Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нем неправильно. Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.
Для начального обучения электрички вполне могут прижиться. НО не более. Кроме того, желательно тогда уж сделать электричку точно такую же как не электричку - скажем сделать C172EV электрическую а C172SP обычную, чтобы можно было пересаживаться.
Electric motor company MagniX will supply powerplants for Eviation Aircraft’s in-development electric aircraft Alice, marking another win for the upstart motor maker and a second power option for Alice buyers.
Eviation will offer the nine-passenger Alice with triple MagniX Magni250s – electric motors generating 375shp (280kW). They will turn Alice’s props at 1,900rpm, says MagniX chief executive Roei Ganzarski.
“They are very light and very powerful,” he says of the Magni250 propulsion system.
Eviation expects the Alice, a commuter and business aircraft, will be certified in 2021 and enter service in 2022.
MagniX, based in Redmond, Washington also expects 2021 certification for the Magni250.
Israel-based Eviation had already named Siemens as one motor supplier for the Alice. Siemens’ system includes 260kW electric motors powered by a 900kWh lithium-ion battery pack. That same battery pack will power the Magni250s.
Two motor choices eases "potential supply chain issues”, giving customers “broader choice of price points and maintenance schedules,” Eviation chief executive Omer Bar-Yohay has said.
The Alice will have three pusher propellers – one behind its “V” tail and one each at the wingtips – and be capable of flying 565nm (1,050km) and at 260kt (482km/h), says Eviation.
That range would enable the Alice to serve many existing air routes and make new connections via smaller, under-served airports, the companies say.
“That’s a significant aircraft,” Ganzarski says of the Alice, noting 45% of air routes fall within its range.
Actually, 55% of airline flights worldwide in April were within 565nm, according to Cirium data and analytics.
Eviation Aircraft
Each Magni250 contains two modules (managed by separate inverters) that, combined, provide 375shp. If an motor problem occurs, software can shut down one module and keep the other running, meaning the system will still provide 50% power, a feature Ganzarski calls "graceful degradation".
“You can really create a high level of redundancy,” he says.
MagniX has conducted more than 1,500h of motor ground tests in both Redmond and at its Australia site, and Eviation has been testing a Magni250 with the Alice’s propellers in Israel, says Ganzarski.
Eviation says MagniX is one of few manufacturers capable of building an electric engine for the Alice.
“MagniX has not just tested their propulsion system, but they’ve ran it with Alice’s specific profile,” Eviation says. “We can reassure customers that their motor can perform as expected under normal conditions and extreme ones.”
Eviation, which is providing the battery system, has been assembling the first Alice prototype in Vannes, France. Alice will have a fly-by-wire system and Honeywell cockpit avionics.
“We hope to fly the aircraft ahead of the Paris air show in June, where it will make its debut,” Bar-Yohay has said. MagniX’s motor will also be on display at the show.
Eviation plans to achieve first flight of the fly-by-wire equipped Alice this fall. It will perform flight testing in Prescott, Arizona, and expects three aircraft will join the flight-test campaign, including two prototypes and one production-conforming aircraft. THE CASE FOR ELECTRIC
Owned 100% by Singapore investment company Clermont Group, MagniX is also developing its 751shp Magni500 motor for installation on de Havilland DHC-2 Beaver seaplanes operated by Canadian regional carrier Harbour Air.
Those motors well suit Harbour because many of its flights have duration of only 30min – within the system’s capability.
Despite naysayers, Ganzarski insists technology already allows for development of electric passenger aircraft, though not anything like a widebody jetliner.
There’s no escaping that the best lithium-ion batteries have about 260Wh/kg of energy density – almost 50 times less than jet fuel’s 11.9kWh/kg density.
Electric aircraft therefore cannot nearly match the range of fuel-powered aircraft.
However, small electric passenger aircraft can efficiently operate countless shorter-distance routes, Ganzarski says.
The key is developing aircraft from scratch around batteries and motors, making them essentially “flying batteries”, says Ganzarski.
Electric motors are lighter and smaller than fuel engines, and they can be fitted on an aircraft’s wingtips, such as on the Alice.
“If I tell you that tomorrow we can take nine passengers 650 miles, and maybe in five years [take] 50 people 650 miles, that’s a reality,” Ganzarski says. “I see no reason you cannot… with the current motor technology we have.”
Electric motors cost significantly less to operate than fuel-burning engines – 60-80% less than internal combustion engines, says Ganzarski.
The electricity required to power a small electric aircraft on a 100-mile flight might cost $8, compared to $350-$400 for the fuel a convention aircraft would need, he says.
Also, electric motors also have far fewer parts than fuel-burning engines, meaning they require significantly less maintenance and overhauls.
