Комментарии 50
Так это… Они не загрязняют вот ваще ваще, или «Чтобы новые технологии стали применимы в «большой» авиации, следующее поколение энергоустановок должно производить колоссальное количество энергии»?
И если отработанные аккумуляторы будут закапывать в условной сибири/индии/тихом океане, а собирать в китае — то с точки зрения экологии все норм?
И если отработанные аккумуляторы будут закапывать в условной сибири/индии/тихом океане, а собирать в китае — то с точки зрения экологии все норм?
Тут, наверное, как обычно — из двух зол нужно выбирать меньшее) Ну, и аккумуляторы можно как-никак утилизовать
Аккумуляторы утилизовать как раз легко.
Именно. Меньшее.
А все подсчеты экономичности и чистоты электродвигателей идут из расчета «бензиновый сжигает, а электро нет».
Где расчеты фулл цикла использования?
Ведь и у машин там отнюдь не только сгорание бензина имеет место быть. Масло, резина, производство собственно моторов/корпусов, прочие расходники. Утилизация отработанного масла и шин — отдельный веселый процесс, к примеру. Добыча бензина — тоже тот еще процесс, но мы его почему-то нигде не считаем… Аналогично и по электроэнергетике — цифр нет.
А если цифр нет — то это как бы намекает.
ПС — утилизировать можно все, вопрос именно в стоимости процесса.
А все подсчеты экономичности и чистоты электродвигателей идут из расчета «бензиновый сжигает, а электро нет».
Где расчеты фулл цикла использования?
Ведь и у машин там отнюдь не только сгорание бензина имеет место быть. Масло, резина, производство собственно моторов/корпусов, прочие расходники. Утилизация отработанного масла и шин — отдельный веселый процесс, к примеру. Добыча бензина — тоже тот еще процесс, но мы его почему-то нигде не считаем… Аналогично и по электроэнергетике — цифр нет.
А если цифр нет — то это как бы намекает.
ПС — утилизировать можно все, вопрос именно в стоимости процесса.
А я вот задаюсь вопросом, почему нет самолетов-гибридов? Турбина, вырабатывающая электричество на керосине + электродвигатели и батарея. Ведь КПД такой системы будет выше, а расход топлива — меньше; точно так же, как у гибридов-автомобилей.
мощность двигателя боинга на взлёте кажись 25МВт - какие провода нужны чтобы такую мощность подвести от генератора к двигателю?
Лет 10 назад летал на планере (!) Pipistrel с электромотором размером с колесо автомобиля. Запомнилось 25 кВт, но на сайте 40 кВт нынче. То ли, запамятовал, то ли усовершенствовали… И вот этот откидной моторчик поднимал планер на высоту, избавляя от необходимости буксировки и позволял штатно планировать. Чем планер с мотором отличается от самолета, я так и не понял. Но очевидную перспективу ощутил.
Почти ничем, за исключением того что планер 1 человека то с трудом несёт, ну и планер планирует, т.е. Полететь куда угодно и где угодгюно нельзя, надо ловить тепловые потоки, плюс скорость так себе.
подразумевал, что планер с двигателем на взлете не отличается от самолета, поскольку поднимается на высоту, откуда возможно начать планирование, строго за счет собственного двигателя.
Конкретно тот планер был двухместный с двигателем 25-40 кВт, но принципиальных проблем в масштабировании технологии не вижу. Кроме экономических - чем больше вес батарей, тем меньше вес полезной нагрузки. Вот почему на сегодня электроавиация ориентирована на формат такси - быстрые короткие перевозки.
Гипотетически да, но планер изначально так спроектирован, длинные тонкие крылья, хорошее аэродинамическое качество, при боле менее большой грузоподъемности такую конструкцию уже не сделать, плюс масса ограничений на эксплуатацию (сильный ветер, и пр) У немцев в войну были большие планеры, но они могли только снижаться и разгоняли их все равно самолёты.
но принципиальных проблем в масштабировании технологии не вижу.
Почему муравей падает с любой высоты и не расшибается, а для человека высота критична?
Почему метровый железный прут можно взять за концы и надо быть очень сильным, чтобы его согнуть, а десятиметровый сам гнется под своим весом?
