Full slides presentation of the LIFTER Project by Jean-Louis Naudin (in french)

1. JNaudin509@aol.com http://www.jlnlabs.org
Propulsion Electrocinétique
Le Projet Lifter
Vers un transport
aérien
« tout électrique »
par Jean-Louis Naudin

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

3. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Historique
1960 : Le Brevet T.Townsend Brown

4. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
1997 : Reproduction de l ’expérience de
Thomas Townsend Brown

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

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

7. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet ARDA
Advanced Reduced Drag Aircraft

8. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet ARDA
Advanced Reduced Drag Aircraft

9. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet ARDA
Advanced Reduced Drag Aircraft

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

11. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet ARDA
Les recherches de la Northrop Corporation

12. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet ARDA
Les recherches de la Northrop Corporation

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

14. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet ARDA
Les brevets…

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

16. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Une structure géodésique

17. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Réplications du Lifter à travers le monde

18. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Diversité des géométries possibles...

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

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

21. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
4 fois moins de puissance à 70 Hz qu’en DC

22. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Résultats des tests - Tableau comparatif

23. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Graphe des performances
400 W/kg
0.55 cv/kg

24. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Mesures d’accéleration

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

26. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Tests sur les effets du « vent ionique »
Le principe de l’âne et de la carotte…

27. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Tests sur les effets du « vent ionique »

28. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Les Brevets NASA et les tests US Army

29. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
Développement d ’un appareil VTOL
Le Lifter-Craft VTOL : Vol silencieux, aucune pièces mobiles, grande enveloppe de vol, furtivité...

30. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le LIFTER-Craft
Un propulseur électrocinétique modulaire
400 W/kg
0.55 cv/kg

31. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le LIFTER-Craft
Un véhicule électrocinétique à propulsion électrique
400 W/kg
0.55 cv/kg

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

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

34. Jean-Louis Naudin - La Propulsion Electrocinétique - http://www.jlnlabs.org
Le projet LIFTER
DEMONSTRATION – L’Hexa-Lifter
DEMONSTRATION