Rolls-Royce Unveils Comprehensive Electric Power Plan
Mar 28, 2019Guy Norris| Aviation Week & Space Technology Rolls-Royce Unveils Comprehensive Electric Power Plan
Like many of the world’s aerospace gas turbine-makers, Rolls-Royce is coming to terms with the emerging electric-power revolution in civil and military aviation, and as it embarks on several parallel new propulsion technology ventures, the company is revealing key details of its 21st-century strategic development game plan.
“We are at a pivotal point in history,” says Sara Poxon, head of operations for Rolls-Royce Electrical, a group recently formed within the company to oversee a new industrial strategy to take advantage of what she describes as an “inescapable trend.” Embedded starter/generator tests target near-term more electric needs
E-Fan X will be the world’s most powerful flying electrical generator
ACCEL, eVTOL and Volante projects are helping to drive electric technology
With up to a billion electric cars predicted to be on the road by 2040, and technology pushed primarily by the automotive industry for greater power densities in electrical machines, power electronics and energy storage systems, “we are reaching the point where they become viable for aerospace; we are starting to see and acknowledge that,” says Poxon.
Yet for all this, while embracing the future, the strategy remains rooted in the company’s existing industrial strengths in gas-turbine technology. “We don’t expect it to happen overnight,” she says. “Over the next 5, 10 and 15 years, we expect the majority of our core capability to still be in the gas-turbine remit, and that is why we continue to revitalize existing capabilities.”
Alongside continued optimization of gas turbines and closer engine-airframe integration on future aircraft, two other key factors played a part in Rolls’ recent decision to make electrification one of its key areas of product innovation. These are an awareness that electrification is spawning a new generation of agile competitors with deep pockets, and the realization that long-term sustainability of aviation could become unattainable as advances in jet design threaten to plateau in the coming decades.
Tests of an embedded electrical starter generator in an Adour are boosting more electric aircraft technology. Credit: Rolls-Royce
“We are starting to reach a peak on our technology curve, and there is a recognition that we can’t just continue to make improvements in materials and material technologies,” Poxon says, referencing internationally agreed International Cooperation in Aviation Research (ICARe) goals for emissions reductions set for 2050. “There has to be a radical change in either aircraft or engine design, and electrification becomes an enabling technology to allow for this.”
As it sharpens its electrification focus, the company is maintaining its existing capability and expertise in areas such as permanent magnet thrusters and electrical products from parts of its recently divested commercial and marine businesses. “Most notably, we have a design group based in Trondheim, Norway, called SmartMotor, that we have retained as part of the sale to Kongsberg, and they are now renamed Rolls-Royce Electrical Norway. We also have Power Systems, which has done work on hybrid trains, microgrids and submarines. So, we have a wealth of experience in hybrid-electric across our businesses, and we are making sure we synergize some of these technologies,” Poxon says.
The development strategy also reflects the two ways electrification technology is expected to fundamentally affect aviation; either through an incremental, evolutionary approach such as the development of more electric aircraft or a disruptive, revolutionary approach such as electric propulsion.
One such incremental program is the ongoing E2SG project in Rolls’ Bristol, England, facility where an Adour military engine has been tested with an embedded electrical starter generator. “We’ve taken the experience from our SmartMotor team to draw power from the high-pressure (HP) and low-pressure (LP) shafts, so it is a dual-spool power offtake electrical system,” says Eddie Orr, head of capability at Rolls-Royce Electrical. “It has been very successful, and has brought together a combination of electrical, mechanical, thermal management and marine engineers.”
Although electrical capability is rapidly increasing, Rolls believes it will pace future advances. Credit: Rolls-Royce
The work builds on developments in 2017, when the engine was started and switched to electrical-generation mode with an embedded HP starter generator. “This year, we’ll be putting the generator on the LP shaft,” Orr says. “We’ve continued with the HP starter generator and introduced energy storage into that system. We’ve gone through subsystem checks, and it is now being integrated with the engine on the test rig.” Further testing is planned for this year, he adds.
The work on E2SG is being fed into the UK Team Tempest fifth-generation combat aircraft project. “[It] is also something we can feed into large civil engines as well, and we are looking to see how we can better manage surge margin for example,” Orr notes. “So rather than open bleed valves, you can reduce the amount of work on the compressor by taking less electrical power off it. But the platform still needs the same amount of electrical power. So therefore, you take it from the HP shaft.”
