Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 25
Первый вопрос приходит в голову: Можно ли, теоретически, сделать гражданский электросамолет больших размеров? Конечно понимаю, что уже бы сделали итд, но вообще вопрос интересный
Сделать можно, не вопрос. Только все упирается в батарейки. Никому не нужен боинг-787 способный летать только 30-40 минут, а потом заряжаться 2-3 часа.
Ну как не нужен?
В Норвегии, например, дольше 40 минут летать особо некуда, так что на внутренних рейсах вполне могли бы использовать.
Заряжать батарейки не обязательно внутри самолёта — можно менять комплект батареек в аэропорту.
Упирается всё, я думаю, в деньги — батарейки пока ещё слишком дорогие, керосином заправлять дешевле.
В Норвегии, например, дольше 40 минут летать особо некуда, так что на внутренних рейсах вполне могли бы использовать.
Заряжать батарейки не обязательно внутри самолёта — можно менять комплект батареек в аэропорту.
Упирается всё, я думаю, в деньги — батарейки пока ещё слишком дорогие, керосином заправлять дешевле.
Запас хода в несколько десятков минут мне лично кажется рискованно маленьким. Что, если погодные условия не позволяют садиться на ту полосу, к которой он подлетел? Уйти на другой аэродром не хватит хода. Даже на пару запасных заходов на посадку может не хватить.
Разве что летать не более чем на 30 км, но тогда проще уж ехать по земле…
Разве что летать не более чем на 30 км, но тогда проще уж ехать по земле…
Туда бы еще солнечные батареи, чтоб стоя на земле он мог заряжаться.
Ему неделю пришлось бы заряжаться в солнечную погоду. А пассажира пришлось бы высадить, чтоб компенсировать утяжеление.
Не все так однозначно и плохо. Есть же например Solar_Impulse 2 которому мощности установленных на нем солнечных батарей уже практически хватает на непрерывный полет (пока есть хорошее солнце).
Понятно что он максимально облегчен и скорости полета небольшие и самолет более-менее соответствующий требованиям по безопасности и комфорту на одних солнечных батареях никуда не улетит, но все-таки зарядка будет составлять не дни, а несколько часов зарядки на солнце на 1 час полета.
С массой тоже не все так прямолинейно. От установки солнечных панелек на всю доступную поверхность масса разуется увеличится, НО т.к. появляется дополнительный источник энергии действующий прямо во время полета, то пропорционально его вкладу можно уменьшить емкость и массу аккумуляторов на борту.
Т.е. панельки выкинут совсем не пассажира, а X кг аккумуляторов.
И еще вопрос что тяжелее — без полноценных расчетов даже не скажешь увеличится суммарная масса или может даже наоборот немного снизится.
Понятно что он максимально облегчен и скорости полета небольшие и самолет более-менее соответствующий требованиям по безопасности и комфорту на одних солнечных батареях никуда не улетит, но все-таки зарядка будет составлять не дни, а несколько часов зарядки на солнце на 1 час полета.
С массой тоже не все так прямолинейно. От установки солнечных панелек на всю доступную поверхность масса разуется увеличится, НО т.к. появляется дополнительный источник энергии действующий прямо во время полета, то пропорционально его вкладу можно уменьшить емкость и массу аккумуляторов на борту.
Т.е. панельки выкинут совсем не пассажира, а X кг аккумуляторов.
И еще вопрос что тяжелее — без полноценных расчетов даже не скажешь увеличится суммарная масса или может даже наоборот немного снизится.
Логичнее сделать аэродром для легкой авиации одновременно и большой солнечной электростанцией, наподобие проекта солнечных дорог.
В Африке бы точно было бы востребовано размещение СЭС и аэродромов рядом.
В Африке бы точно было бы востребовано размещение СЭС и аэродромов рядом.
Вот это еще ближе:
Индийский аэропорт Кочин полностью перешёл на солнечную энергию
Там как раз в комментариях обсуждали — ну а что толку, если обеспечена только работа наземных служб и зданий аэропорта, а сами самолеты все-равно керосин жгут, вот если бы и самолеты на эл.энергии летали…
Индийский аэропорт Кочин полностью перешёл на солнечную энергию
Там как раз в комментариях обсуждали — ну а что толку, если обеспечена только работа наземных служб и зданий аэропорта, а сами самолеты все-равно керосин жгут, вот если бы и самолеты на эл.энергии летали…
Маск достроит гигафабрику и батарейки обещает дешевле сделать
у него уже в авто батареек на 70 квтч, а тут только на 10.
