13 juli 2020

2020-07-13: Door Israël gemaakte vliegende auto's kunnen onze toekomst binnen zweven - Israeli-made flying cars may be floating into our future

CityHawk, een idee van een "vliegende auto" van Urban Aeronautics. Photo: courtesy

Nederlands - English

NEDERLANDS:

Het in Yavneh gevestigde Urban Aeronautics ontwikkelt haar CityHawk tot een soort Uber in de lucht, te beginnen met de hulpdiensten.

Door: Brian Blum - Israel21c   .

Al bijna 60 jaar is de droom vliegende auto’s, zoals in de George Jetson-tv-serie waar veel babyboomers mee opgroeiden, onvervuld gebleven.

Maar de droom leeft nog. Een tiental startups over de hele wereld ontwikkelen VTOL's ("verticale start en landing"), de technische term voor vliegende auto's.

Een van de meest intrigerende bedrijven is hier in Israël. Het in Yavneh gevestigde Urban Aeronautics ontwikkelt CityHawk tot een uiteindelijke "Uber in de lucht".

CityHawk van Urban Aeronautics heeft twee kenmerken waardoor het zich onderscheidt van alle andere  vliegende vervoersmiddelen.

Ten eerste heeft de CityHawk geen vleugels of externe rotors. Urban Aeronautics heeft de afgelopen tien en een half jaar een intern propellersysteem genaamd Fancraft (genoemd naar de grote ventilatoren aan de voor- en achterkant van het vliegtuig) geperfectioneerd, dat veiliger is voor voorbijgangers en veel minder ruimte in beslag neemt.

 CityHawk krijgt een Fancraft-propellersysteem. Afbeelding ter beschikking gesteld door Urban Aeronautics

Ten tweede is de CityHawk ongeveer zo groot als een grote SUV, zodat hij op een trottoir in de buurt van uw huis of kantoor kan landen. Als alternatief zouden er tot vier CityHawks op het dak van een kantoorgebouw kunnen landen in vergelijking met slechts één traditionele helikopter.

Hulpdiensten eerst

CEO Rafi Yoeli richtte in 2001 Urban Aeronautics op om helikopters met interne rotoren te ontwikkelen. Het duurde tot 2013 voordat de technologie echt werkte. Het eerste prototype, nu Cormorant (aalscholver) genoemd (voorheen bekend als de AirMule), ging in 2015 van start.

Urban Aeronautics heeft twee divisies. Tactical Robotics ontwikkelt onbemande vliegtuigen die voornamelijk worden gebruikt voor defensie, landbouw, vrachtvervoer en onderhoud van elektriciteitsleidingen. Metro Skyways ontwikkelt bemande vaartuigen zoals de CityHawk.

De Cormorant en de CityHawk gebruiken beide Fancraft-technologie. De onbemande Cormorant kan tot 1400 kilo vracht vervoeren, terwijl de CityHawk wordt ontworpen met stoelen voor vijf passagiers en de piloot. 

Tekening van de binnenkant van de CityHawk VTOL met dank aan Urban Aeronautics

Yoeli vertelt ISRAEL21c dat de eerste inzet van de CityHawk waarschijnlijk voor hulpdiensten zal zijn.

'Met zo'n kleine fysieke voetafdruk voorzien ze in een cruciale behoefte: de mogelijkheid om overal te landen', zegt hij. 'U kunt een arts rechtstreeks naar een patiënt brengen of een patiënt redden. Helikopters moeten tegenwoordig vaak een kilometer verderop landen, dan rent het medische team door de straten. Er gaat veel tijd verloren. '

In juni tekende Urban Aeronautics een overeenkomst met HyPoint in Silicon Valley om de waterstofbrandstofceltechnologie van laatstgenoemde in de CityHawk te verwerken.

De Cormorant wordt aangedreven door standaard vliegtuigbrandstof. Waterstof is milieuvriendelijker en biedt meer waar voor je geld, waardoor de afstand die een vliegtuig kan afleggen met 300 procent wordt vergroot ten opzichte van benzine.

Het is de bedoeling dat de CityHawk met waterstofkracht bij een snelheid van maximaal 125 mijl per uur, 100 mijl aflegt voordat hij weer moet tanken (afhankelijk van het gewicht). De CityHawk haalt tot 200 mijl op een tank.

Brandstofcellen

Brandstofcellen zetten de chemische energie van een brandstof, in dit geval waterstof, en een oxidatiemiddel (vaak zuurstof uit de atmosfeer) om in elektriciteit. Het enige residu is pure waterdamp.