“On the disruptive side, that is where we are looking more closely at electric propulsion,” Poxon says, concurring with wider industry studies suggesting that initial applications are more likely to be viable at smaller scales. “At what point does the technology become mature enough [to start using] it in markets such as small regional aircraft? As you move to the larger payloads, speeds and ranges, that is where we see hybrid-electric and more electric components. Whereas with smaller payloads, speed and range, we see all-electric as being more viable. In terms of a time line, this is probably over the next five years all the way to 25 or 35 years-plus.”
Rolls-Royce is partnered with Airbus and Siemens on the hybrid-electric E-Fan X demonstrator, which is scheduled to fly in 2020. Credit: Airbus
Rolls believes future single-aisle airliners may require radically different battery chemistries than current configurations and much higher voltage to deliver tens of megawatts. Compared to the Boeing 787, the world’s first more electric airliner, which has 150 Wh/kg in energy storage, Rolls says a smaller hybrid-powered airliner in the 2030s will require up to 1,000 Wh/kg. Power electronics, which on the 787 are rated at 5 kW/kg, will need to handle four times that level in the future. The two motor/generator sets in the 787, which produce up to 3 kW/kg, will need to be replaced by a system able to generate 20 kW/kg.
Hybrid-electric propulsion for regional commercial aircraft is being evaluated through the E-Fan X demonstrator program with Airbus and Siemens. Designed to be flight-tested on a highly modified BAe 146/Avro RJ, the completed demonstrator will be the “world’s most powerful flying generator,” says Poxon. “We are delivering a 2.5-megawatt generator as well as power electronics, and these are attached to an AE2100 engine that sits within the fuselage and generates electricity.”
The ACCEL demonstrator is expected to derisk concepts for eVTOLs and regional transports. Credit: Rolls-Royce
Configured with silicon carbide power modules and permanent magnets, the 3,000-volt AC system will power a motor-driven fan that replaces one of the testbed’s original four Honeywell LF507 turbofans. The fan will be taken from an AE3007 engine. Although the E-Fan X will therefore be a parallel hybrid, which means propulsion is a combination of the gas turbines and electric power, the main purpose of the experiment is to evaluate it as a series hybrid, in which propulsion is electric with additional energy storage.
The generator is a combined effort, says Orr. “The electrical design team in Derby is working with the Rolls-Royce Norway team. They are supported from the U.S. and getting electronic support from Singapore,” he adds. Although the majority of the program is being undertaken as part of the European Clean Sky 2 research program, “There are aspects we do independent of that and so get learning back into our programs,” he notes. Rolls is providing the powerplant, generator and fan; Airbus is providing energy storage and interconnections, while Siemens is supplying the motor drive.
Orr stresses that any final configuration will differ from the E-Fan X, which is expected to fly in late 2020. “The concept could become a series hybrid or a boundary-layer-ingestion design, for example,” he says. “What we are doing is showing the capability of getting that large electrical high-voltage machine at altitude. There are a number of issues to address, including thermal integration and coronal discharge,” he adds referring to the challenge of preventing high-voltage cabling from arcing at cruise altitude. For this aspect, Rolls is relying heavily on its university research network, particularly Manchester, which is looking at installation breakdown and the effects of arcing and sparking.
“The main issues are cabling and terminations, as both have opportunity for corona effect,” says Orr. “The cabling concern has to do with monitoring of potential insulation breakdown and whether, as a result of internal discharge arcing, you get a breakdown in cables. We also have to look at that for the compatibility of insulation on the coils within the machines and the terminations. Because no one has done this before, there is a lot of knowledge to be gained.” As an aerospace business, some of what is learned will have to be shared universally, he says, so everyone understands it. The failure mechanisms around arcing and sparking will need to be understood by everyone, but “how we will overcome that is competitive,” he says.
A Rolls-Royce M250 forms the heart of the company’s hybrid-electric, five-seat, eVTOL study concept. Credit: Rolls-Royce
In the smaller realm of all-electric propulsion, Rolls and partner YASA are leading a UK government-backed research project dubbed Accelerating the Electrification of Flight (ACCEL) to explore the use of a high-power electrical system in a demonstrator aircraft. “It’s a joint collaboration with Electroflight in Staverton, in Gloucester, YASA Ltd. in Oxford and us in Derby and Bristol,” explains Poxon. Electroflight is a UK-based company specializing in high-performance electric power trains, including energy storage systems.
Fewer than 20 engineers and a single Rolls program manager “are working toward an all-electric aircraft all the way from concept to flight in just 36 months and on a limited budget,” Poxon says. “We are rotating our engineers through that, and the aim is to stimulate the electrical supply chain and provide an independent path to electrical system capability acquisition. We are focusing on energy storage and higher-power-density electrical machines.” Flight tests of the battery-powered sports aircraft are aimed at 2020, and Rolls is targeting new airspeed records as well.