Такчто для самолета это вообще идеально, в моделировании давно уже электромоторы обошли и поршни и турбины
у него уже в авто батареек на 70 квтч, а тут только на 10.
Такчто для самолета это вообще идеально, в моделировании давно уже электромоторы обошли и поршни и турбины
Электромоторы где-то в 2.5-3 раза обходят поршневые моторы по КПД, но вот даже лучшие батарейки проигрывают в энергоплотности керосину примерно в 50 раз. Для автомобиля это не очень критично, а вот для самолета лишний вес — не вариант.
Да, поэтому ИМХО для самолетов гораздо перспективнее направление водородных топливных ячеек + эл.двигатели.
Благо водород наоборот почти в 3 раза по энергоплотности превосходит керосин. Правда это по массе, по объемной энергоплотности он хуже керосина, но все не настолько плохо как с аккумуляторами, да и для самолета как раз масса намного важнее чем объем, место где разместить легкое, но объемное топливо можно найти при условии проектировании планера изначально под такие цели, а не переделки существующих.
А проблему баллонов (требующих сверхвысокого давления и поэтому тяжелых и потенциально опасных в обращении) можно обойти используя сжиженный газ и криобаки.
Для авто это малоприемлемо(это и такие успешно реализованные прототипы были), а вот для самолетов которые обычно и так заправляют только непосредственно перед полетом и заливают объем топлива лишь немногом больше чем нужно на выполнение этого конкретного полета это не должно быть существенной проблемой.
Благо водород наоборот почти в 3 раза по энергоплотности превосходит керосин. Правда это по массе, по объемной энергоплотности он хуже керосина, но все не настолько плохо как с аккумуляторами, да и для самолета как раз масса намного важнее чем объем, место где разместить легкое, но объемное топливо можно найти при условии проектировании планера изначально под такие цели, а не переделки существующих.
А проблему баллонов (требующих сверхвысокого давления и поэтому тяжелых и потенциально опасных в обращении) можно обойти используя сжиженный газ и криобаки.
Для авто это малоприемлемо(это и такие успешно реализованные прототипы были), а вот для самолетов которые обычно и так заправляют только непосредственно перед полетом и заливают объем топлива лишь немногом больше чем нужно на выполнение этого конкретного полета это не должно быть существенной проблемой.
У водорода все очень плохо с плотностью энергии на единицу объема. Даже у жидкого. А у топливных ячеек все плохо с мощностью, увы.
Если смогут сделать достаточно мощные топливные ячейки, то мне кажется, что наиболее перспективным топливом для них будет этанол — он дешев и прост в производстве, не такой токсичный как метанол, его легко хранить и транспортировать.
Если смогут сделать достаточно мощные топливные ячейки, то мне кажется, что наиболее перспективным топливом для них будет этанол — он дешев и прост в производстве, не такой токсичный как метанол, его легко хранить и транспортировать.
Смотря с чем сравнивать — с керосином, да плохо (8,5 Мдж/литр против порядка 35 Мдж/литр). С аккумуляторами — наоборот отлично(те же 8.5 МДж/л против 1-2 МДж/л). Ну и объемная плотность в случае самолета все-таки вторична относительно массовой.
У топливных ячеек уже не все так плохо с мощностью, они последние 10 лет очень быстро развиваются. Не счичая лабораторных образцоцов, только что уже в пром. производство пошло например ячейки Тойоты последнего поколения для авто достигли такого уровня:
Т.е. 2 кВт на 1 кг массы и 3 кВт на литр объема занимаемого ячейками.
Например для самолета описанного в новости под которой сейчас пишем (в нем использован эл.двигатель 30 кВт) топливные ячейки(без баллонов и преобразователя) имели бы массу всего 15 кг и занимали объем 10 литров.
А аналог 10 кВт*ч емкости в виде водорода исходя из КПД скажем в 50% имел массу всего 0.6 кг и объем 8,5 литров в жидком крио виде или порядка 10 литров в баллоне сверхвысокого давления(композитным аналогичным используемым для «водородных» авто).
Параметры аккумулятора в новости не приведены, но вряд ли он лучше 200 Вт*ч/кг(это одни из лучших промышленно освоенных литиевых аккумуляторов), т.е. установленная на нем 10 кВт*ч батарея в нем весит порядка 50 кг, что порядка 2 раз больше чем связка топливные ячейки + водород + баллон для его хранения способные обеспечить такую же мощность и емкость.