Масштабирование технологий — это принципиальная проблема.
Пока что единственное, куда смогли придумать, куда прикрутить электроавиацию — первоначалка, когда много коротких полетов вокруг аэропорта, плюс очень экзотичные места, где есть спрос на мегакороткие рейсы. А у стартапных аэротакси по большей части все хорошо со специалистами по маркетингу, а вот с авиационной частью вопросы…
Был такой, сам не летал, но видел как-то. Владелец говорил, что аккумулятора хватает на 15-20 минут и на набор примерно 2-2,5 тысяч метров. Т.е., если грубо, это нечто похожее на самолет только первые 15 минут. Потом это только планер, причем glide ratio у него будет похуже, чем у бездвигательных собратьев.
У планера крейсерская обычно 70, нагруженность крыла мала, маневренность мала, грузоподьемность 100-200кг. Ограниченность по погодным условиям полета.
Чтоб получить планер на 30 пассажиров прийдется крыло сделать метров 50.
Чтоб получить планер на 30 пассажиров прийдется крыло сделать метров 50.
Нужны точно такие же провода, как и от аккумулятора к двигателю ))
Двигателю все-равно от чего питаться, от генератора или от аккумулятора. Мощность двигателя от этого не изменится.
Двигателю все-равно от чего питаться, от генератора или от аккумулятора. Мощность двигателя от этого не изменится.
В Tesla Rodster 2020 вроде бы собираются впихнуть свыше 1000 лошадок. Это почти мегават мощности. Если это так то загружаем 25 родстеров в Боинг и летим :)
С проводами то как раз все понятно, тут главный вопрос - а в чем профит - вместо прямого подключения к винтам зачем-то добавлять посредник в виде генератора и электродвигателя. В самолете же нет коробки передач или рекуперативного торможения.
потому что КПД газотурбинных двигателей значительно выше обычных ДВС, взлет-посадка у самолета занимает мало времени в сравнении с длительностью полета и в пробках он не стоит.
Смысла в гибридах вообще никакого.
Смысла в гибридах вообще никакого.
Всё наоборот :-)
да, видимо что-то я попутал с електростанциями.
Но все же полностью не соглашусь, газотурбинные движки по КПД где-то между бензиновыми и дизельными.
Но все же полностью не соглашусь, газотурбинные движки по КПД где-то между бензиновыми и дизельными.
Не, вы были как раз правы.
Самый лучший бензиновый двигатель имеет теоретический КПД ~30%, дизель — 40%
(именно из-за таких низких КПД комбинированные парогазовые электростанции с их КПД >60% позволяют электроавтомобилям быть выгоднее бензиновых несмотря на все дополнительные потери при передаче и конвертации энергии)
У коммерческих авиалайнеров КПД достигает 55%
Сверхзвуковые прямоточные реактивные двигатели могут достигать КПД 64.3%
Самый лучший бензиновый двигатель имеет теоретический КПД ~30%, дизель — 40%
(именно из-за таких низких КПД комбинированные парогазовые электростанции с их КПД >60% позволяют электроавтомобилям быть выгоднее бензиновых несмотря на все дополнительные потери при передаче и конвертации энергии)
У коммерческих авиалайнеров КПД достигает 55%
Сверхзвуковые прямоточные реактивные двигатели могут достигать КПД 64.3%
газотурбинные движки по КПД где-то между бензиновыми и дизельными.Сильно зависит от класса мощности.
видимо что-то я попутал с електростанциями.Да, попутали. Фокус в том, что для крейсерского полёта требуется в 7-10 раз меньше мощности, необходимой для безопасного взлёта. Кроме прочего, это означает, что в крейсерском полёте двигатель работает, на удивление, не в режиме максимального КПД.
При этом двигатель — самая дорогая часть самолёта. Скажем, А-320 NEO стоит порядка $100млн при том, что сухая цена движка для него под $4млн, а контрактная до $10млн.
Потому, в отличие от автомобильных аналогий, гибридные схемы в авиации не означают обязательного резкого удорожания, ведь мощность (и цену) ТРДД можно уменьшить всемеро. Кроме того, ТРДД не будет не будет работать в режимах, сокращающих ресурс, к примеру, взлётных.