Andere 'vliegende auto's' proberen op lithium gebaseerde elektrische accu’s in te bouwen, vergelijkbaar met het type dat wordt aangetroffen in een Tesla. Yoeli denkt dat dat een vergissing is.

"Een kilo accu-inhoud heeft slechts 5% van het equivalent aan energie in vergelijking met  waterstofcellen als brandstof, en het is niet 100% duurzaam zoals waterstof," zegt hij.

Rafi Yoeli CEO van Urban Aeronautics

We vroegen Yoeli waarom, als waterstof zoveel beter is, elektrische auto's op accu’s tegenwoordig een rage zijn.

"Waterstof werd twee decennia geleden uitgeprobeerd, meer om normale verbrandingsmotoren aan te drijven", legt hij uit. Tegenwoordig, met de komst van brandstofcellen, gaat de waterstof "in een halfgeleider box en komt de elektriciteit er aan de andere kant uit".

In dit geval kunnen moderne elektrische auto's elektrische motoren hebben, zelfs als de bron waterstof is. De Honda Clarity en Toyota Mirai zijn voorbeelden. Hetzelfde geldt voor de CityHawk, die eigenlijk een "eVTOL" is, een elektrische VTOL,  omdat de motor volledig elektrisch is.

Het bijvullen van de accu’s met waterstof duurt minuten, geen uren.  En waterstoftanks zijn lichter dan elektrische accu’s. Bij het vliegen is elke kilo die bespaard kan worden van cruciaal belang.

'Als je een helikopter van een ton hebt en je kunt hem 70 kilo lichter maken, kun je nog een betalende passagier extra meenemen', zegt Yoeli. ‘Gewicht kan een vliegtuigontwerp maken of breken in termen van nuttig laadvermogen en bereik.’

Een kaartje voor een vlucht?

De vraag die lezers inmiddels ongetwijfeld stellen is: wanneer kan ik in een vliegende Uber een tochtje maken?

Het antwoord: pas tegen het einde van het decennium.

'De CityHawk is nog niet in gebruik', geeft Yoeli toe. We moeten het nog steeds ontwerpen en bouwen." De Çormorant is pas over drie jaar klaar.

Hoewel een werkende Cormorant-demo al 300 vluchten heeft gemaakt, "is het geen vliegtuig dat van de lopende band komt, het is een eenmalige productie."

De CityHawk "zal twee jaar later klaar zijn", voegt hij eraan toe. 'We hebben het over 2028 of 2030.'

Alleen al het langdurige proces van het aanvragen en ontvangen van FAA-certificering kan vijf jaar duren. 'We doen niet mee aan een race', benadrukt Yoeli.

CityHawk concept illustratie met dank aan Urban Aeronautics

Ondertussen zal het 20-koppige bedrijf zich extra inspannen naarmate de vliegtuigen op weg zijn naar commercialisering. En er zijn contracten met strategisch belangrijke partners. Naast HyPoint heeft Urban Aeronautics overeenkomsten met Boeing, met de Franse fabrikant Safran Helicopter Engines en met de Aziatische mobiliteitsdienst Ascent.

'We blijven niet met twintig mensen in Yavne', voorspelt Yoeli.

Zullen we uiteindelijk luchttaxi’s zien zonder piloot, vergelijkbaar met zelfrijdende auto's? Yoeli rekent er niet op.

‘Als je op de weg rijdt, en er een probleem is, kun je de auto stoppen en aan de kant gaan. Dat kun je niet in de lucht doen.’



************************
ENGLISH:

CityHawk, a proposed “flying car” by Urban Aeronautics. Photo: courtesy

Yavneh-based Urban Aeronautics is developing its CityHawk to be a kind of Uber of the air, starting with emergency services.

By: Brian Blum - Israel21c

For nearly 60 years, the dream of flying cars that many Baby Boomers grew up on while watching TV’s George Jetson jet around the skyways has remained unfulfilled.

But the dream is still alive. A dozen startups around the world are developing VTOLs (“vertical takeoff and landing”) – the technical term for flying cars.

One of the most intriguing of those companies is right here in Israel. Yavneh-based Urban Aeronautics is developing CityHawk to be an eventual “Uber of the air.”

Urban Aeronautics’ CityHawk will have two features that make it stand out from the flying crowd.

First, the CityHawk won’t have wings or external rotors. Urban Aeronautics has spent the last decade and a half perfecting an internal propeller system called Fancraft (named after the large fans at the front and rear of the aircraft) that is safer for passersby and takes up much less space.