Rolls expects to learn valuable lessons from the ACCEL program about the integration and packaging of lithium-ion battery cells and modules, as well as a better understanding of the thermal analysis of center cells and under what circumstances they might overheat. It will also learn about battery management and whether particular composite materials might help control the thermal environment.
Knowledge from ACCEL will dovetail with other small-scale electric and hybrid-electric initiatives aimed at the personal air vehicle and fledgling urban air mobility markets. For the latter, Rolls-Royce’s Indianapolis group is ground testing a hybrid-electric system based on the company’s Model 250 (M250) turboshaft.
The program began in early 2018, and by the end of that year “we were able to create a hybrid-electric propulsion system and demonstrate three modes of operation—series hybrid, parallel hybrid and turbo-electric,” says Poxon. “We’ve been able to test all three modes of operation. Initial ground tests were completed in the fourth quarter of 2018, and the plan for this year is to work toward a flight-ready solution. We covered the 500-800-kW total power range, which is a sweet spot for eVTOLs,” she adds.
To help focus studies on the technical feasibility and development challenges of electrical propulsion, Rolls has also designed its own notional eVTOL. “It’s the first time I believe Rolls-Royce has come up with a concept like this at an aircraft-level, and this is propulsion-system-based on an M250 hybrid-propulsion configuration,” says Poxon.
The five-seat, series hybrid design incorporates rotors and tilting wings, and draws on the company’s extensive military vertical- and short-takeoff-and-landing experience with the Pegasus-powered Harrier combat aircraft. The M250 would generate around 500 kW to six electric rotors and fly at up to 250 mph for about 500 mi. (800 km). At cruising altitude, the vehicle’s lift rotors would fold, and power would be provided by aft-mounted propellers.
“We haven’t launched a product yet, but all the technology and integration work we are doing would support it,” says Orr. Any full-scale program would also be done in collaboration with established airframe-makers and other aerospace companies. “If this new market appears, the big players want to make sure it is as safe as what we have today,” he adds.
Rolls-Royce is also working with luxury car company Aston Martin, Cranfield Aerospace Solutions and Cranfield University on a hybrid-electric three-seat vehicle for urban and intercity air travel. Called the Volante Vision Concept, the vehicle would include an M250-based power system and is provisionally targeted to enter service in the mid-2020s.
“It is a concept only, but assuming you get through all the integration challenges, then aerodynamically we believe it could fly,” says Orr. “We have the right power level, the right energy storage, so the power-to-weight ratio is fine. And it is the same with our own concept. There are challenges in terms of certification [and in] how it is set up today because we don’t have electrification as the main propulsion system. But as an industry, we are working with regulators and certification authorities to overcome these hurdles. They are not showstoppers.”
Существенными преимуществами электродвигателя станут относительная бесшумность и низкая температура нагрева
tass.ru
7 МАЯ, 02:35 Источник: для российских военных прорабатывается концепция вертолета с электродвигателем
Существенными преимуществами электродвигателя станут относительная бесшумность и низкая температура нагрева
МОСКВА, 7 мая. /ТАСС/. Концепция нового ударного вертолета с гибридной силовой установкой, которая в перспективе будет заменена на электродвигатель, прорабатывается в интересах Вооруженных сил России. Об этом сообщил ТАСС во вторник источник в оборонно-промышленном комплексе.
"В интересах ВС РФ прорабатывается концепция вертолета сил общего назначения с гибридным двигателем [двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель] на первом этапе, а затем - с электродвигателем", - сказал собеседник агентства.
По его словам, существенными преимуществами электродвигателя станут относительная бесшумность и низкая температура нагрева, что обеспечивает "малозаметность для теплопеленгаторов и головок самонаведения противника". Кроме того, такой вертолет будет независим от топлива. Собеседник отметил, что электричество можно добыть из любого другого вида топлива, что даст преимущество в крупномасштабных боевых действиях будущего, когда устойчивая работа нефтеперерабатывающей инфраструктуры может быть нарушена.
Собеседник агентства сообщил, что, по оценке военных ученых, боевые вертолеты с включающей электродвигатели гибридной установкой могут получить широкое применение "в ближайшие 15-20 лет".
ТАСС не располагает официальным подтверждением предоставленной источником информации.
В настоящее время в России не существует действующих образцов вертолетов с электродвигателем или гибридной установки с электродвигателем. Ранее опытный образец полностью электрического вертолета был изготовлен американской компанией Tier 1 Engineering на базе вертолета R44 Robinson. Еще один образец легкого вертолета с электродвигателем был создан компанией Sikorsky на базе машины S-300. Оба вертолета были оборудованы литий-ионными батареями.