При этом акккумулятор вовсе не должен обеспечивать весь полёт, достаточно 15-20 минут подъёма на эшелон, дальше можно становиться на зарядку от того же ТРДД.
Дополнительные выгоды приносит изменение компоновки и активная аэродинамика. Сопротивление фюзеляжа можно понизить процентов на 10 (грозятся и 15-ю, но сомневаюсь), эффективность механизации крыла резко возрастёт. С «топливными» двигателями это не организуешь и из-за проблем компоновки, и из-за проблем надёжности, резкого ухудшения несущих свойств при отказе двигателя. Надёжность электропривода не на один десятичный порядок выше — потому можно.
Гибрид в машине нужен потому что в машине сложно соблюдать оптимальный режим работы ДВС. У самолётов все по другому, там что ДВС что турбина проектируется из расчета почти все время работать на оптимальном режиме и только при взлете и посадке малый газ или форсаж. Гибрид в таком случае будет просто пустой тратой ресурсов на преобразование энергии.
КПД гибридной системы на самолете не будет выше чем у современных ТРДД, во всяком случае на магистральных пассажирских самолетах. Гибридные автомобили выигрывают в экономичности в городской езде за счет работы ДВС на оптимальных, близких к постоянным режимах, тогда как ДВС обычных машин там почти все время работают на переменных режимах с большими относительными расходами топлива. Плюс у гибрида есть подзарядка от рекуперативного торможения. На трассе, где двигатели и обычных машины работают в основном на постоянных режимах и торможения редки, расход топлива гибридов мало отличается от обычных машин.
Двигатель самолет большую часть времени полета работает на крейсерском режиме под который он и оптимизирован и электропередача не может уменьшить расход в этом случае. Самолет достаточно эффективно использует накопленную энергию сам по себе, рекуперация ему не нужна. Электропривод может помочь ИМХО только в бустерах для взлетных режимов. Можно будет использовать еще более оптимизированные под крейсерский режим ТРД.
Двигатель самолет большую часть времени полета работает на крейсерском режиме под который он и оптимизирован и электропередача не может уменьшить расход в этом случае. Самолет достаточно эффективно использует накопленную энергию сам по себе, рекуперация ему не нужна. Электропривод может помочь ИМХО только в бустерах для взлетных режимов. Можно будет использовать еще более оптимизированные под крейсерский режим ТРД.
Справедливости ради, разрабатывают ее в большой кооперации в рамках госконтракта с Минпромторгом России. Из вашей же статьи:
Если же говорить о гибридах в авиации, то сейчас такой тренд есть и у большинства ведущих компаний такие разработки идут в разной стадии реализации. Ключевые преимущества в ГСУ: экологичность и большая свобода компоновки.
Разработка гибридной силовой установки, включающей в себя газотурбинный турбовальный двигатель с генератором, выполнена в кооперации ЗАО «СуперОкс», НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», СибНИА им. Чаплыгина, Уфимский государственный авиационный технический университет, Московский авиационный институт, ООО «Экспериментальная мастерская «Наука-софт», ООО «Авиа-Турбо». ЦИАМ выступает в роли головного разработчика
Если же говорить о гибридах в авиации, то сейчас такой тренд есть и у большинства ведущих компаний такие разработки идут в разной стадии реализации. Ключевые преимущества в ГСУ: экологичность и большая свобода компоновки.
и с подзарядкой акумов при торможении? )))
Для обеспечения самолета энергией используется эмулятор батареи.
Эээ, что?
А вы что, телефон от обычной розетки заряжаете? Все давно скачивают эмулятор батареи и заряжают от него!
Вообще в исходном тексте такого не нашёл, интересно, откуда такая фантазия. Зато там есть прекрасный тестовый стенд на базе грузовика, достойный кадра из очередного Безумного Макса. В общем, инженеры NASA там интересно живут))
Ну чтоб политкорректно было… китайцы там… крутят… эмул… тьфу, генератор.