Так что лучше бы стразу в 2-3 раза объем водорода (и соответственно продолжительность и дальность полета) увеличивать можно, благо емкость тут наращивается довольно дешево — основные затраты это ячейки и преобразователь. А не линейно от емкости как с аккумуляторами.
Так что все очень реально даже на уже существующем сейчас уровне технологий. Просто пока экономически не целесообразно пока есть относительно дешевый керосин.
Не говоря о том что будет через 5-10 лет — темпы роста всех эксплуатационных параметров у ячеек намного выше чем у аккумуляторов.
А вот спиртовыми ячейками почему-то совсем мало занимаются. Большинство усилий брошено на водород, частично на высокотемпературные метановые (в основном для стационарных промышленных применений), а развитием спиртовых особо никто не занимается.
У топливных ячеек уже не все так плохо с мощностью, они последние 10 лет очень быстро развиваются. Не счичая лабораторных образцоцов, только что уже в пром. производство пошло например ячейки Тойоты последнего поколения для авто достигли такого уровня:
The new Toyota FC Stack achieves a maximum output of 114 kW (153 hp). Electricity generation efficiency has been enhanced through the use of 3D fine mesh flow channels. These channels—a world first, according to Toyota—are arranged in a fine three-dimensional lattice structure and enhance the dispersion of air (oxygen), thereby enabling uniform generation of electricity on cell surfaces. This, in turn, provides a compact size and a high level of performance, including the stack’s world-leading power output density of 3.1 kW/L (2.2 times higher than that of the previous Toyota FCHV-adv limited-lease model), or 2.0 kW/kg. Each stack comprises 370 (single-line stacking) cells, with a cell thickness of 1.34 mm and weight of 102 g.
Т.е. 2 кВт на 1 кг массы и 3 кВт на литр объема занимаемого ячейками.
Например для самолета описанного в новости под которой сейчас пишем (в нем использован эл.двигатель 30 кВт) топливные ячейки(без баллонов и преобразователя) имели бы массу всего 15 кг и занимали объем 10 литров.
А аналог 10 кВт*ч емкости в виде водорода исходя из КПД скажем в 50% имел массу всего 0.6 кг и объем 8,5 литров в жидком крио виде или порядка 10 литров в баллоне сверхвысокого давления(композитным аналогичным используемым для «водородных» авто).
Параметры аккумулятора в новости не приведены, но вряд ли он лучше 200 Вт*ч/кг(это одни из лучших промышленно освоенных литиевых аккумуляторов), т.е. установленная на нем 10 кВт*ч батарея в нем весит порядка 50 кг, что порядка 2 раз больше чем связка топливные ячейки + водород + баллон для его хранения способные обеспечить такую же мощность и емкость.
Так что лучше бы стразу в 2-3 раза объем водорода (и соответственно продолжительность и дальность полета) увеличивать можно, благо емкость тут наращивается довольно дешево — основные затраты это ячейки и преобразователь. А не линейно от емкости как с аккумуляторами.
Так что все очень реально даже на уже существующем сейчас уровне технологий. Просто пока экономически не целесообразно пока есть относительно дешевый керосин.
Не говоря о том что будет через 5-10 лет — темпы роста всех эксплуатационных параметров у ячеек намного выше чем у аккумуляторов.
А вот спиртовыми ячейками почему-то совсем мало занимаются. Большинство усилий брошено на водород, частично на высокотемпературные метановые (в основном для стационарных промышленных применений), а развитием спиртовых особо никто не занимается.
Это все чушь собачья. Ориентирование в помещении гораздо важнее для человечества.
Или складные телефоны
А! Еще Slide-To-Unlock! Вот, что надо патентовать.
Или складные телефоны
А! Еще Slide-To-Unlock! Вот, что надо патентовать.
Из электросамолетов забавна электрическая модификация Cri-Cri. Он одноместный и место это рассчитано скорее на подростка или хрупкую женщину, но зато скорость в 283км/ч.
В прошлом году в Словении начали изготавливать тренер «Пипистрел Альфа Электро».
Вот еще хотел бы отметить невнятную завесу секретности вокруг подобных проектов. Складывается ощущение, что потребительские характеристики подобных устройств — жуткая коммерческая тайна или же неизвестны самому производителю.
Например, указана максимальная взлетная масса. Но масса пустого самолета не указана. Я гуглил — не нашел.
Указана цена «заправки» электричеством, но неизвестна цена замены батареи и количество рабочих циклов, после которых замена потребуется.