Swoop-77, я во многом согласен с Вами, но не во всём.
Сейчас критическая температура у суперпроводников подползла к -35 Цельсия. Это уже не жидкий азот, а сухой лёд. И, что важно - это теплее, чем температура на эшелоне.
А распределенные по крылу и вообще по аппарату двигатели - это очень перспективное направление. Там сдвиг результатов (качество, удельный расход, ВПХ) не на проценты, а на десятки процентов намечается, то есть, действительно прорыв.
Другое дело, что запихивать всё в тему "малая авиация России" - это лукавство.
Однако, у директоров российских научных институтов небогатый выбор: либо пытаться заниматься наукой, получая деньги по лукавым тендерам; либо заниматься явной фигнёй и показухой; либо принципиально перестать ловчить, плюнуть на всё и смотреть, как разваливается коллектив (а для многих это дело всей жизни).
Первое, на мой взгляд, предпочтительнее.
PS. Обоими темами, судя по докладам на ICAS 2018, занимается большинство ведущих производителей двигателей и самолётов. И занимаются, исходя из прогноза бурного развития электротехники, в том числе, улучшения удельных показателей всех составляющих электрической и гибридной силовой установки. Вот прогноз Rolls-Royce. "Disruption in conductor technology" - это ВТСП с комнатной температурой.
На мой взгляд, занятия подобными темами куда полезнее для будущего российской авиапромышленности, чем очередная перелицовка Ан-2.
Swoop-77, я во многом согласен с Вами, но не во всём.
Сейчас критическая температура у суперпроводников подползла к -35 Цельсия. Это уже не жидкий азот, а сухой лёд. И, что важно - это теплее, чем температура на эшелоне.
А распределенные по крылу и вообще по аппарату двигатели - это очень перспективное направление. Там сдвиг результатов (качество, удельный расход, ВПХ) не на проценты, а на десятки процентов намечается, это действительно прорыв.
Другое дело, что запихивать всё это в тему "малая авиация России" - это лукавство.
Однако, у директоров институтов есть выбор: либо пытаться заниматься наукой, получая деньги по лукавым тендерам - либо заниматься явной фигнёй и показухой - либо плюнуть на всё и смотреть, как разваливается коллектив (а для многих это дело всей жизни).
Первое, на мой взгляд, предпочтительнее.
Бурундук!
Все эти темы многократно обсуждались на соответствующих совещаниях и в ЦАГИ, и в ЦИАМ, и в ГосНИИ АС, и в СибНИА. Мой взгляд простой на все это. Сначала нужно на бумаге доказать состоятельность всей системы в целом. Продемонстрировать энергетический баланс самолета и т.п. Я не раскрою страшной тайны, но то о чем Вы пишите про -35С в подобных системах для самолета невозможно реализовать. Это уже доказано. Возможно в далеком, далеком и еще 10000 раз далеком будущем. То же касается и распределённых силовых установок. Кто против? Я говорю о том, что сначала все это можно сделать в виде реальной НИР и показать на бумаге как это летает. Можно сделать стенд для проверки этой силовой установки в ЦИАМ. Но зачем все это бездоказательное лепить на самолет и летать? В чем смысл. Какие батареи ставить? Как это все эксплуатировать в перспективе? Вы представьте 10 двигателей на крыле - это 10 в 3 степени возможные ошибки. А там еще и решили в крейсерском режиме убирать воздушные винты в крыло, так как доказано, что для данного режима они не нужны. Представляем дальше. Сибирь, зима, метель, сугробы, что машины откапывать приходится... И как вот это все теперь очистить от снега, льда и т.п. В целом это все называется энергетическая механизация, которая давно изучается. Но прорыва от неё ждать не стоит. Даже НАСА по этому направлению сократило финансирование. Ответьте пожалуйста сами себе на следующий вопрос - «Когда (в каком году) можно получить подобный самолет малой авиации»? Поверьте это очень далекое будущее и показатели достижимости каких то первых возможных объектов это горизонт 2030-2035 года. Доказано в мире.
Но я могу согласиться с тем, что изучать это нужно, как минимум для доказательства или опровержения необходимости подобных ЛА. Но точно не за те деньги, которые выделяют для развития малой авиации. Сейчас важно начать решать саму проблему всей этой малой авиации, а не заниматься возможными проектами далекого будущего.
А распределенные по крылу и вообще по аппарату двигатели - это очень перспективное направление. Там сдвиг результатов (качество, удельный расход, ВПХ) не на проценты, а на десятки процентов намечается, то есть, действительно прорыв.
А где про это почитать можно?
