infrastruktur in unseren Großstädten zu verändern. 
Die zunehmende Elektrifizierung beginnt auf der Ebene der Kleinflugzeuge und löst innovative Flugzeug- und Antriebskonzepte aus, darunter das LILIUM eVTOL. Solche vollelektrischen Luftfahrzeuge müssen einen sicheren Betrieb auch unter widrigen Winterwetterbedingungen gewährleisten, weshalb die Ausrüstung des Flugzeugs mit einem Eisschutzsystem zwingend erforderlich ist. Darüber hinaus erfordern die Grenzen moderner und zukünftiger Energiespeichertechnologien zuverlässige Niedrigverbrauchslösungen, um die Gesamtenergieeffizienz des Flugzeugs zu erhöhen. Diese Technologien werden dazu beitragen, wetterbedingte Betriebsbeschränkungen zu reduzieren sowie die Reichweite und Reisedauer zu erhöhen und so eine höhere Benutzerfreundlichkeit und Auslastung des Luftfahrzeugs ermöglichen.
SELECT ist eine gemeinsame Einreichung zum österreichischen Luftfahrtforschungsprogramm TakeOff und zum Deutschen Luftfahrtforschungsprogramm LuFo. Ziel ist die Entwicklung und Erprobung von Oberflächentechnologien mit weiterentwickelter Funktionalität für den Eisschutz und zur Reduzierung des Luftwiderstands für eVTOLs, um die Flugsicherheit unter einem breiteren Spektrum von Vereisungsbedingungen zu gewährleisten, Energieeffizienz und Performance zu erhöhen sowie Geräuschemissionen von vollelektrischen Lufttaxis zu reduzieren.
Die wichtigsten Subsysteme, die im Fokus von SELECT stehen, sind (1) das Eisschutzsystem (IPS), um eine zuverlässige Performance bei geringem Energiebedarf zu gewährleisten, und (2) das Antriebssystem, um aerodynamische Verluste und Geräuschemissionen zu reduzieren und eine hohe Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten.
In den letzten fünf Jahren ist das Interesse am Markt für städtische Luftmobilität (UAM) exponentiell gestiegen, wobei von Seiten der etablierten Akteure der Luft- und Raumfahrtindustrie, ambitionierten Start-ups und politischen Entscheidungsträger aufgrund ihrer zu erwartenden umweltfreundlichen Eigenschaften der Schwerpunkt auf eVTOL-Konfigurationen (electric vertical take off and landing) liegt. Diese aufstrebende Industrie hat das Potenzial, die Art und Weise, wie Menschen beruflich und in der Freizeit reisen, zu revolutionieren und die bestehende Infrastruktur in unseren Großstädten zu verändern. 
Die zunehmende Elektrifizierung beginnt auf der Ebene der Kleinflugzeuge und löst innovative Flugzeug- und Antriebskonzepte aus,. Solche vollelektrischen Luftfahrzeuge müssen einen sicheren Betrieb auch unter widrigen Winterwetterbedingungen gewährleisten, weshalb die Ausrüstung des Flugzeugs mit einem Eisschutzsystem zwingend erforderlich ist. Darüber hinaus erfordern die Grenzen moderner und zukünftiger Energiespeichertechnologien zuverlässige Niedrigverbrauchslösungen, um die Gesamtenergieeffizienz des Flugzeugs zu erhöhen. Diese Technologien werden dazu beitragen, wetterbedingte Betriebsbeschränkungen zu reduzieren sowie die Reichweite und Reisedauer zu erhöhen und so eine höhere Benutzerfreundlichkeit und Auslastung des Luftfahrzeugs ermöglichen.
Ziel von SELECT ist die Entwicklung und Erprobung von Oberflächentechnologien mit weiterentwickelter Funktionalität für den Eisschutz und zur Reduzierung des Luftwiderstands, um die Flugsicherheit unter einem breiteren Spektrum von Vereisungsbedingungen zu gewährleisten, Energieeffizienz und Performance zu erhöhen sowie Geräuschemissionen von vollelektrischen Lufttaxis zu reduzieren.
Die wichtigsten Subsysteme, die im Fokus von SELECT stehen, sind (1) das Eisschutzsystem (IPS), um eine zuverlässige Performance bei geringem Energiebedarf zu gewährleisten, und (2) um aerodynamische Verluste und Geräuschemissionen zu reduzieren und eine hohe Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten.
Die Entwicklung der funktionalen Oberflächentechnologien werden gezielt auf die Bedürfnisse der kommenden eVTOL-Anwendungen ausgerichtet, indem Simulation und Designkompetenzen mit validierten Modellen verbessert, auf Niedrigverbrauchslösungen zugeschnittene Materialien entwickelt und die Testmöglichkeiten im Hinblick auf die anstehenden Prüf- und Zertifizierungsanforderungen verbessert werden.

Coordinator: bionic surface technologies GmbH

Participants: AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Peak Technology GmbH, RTA Rail Tec Arsenal Fahrzeugversuchsanlage GmbH

G. Propulsion - G3. Electric Systems
A. Flight physics - A2. Thermal and Fluidynamics
A. Flight physics - A1. Aerodynamics
F. Aerostructures
C. Materials Technology - C1. Electronic
C. Materials Technology - C2. Photonic/Optical
M. Human Factors
J. Information and Signal Processing Technology
O. Operating Environment Technology

More information at:

Austrian Aviation Research Funding Programme TAKE OFF 2018

Project type: National

Country/Region: Austria

Project ID: 3935507

Starting year: 2020

Duration: 36M

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