Емкость батареи указана как 10кВт*ч, а мощность двигателя — 30кВт. Т.е. при максимальной мощности двигателя батарея сядет за 20 минут, и это без учета потерь энергии на контроллере и питания бортового оборудования. В статье же заявлена нижняя планка в 40 минут.
Непонятна и максимальная скорость в 120км/ч — такая скорость больше подходит мотодельтаплану, чем самолету. Кстати, в вики указана крейсерская (а не максимальная) скорость в 159км/ч.
Например, указана максимальная взлетная масса. Но масса пустого самолета не указана. Я гуглил — не нашел.
Указана цена «заправки» электричеством, но неизвестна цена замены батареи и количество рабочих циклов, после которых замена потребуется.
Емкость батареи указана как 10кВт*ч, а мощность двигателя — 30кВт. Т.е. при максимальной мощности двигателя батарея сядет за 20 минут, и это без учета потерь энергии на контроллере и питания бортового оборудования. В статье же заявлена нижняя планка в 40 минут.
Непонятна и максимальная скорость в 120км/ч — такая скорость больше подходит мотодельтаплану, чем самолету. Кстати, в вики указана крейсерская (а не максимальная) скорость в 159км/ч.
Да, характеристики «плавают». Находится, то что анонсировали на выставке в мае и то что объявили сейчас.
К слову многое определяет сам двигатель, вот пример от Siemens:
The researchers at Siemens developed a new type of electric motor designed specifically for aircraft that weights only 50 kg yet delivers a continuous output of about 260 kW. The power-to-weight ratio of this engine, which breaks all previous records, opens up the possibility of larger aircraft with takeoff weight of up to two tons and capacity for up to 100 passengers to use an electric propulsion system.
120 км/ч похоже кто-то в переводе переврал. В англоязычных источниках и в видео-презентации с китайского ТВ говорится про 150 км/ч крейсерской скорости. 120 км/ч только в русскоязычных
Мощность движка с емкостью особо смысла сравнивать нет, это ничего не говорит. Никого же не удивляет (хотя вру, находятся кто удивляется и даже не верит) что движок например легкового авто едущего 100 км/ч по трассе после разгона использует мощность всего порядка 20 л.с из имеющейся сотни или больше (т.е. 20% и менее от максимальной).
Так и тут макс. мощность движка используется только при взлете и каких-то активных маневрах/фигурах пилотажа. А простой горизонтальный полет (или тем более планирование с постепенным снижением) и половины имеющейся мощности движка не используют.
Батарейку естественно нужно приплюсовывать к стоимости электричества, но это не секреты, а обычные всем надоевший всем маркетинг и ПР — про отрицательные стороны молчим и делаем вид что ихнет. А так ничего необычного они обычную литий полимерную использовали, запаковав в спец. корпус для соответствия требованиям по безопасности.
Т.е. будет что-то порядка 3000-4000$ по стоимости и 500-800 циклов до снижения емкости ниже 80%, после чего их еще довольно долго можно для чего-то другого использовать.
Сам самолет 160 0000 $ стоит.
Мощность движка с емкостью особо смысла сравнивать нет, это ничего не говорит. Никого же не удивляет (хотя вру, находятся кто удивляется и даже не верит) что движок например легкового авто едущего 100 км/ч по трассе после разгона использует мощность всего порядка 20 л.с из имеющейся сотни или больше (т.е. 20% и менее от максимальной).
Так и тут макс. мощность движка используется только при взлете и каких-то активных маневрах/фигурах пилотажа. А простой горизонтальный полет (или тем более планирование с постепенным снижением) и половины имеющейся мощности движка не используют.
Батарейку естественно нужно приплюсовывать к стоимости электричества, но это не секреты, а обычные всем надоевший всем маркетинг и ПР — про отрицательные стороны молчим и делаем вид что ихнет. А так ничего необычного они обычную литий полимерную использовали, запаковав в спец. корпус для соответствия требованиям по безопасности.
Т.е. будет что-то порядка 3000-4000$ по стоимости и 500-800 циклов до снижения емкости ниже 80%, после чего их еще довольно долго можно для чего-то другого использовать.
Сам самолет 160 0000 $ стоит.
Классная вещь для тех мест, где нет дорог, но есть направления (зимой и летом). И где в межсезонье приходится использовать исключительно авиацию.
Этот самолёт скорее всего не для перелётов, а для первичного обучения. летать будет в пределах воздушного пространства аэродрома. дешевле вылет — больше пилотов.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Первый в Китае электросамолет получил лицензию на производство