Потому как то, что я помню из аэродинамики, заявленному несколько противоречит.
Во-первых, к.п.д. винта пропорционален его диаметру, а "распределение" - это как раз много винтов малого размера вместо одного-двух больших винтов. Во-вторых, распределённые силовые установки дают увеличение площади конструкции, омываемой потоком воздуха от винтов - что тоже не идёт на пользу экономичности.
А вот плюсов (аэродинамических) от "распределения" я пока как-то не представляю...
Однако, к.п.д. винта растёт с ростом диаметра "при прочих равных" (при одинаковой подводимой мощности), а так к.п.д. маленьких промышленных вентиляторов тоже высок и смысл именно в разделении мощности силовой установки на много движителей.
Преимущества: представьте, например, эффект Коанда вдоль всего размаха крыла. Или правильное омывание потоками воздуха управляющих поверхностей (это больше для БПЛА - т.к. вопросы безопасности возникают). Или управление без управляющих поверхностей (для них же). Или управление пограничным слоем. Возможностей много.
Однако, к.п.д. винта растёт с ростом диаметра "при прочих равных" (при одинаковой подводимой мощности), а так к.п.д. маленьких промышленных вентиляторов тоже высок и смысл именно в разделении мощности силовой установки на много движителей.
Преимущества: представьте, например, эффект Коанда вдоль всего размаха крыла. Или правильное омывание потоками воздуха управляющих поверхностей (это больше для БПЛА - т.к. вопросы безопасности возникают). Или управление без управляющих поверхностей (для них же). Или управление пограничным слоем. Возможностей много.
Бурундук! Вам в копилку для размышлений. Эффекты с распределенными силовыми установками вдоль размах крыла имеют право на существование. Действительно можно добиться существенного увеличения Cу (более 3 единиц) на взлете, что очень хорошо для STOL самолетов. Но в крейсерском полете они в таком количестве как бы «нафиг» не нужны. При этом мы рассматриваем с Вами задачу лишь аэродинамики. А теперь накладываем все это на конструкцию и системы самолета. Что получаем. Кратко и несколько слов. Крыло у нас не является абсолютно жестким и имеет в том числе крутку. В полете так же будут возникать изгибы и аэродинамическая крутка из-за жесткости крыла. Ключевое здесь то, что вектор потока от этих двигателей будет разный. Что только не выдумывали учёные из ЦАГИ это уму не постижимо. К стати в ЦАГИ, в большей степени, нормальные то ученые как раз понимают тупиковый путь развития данного направления. Но, как всегда свои но... Далее. С точки зрения создания безопасных систем и систем управления этими двигателями получается очень сложная архитектура комплекса. И особенно в части силовой электрики. Вы же не посадите на одну силовую шину все двигатели разом. Нет, не сможете, по условиям «отказобезопасности». Результатом получается то, что вся электронная начинка (СЭС, управления движителями и так далее) будет весить больше чем все эти двигатели вместе взятые. И это все считалось и тому есть подтверждения в виде тех самых отчетов НИР. Понятно, что нужно двигаться и развиваться. И на мой взгляд это должен делать ЦИАМ в части двигателестроения, но не за деньги малой авиации. Ну и самое главное. Законы физики никто не отменял. Поэтому я и написал выше о том, что сначала пусть на бумаге докажут весь энергетический баланс самолета. Сколько энергии взял (например аккумуляторы), столько ее с учетом снижения КПД винтов и электросистем придёт к движителю. Ну если только атомный реактор поставить?! Есть вариант генерирования турбогенератором (ТВД + генератор). ЦИАМ этим сейчас будет заниматься. Есть смысл, мы обсуждали подходы разработки данных систем, и наконец то они пришли к этому, но ощутимый результат можно будет увидеть только где нибудь после 2030 года. Кроме того, с точки зрения нормативной базы создания подобных ЛА в мире практически ничего нет. И этим то же нужно заниматься.
Один из вариантов ЛА от ЦАГИ с распределенными силовыми установками (подчеркиваю один из многих) на это даже есть патент:
Ну и ЦАГИ - в части аэродинамики. И ВИАМ - в части тех же сверхпроводников.
То, что результат реально увидеть после 2030 г. (за исключением БЛА) - тоже да. Но наука на то и наука, что должна думать вперёд.
Но согласен, что не за деньги малой авиации.
Однако, финансирование и академической, и отраслевой науки за последние годы драматически сократилось. Академический институт, где я работал раньше, сократил численность в 2,5 раза. Ещё хуже - что денег хватает только на зарплату. Ни на библиотеку, ни на командировки, ни на приём иногородних исследователей денег нет совсем. Не говоря уже про более дорогостоящие вещи (экспериментальные установки и т.д.). То есть, включён режим даже не выживания: институты закукливаются до состояния спор и ждут более благоприятных условий.
