Dissertação

{en_GB=Conceptual Design of an Urban Air Mobility Solution} {} EVALUATED

{pt=A UAM é a resposta da indústria aeronáutica às necessidades de mobilidade incessantes das cidades sobrelotadas, desperdiçando aos seus cidadãos até duas horas diariamente. Deslocar-se entre o ponto A e B o mais rápido possível com o menor impacto ambiental e económico é o objetivo principal. Aeronaves que tenham a capacidade de descolar em qualquer sítio ocupando a menor área possível são excelentes candidatos a serem soluções UAM, consequentemente aeronaves de descolagem e aterragem verticais VTOL apresentam-se como uma possível solução. Os helicópteros são os únicos veículos prontamente capazes de solucionar o problema apresentado, porém são ruidosos e dispendiosos de operar, tornando-os numa solução inviável. O hidrogénio é a energia do futuro, enquanto a eletricidade é o presente, atendendo ao facto da aeronave ser comercializada em 2024. Atualmente, a fonte de energia mais verde, barata e amplamente disponível é a eletricidade, resultando na concepção de uma aeronave totalmente elétrica, garantindo a operação sem emissões de dióxido de carbono, com a expectativa de menor custo de operação comparativamente a helicópteros ou qualquer outra solução da GA dado o custo associado de energia ser menor. Portanto, o preço estimado de viagem será reduzido potencialmente aumentando a carteira de clientes. A tese atual conceptualiza uma aeronave definindo requisitos económicos, ambientais e acústicos, cuja resposta é uma aeronave lift-plus-cruise com um peso máximo de descolagem de 1434 kg com uma necessidade energética de 217kWh, para uma missão de três viagens de 67km à altitude cruzeiro de 500 metros., en=Urban Air Mobility (UAM) is the aircraft industry answer to the ever-increasing mobility needs in heavily populated cities, where citizens spend up to two hours a day in the traffic jam. Moving oneself from point A to B the fastest way possible, with the minimum environmental and economic impact is the prime goal. Aircraft capable of taking off anywhere and that occupies the smallest land area is a great solution candidate, hence Vertical Takeoff and Landing (VTOL) aircraft are a great fit. Helicopters are the only vehicle that could address this issue if only they were not so noisy and expensive to operate, resulting in an unfeasible solution. Hydrogen is the energy of the future, meanwhile, electricity is in the present, attending the aircraft is to be commercialized in 2024. Nowadays, the greenest, cheapest and widest available source of energy is electricity which results in conceiving an all-electric aircraft granting zero carbon dioxide operation emissions, with expected lower cost of operation than helicopters or any other solution from General Aviation (GA) given the energy cost is lower. Consequently, the estimated pricing for passengers will drop and potentially increase the number of costumers. The current work conceptualizes an aircraft from a set of cost, environmental and aeroacoustics requirements.The resulting proposal is a lift-plus-cruise solution with a Maximum Take-Off Weight (MTOW) of 1434 kg with an estimated energy system of 217kWh, considering a mission profile of three trips of 67 km each at a cruising altitude of 500 meters.}
{pt=Mobilidade Aérea Urbana, Táxi Aéreo, Desenho Conceptual, Estimativa Acústica, Impacto Ambiental, Custo Operacional, en=Urban Air Mobility, Air-taxi, Conceptual Design, Noise Estimation, Environmental Impact, Operational Cost}

Dezembro 22, 2020, 17:0

Orientação

ORIENTADOR

Inês Esteves Ribeiro

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Frederico José Prata Rente Reis Afonso

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar Convidado