Не, ну если делать электрический самолет, то он в принципе должен быть беспилотным — потому как 80кг пилота, замененные акб, это + 50-70 км хода… ну и взлет/посадка должна быть вертикальной — при его габаритах и запасе хода — даже лишние 10-20км до аэродрома с впп, это уже серьезный крюк, а площадку для посадки вертолета можно воткнуть почти где угодно, даже сделать ее мобильной.
Трансатлантические перелеты на Х-57 пока недоступны. Электросамолет работает на батареях, дальность полета на которых составляет не более 160 километров. Но технологии развиваются, и в NASA рассчитывают, что самолеты следующего поколения будут легче, а дальность полета возрастет.Опять надежды на фантастический прорыв в аккумуляторостроении. Только чтобы перейти от 160 км к трансатлантическим перелётам, он не то что фантастический, а волшебный должен быть.
НАСА молодцы, не просто электропривод, а реализация старой мечты об активном крыле. И похоже что электропривод может решить проблему безопасности полета на самолете с крылом которое требует активного обдува. До этого все подобные проекты себя не оправдывали — отказ двигателя и полный рот земли гарантированно. Для взлетных режимов такое прижилось только на военных грузовых самолетах, например C-17, чтобы летать, хоть и с повышенным риском, с коротких полос. А с 12. двигателями обдува отказ одного, да и не одного, не страшен.
Раскрою один интересный секрет про современные самолеты: у всех без исключения современных пассажирских самолетов с компоновкой от 50 мест MTOW (Maximum Take Off Weight) всегда больше MLW (Maximum Landing Weight). Например, в случае моих любимых Airbus для 319 эта разница 70000-61000=9000 кг и до 14300кг для A321NEO (93500-79200). Т.е. с точки зрения прочности конструкции самолеты спроектированы так, чтобы удовлетворять требованиям сертификации при посадках с MLW вплоть до MTOW. Разница в весах же нивелируется полете за счет сжигания топлива. Внимание вопрос: очень интересно, как сильно будет меняться конструкция самолета для условий, когда MLW=MTOW для соответствия нормам сертификации. Опять же упрочнение (=утяжеление) центроплана и элементов шасси потребует более емких батарей. Вообщем, довольно нетривиальная инженерная задача для больших самолетов. P.S. Если мне не изменяет память, то у Tecnam P2006T MTOW=MLW=620кг.
Помнится я видел у Игоря Негоды складной винт.
Был бы любопытен вариант когда основную энергию электросамолёт получал бы с солнечных батарей на своей поверхности (хотя это всё же больше подходит для аэростатов, а не самолётов). Или даже что-нибудь вроде комбинации большого стратосферного электродирижабля, который постоянно остаётся в воздухе, и электровертолётов, доставляющих его пассажиров в аэропорт и обратно.
Таким самолётам сто лет в обед. Только это сверхлёгкие конструкции со здоровенным крылом. Не выдаёт Солнце больше киловатта на кв.м., как ни уговаривай.
Ещё вот по поводу прожектов трансатлантических перелётов. Ну допустим, создали мы аккумулятор, способный перемещать пару сотен пассажиров на десять тысяч км, а что с зарядкой? Обычный аэробус заправляется керосином ну порядка получаса, если что.
Ещё вот по поводу прожектов трансатлантических перелётов. Ну допустим, создали мы аккумулятор, способный перемещать пару сотен пассажиров на десять тысяч км, а что с зарядкой? Обычный аэробус заправляется керосином ну порядка получаса, если что.
Все же просто, вытащил, пожевал, засунул обратно, полетел ) Шутка.
Но менять батарейки на заряженные рабочий вариант, в ангаре может стоять мощная зарядная станция на много таких аккумуляторов. Менять их может специальный роботизированный манипулятор.
Выше облаков нет влияния погоды на солнечные батарею. Электробусы работают на литий-титанатых батареях.
Если начнут появляться модели военного назначения, тогда стоит задуматься об изобретении Гаусс-пушки. Мощные электромагнитные вспышки негативно влияют на работоспособность электроники, как известно из физики.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
X-57 Maxwell от NASA: первый «боевой» полет электросамолета запланирован на конец года