CityHawk will have a Fancraft propeller system. Image courtesy of Urban Aeronautics

Second, the CityHawk will be about the size of a large SUV so that it can land on a sidewalk near your home or office. Alternatively, up to four CityHawks could land on the roof of an office building compared with just a single traditionally sized helicopter.

Emergency services first

CEO Rafi Yoeli established Urban Aeronautics in 2001 to develop helicopters with internal rotors. It took until 2013 to get the technology to work. The first prototype, now called Cormorant (formerly known as the AirMule) took off in 2015.

Urban Aeronautics has two divisions. Tactical Robotics develops unmanned aircraft mainly used in defense, agriculture, cargo transport and power line maintenance. Metro Skyways develops manned craft like the CityHawk.

The Cormorant and the CityHawk both utilize Fancraft technology. The unmanned Cormorant can carry up to 1,400 pounds of cargo while the CityHawk is being designed with seats for five passengers and the pilot.

Drawing of the inside of the CityHawk VTOL courtesy of Urban Aeronautics

Yoeli tells ISRAEL21c that the first deployment of the CityHawk will probably be for emergency services.

“With such a small physical footprint, they serve a critical need: the ability to land anywhere,” he says. “You can bring a doctor directly to a patient or rescue a patient. Helicopters today often must land a kilometer a way, then the medical team runs through the streets. A lot of time is lost.”

In June, Urban Aeronautics signed an agreement with Silicon Valley-based HyPoint to incorporate the latter’s hydrogen fuel-cell technology into the CityHawk.

The Cormorant is powered by standard jet fuel. Hydrogen is more environmentally friendly and packs more bang for the buck, boosting the distance an aircraft can operate by 300 percent over gasoline.

With hydrogen power, the CityHawk is intended to travel for 100 miles before refueling (depending on weight) at a speed of up to 125 miles per hour. The CityHawk will get up to 200 miles on a tank.

Fuel cells

Fuel cells convert the chemical energy of a fuel – in this case, hydrogen – and an oxidizing agent (often oxygen, drawn from the atmosphere) into electricity. The only residue is pure water vapor.

Other “flying cars” are trying to incorporate lithium-based electric batteries – similar to the type found in a Tesla. Yoeli thinks that’s a mistake.

“A kilogram of battery has just 5% the equivalent amount of energy as hydrogen fuel cells, plus it’s not 100% sustainable like hydrogen,” he says.

Rafi Yoeli, CEO of Urban Aeronautics

We asked Yoeli why, if hydrogen is so much better, battery-powered electric cars are all the rage these days.

“Hydrogen was tried two decades ago, but it was to power normal internal combustion engines,” he explains. Today, with the advent of fuel cells, the hydrogen goes “into a solid-state box and electricity comes out the other side.”

In this case, modern electric cars can have electric engines even if the fuel source is hydrogen. The Honda Clarity and Toyota Mirai are examples. The same will be true with the CityHawk, which is actually an “eVTOL” – an electric VTOL – because its engine is all electric.

Hydrogen can be refueled in minutes rather than hours for batteries. And hydrogen tanks are lighter than electric batteries. When it comes to flying, every kilo saved is critical.

“If you have a one-ton helicopter and you shave off 70 kilograms, you can carry another ticket-buying passenger,” Yoeli says. “Weight can make or break an aircraft design in terms of useful payload and range.”

Ticket to ride

The question that readers are undoubtedly asking by now is: When can I ride in an Uber of the air?

The answer: Not until closer to the end of the decade.

“The CityHawk is not in service yet,” Yoeli admits. “We still need to design and build it.” The Cormorant won’t be ready for another three years.

While a working Cormorant demo has made 300 flights already, “it’s not a production aircraft, it’s a one-off.”

The CityHawk “will be ready two years later,” he adds. “We’re talking 2028 or 2030.”

The lengthy process of applying for and receiving FAA certification alone could take five years. “We’re not in a race,” Yoeli stresses

CityHawk concept illustration courtesy of Urban Aeronautics

Meanwhile, the 20-person company will be raising additional rounds as its aircrafts move toward commercialization. And there are key strategic partnerships to ink. In addition to HyPoint, Urban Aeronautics has agreements with Boeing, with the French manufacturer Safran Helicopter Engines, and with Asian mobility service Ascent.

“We won’t stay 20 people in Yavne,” Yoeli predicts.

Will we eventually see pilotless air taxis, similar to self-driving cars? Yoeli isn’t banking on it.

When you’re driving on the road, “if there’s a problem, you can pull over and stop the car. You can’t do that in the air.”

   

205 views