В такой ситуации у руководителя, как я уже писал (я сейчас говорю о честном, порядочном и болеющем за дело руководителе) два выхода: влезать в любые темы, рискуя репутацией и свободой и заранее понимая, что отчёт будет липой, либо смотреть, как институт агонизирует и погибает.
Поэтому то, что делает НИЦ, пропихивая явно доморощенные и уже ведущиеся работы в не соответствующий им грант - это неправильно и нехорошо. Но камень я в них не брошу, потому как понимаю мотивы такого поведения.
У промышленных вентиляторов есть ма-а-аленькое отличие от воздушных винтов - они стоят на месте.
А как известно, на стоящем самолёте к.п.д. пропеллера равен нулю.
Извините, но это всего лишь мантра.
Есть такой общий для много чего "закон куба-квадрата".
В частности, он говорит о том, что два больших двигателя выгоднее, чем четыре вполовину меньшей мощности. Почему, собственно, четырёхдвигательные лайнеры и стали редкостью - они существуют только в том случае, когда двигателей потребной мощности просто нет.
И "с философской точки зрения" очень трудно понять, почему два двигателя выгоднее, чем четыре - но при этом десять двигателей выгоднее, чем два.
Я, наверное, могу припомнить три попытки использовать эффект Коанда - и все они успеха как-то не принесли.
Да, там было не "вдоль всего размаха крыла" - но в чём принципиальная разница?
Пока что это тоже выглядит как мантра.
Эффект управления пограничным слоем известен 115 (сто пятнадцать) лет. Игрались с ним очень много. В несколько заходов.
Вот только почему-то в практику системы УПС так и вошли.
...сначала пусть на бумаге докажут весь энергетический баланс самолета. Сколько энергии взял (например аккумуляторы), столько ее с учетом снижения КПД винтов и электросистем придёт к движителю.
"Присоединяюсь к предыдущему оратору".
Есть теплотворная способность углеводородного топлива, есть к.п.д. ГТД / ДВС, есть масса силовой установки и обслуживающих её систем.
Есть удельная энергоёмкость аккумулятора, есть к.п.д. электродвигателя, есть масса силовой установки и обслуживающих её систем.
Ну, и показал бы кто-нибудь, как меняется по дальности масса комбинации "силовая установка + источник энергии + обслуживающие системы" для обоих случаев. Ведь это несложно. И показал бы, начиная с какой дистанции электрический или гибридный привод становится выгоднее, чем "традиционный".
Ан, нет - одни только мантры во славу электродвижения.
Закон куба-квадрата не абсолютен и не всегда работает в пользу увеличения размеров (вес в кубе - подъёмная сила в квадрате). Законы масштабирования для электродвигателей, вероятно, будут другими, чем для ТРД.
Про промышленные вентиляторы - повеселили. Про нулевой к.п.д. винта стоящего самолёта - тоже (к.п.д. винта равен отношению увеличения кинетической энергии воздушного потока, созданной винтом, к энергии, потребляемой силовой установкой за то же время).
СУПС не получили развития из-за сложности их организации "традиционными" методами (отбор воздуха, сложные трубопроводы и т.д.). С использованием минидвигателей система становится локальной - и заметно более лёгкой.
"Правильное" омывание поверхностей - это в струе винтов, что хорошо для полётов на малых скоростях.
Эффекты Коанда на "чебурашках" большой пользы не принесли именно потому, что затрагивали малую часть потока по размаху крыла. И в этом есть принципиальная разница, как минимум - на порядок.
Управление без управляющих поверхностей - изменением тяги отдельных двигателей (речь идёт именно об управлении, а не о балансировке).
Полного же ответа, естественно, не будет, так как вы мне предлагаете для удовлетворения вашего интереса выполнить НИОКР и бесплатно выложить его результаты.
Однако я вижу, что серьёзные участники рынка усиленно изучают схему самолёта с гибридной установкой и большим количеством двигателей (турбоэлектролёт), в том числе с использованием ВТСП. Преимущества они, естественно, оценивают, но сейчас их искать, чтобы выложить здесь, мне лень.
Pit, согласен. И я об этом и говорю. Сколько ни крути вентилятор, а теория вероятности говорит. Докажите по «отказобезопасности» условие, что произойдёт в случае отказа всей системы на одном крыле? И как парировать этот момент? Никаких рулей не хватит. А вероятность отказа очень велика и это было показано в разных работах ГосНИИ АС. Эффект получится как при обрубании хвостовой балки на вертолете. Поэтому я и говорю - чудес не бывает, изучать нужно, но доказать сначала на бумаге.
(устало) Опять "вероятно".
Это ведь всё считается - только расчётов "в целом" почему-то не видать. Адепты этой идеи упирают на частности и качественные оценки. А главный упор - на "эмоции".
В своё время, впервые столкнувшись при проектировании с ТВД, я этому изрядно удивился, и, между нами, до сих пор не понимаю, каким образом винтовой самолёт трогается с места.
Но тем не менее, это "аэродинамический" факт.
Для сваливания наибольшее значение имеет устойчивость / управляемость по рысканию.
Но вот что-то не видать проектов с кучей двигателей на киле / килях.
Эффекты Коанда на "чебурашках" большой пользы не принесли именно потому, что затрагивали малую часть потока по размаху крыла. И в этом есть принципиальная разница, как минимум - на порядок.
Однако я вижу, что серьёзные участники рынка усиленно изучают схему самолёта с гибридной установкой и большим количеством двигателей (турбоэлектролёт), в том числе с использованием ВТСП.
С того момента, как основной целью компаний - в том числе и "серьёзных участников рынка" - стала даже не прибыль, а капитализация, информационное пространство пополняется исключительно "весёлыми картинками". Их единственное назначение - навешивание лапши на уши акционеров, не отягощённых не то, что профессиональными знаниями, а даже знанием физики на уровне 6-го класса и здравым смыслом.
Согласен с аргументами A_Z. Не добавить, не отнять. Мало того, все эти теории про распределенные движители и т.п. исследования, турбоэлектролеты, изложены не только в отчетах по НИР в России, но и в зарубежных источниках, в том числе НАСА.
Я лишь добавлю про масштабируемость электродвигателей и спор вокруг этого в научных кругах. На одном из многочисленных заседаний научных организаций в ЦАГИ, представители ОКБ Миля подтвердили то, что масштабировать эти электродвигатели не представляется возможным. То же подтвердило и ГосНИИ АС. Совсем другие законы регулирования возникают при переходе от одной системы к другой. И система будет другой. По этой же причине в ЦАГИ и хотят засунуть в натурную аэродинамическую трубу полноразмерное крыло с многочисленными двигателями и продуть. Представьте в натурную аэродинамическую трубу! Была идея у них (ЦАГИ) даже все это распределенное хозяйство поставить вместо крыла Л-410 и сделать натурные продувки. А электрические движители наверное возьмут от стиральной машинки. Все дело в том, что очень сложно сделать математическую модель подобных «летающих карлсовнов». Поэтому и НАСА со своим Х-57 Maxwell делали натурный образец крыла и гоняли его на машине по ВПП в рамках исследований. А теперь это все нужно наложить на реальные (!) законы управления, реальный объект - ЛА. Ой как не все гладко то будет...
Уважаемый Бурундук написал, что подобными исследованиями и работами нужно заниматься. Так никто и не против! И действительно Вы правы в том, что всю нашу фундаментальную науку, да и прикладную тоже, засунули в ту самую «Ж». Это только с зомбоящика нам вещают как все у нас классно, а те кто реально находятся в этой «Ж» знают на своей шкуре как все тяжело. Поэтому у нас и делается все по остаточному принципу, и бюджет размазывается лишь бы как то прокормить этих ученых, да еще чтобы они не выступали где не попадя. И я соглашусь с Вами, уважаемый Бурундук в том, что на вот таки подобные фундаментальные или прикладные исследования в Государстве практически ничего не выделяется. К сожалению такова суровая действительность наших дней.
Поэтому в предыдущем сообщении я и писал, что это для БПЛА.
Другое дело, что при распределённой СУ будет иметь сравнивать вероятность двух событий: "силовая установка сломается настолько сильно, что управление станет невозможно" и "сломается классическая система: скажем, качалка руля или ещё что-то".
Кстати, "управление шагом винта" уже применяется в мультикоптерах, а на мультикоптерах собираются возить пассажиров.
Я хочу сказать, что вы из сообщения в сообщение подбиваете собеседника на выполнение трудоёмких действий. Дайте мне, найдите мне, посчитайте мне. Сами же ограничиваетесь саркастическими репликами типа "раньше не было - и сейчас не получится".
Вопрос: зачем мне тратить время и силы, выполняя задания (не просьбы, у вас они звучат именно как задания) недружелюбного собеседника? Я ценю своё время и своё хорошее настроение.
Ваш стиль общения - это ваш выбор, но мне кажется, что в результате вы теряете и приятельские отношения, и возможность получения интересной информации. И это впечатление касается вашего общения не только со мной.
tass.ru
