Электроавиация

VirPil

VirPil

Старожил
Там речь была о самолете. Т.е. максимум два двигателя, точнее силово-двигательная установка. Только в цепочку "турбина-вентилятор" добавляются "генератор-преобразователь-аккумулятор-преобразователь-мотор". КПД вырастет, а надежность упадет.
 
Реклама
S

Seerndv

Старожил
Французы испытали демонстратор гибридного самолета Cassio





Cassio I VoltAero
Демонстратор пассажирского гибридного самолета Cassio I, разработанный французской компанией VoltAero на базе Cessna 337 Skymaster, 11 октября 2020 года совершил первый полет. Как пишет Flightglobal, летные испытания состоялись на аэродроме Руайян-Меди на юго-западе Франции и были признаны успешными. Теперь разработчики готовят самолет к перелету по Франции, во время которого он пролетит через 11 городов.
Демонстратор Cassio I был представлен публике летом 2019 года. Самолет оснащен тремя электромоторами Safran ENGINeUS 45 мощностью 60 киловатт каждый. Два из них установлены в передней части балок Cessna 337 и оснащены тянущими воздушными, а один — в хвостовой части и вращает толкающий воздушный винт.
Кроме того, на самолет установлен двигатель внутреннего сгорания мощностью 276 киловатт. Он вращает генератор, который в полете подзаряжает аккумуляторные батареи. Кроме того, этот двигатель может использоваться для вращения толкающего воздушного винта в полете в случае отказа электромоторов.
Гибридная двигательная установка, смонтированная на Cassio I, будет использоваться на перспективных пассажирских самолетах семейства Cassio, разработкой которых VoltAero занимается в настоящее время. В это семейство войдут 10-местный Cassio 600, шестиместный Cassio 480 и четырехместный Cassio 330.
Разработчики рассчитывают развернуть серийное производство Cassio 330 к началу 2023 года, Cassio 480 — в 2024 году, а Cassio 600 — в 2025-м. Предполагается, что в первый год серийного производства компания выпустит 30 новых самолетов, через год — 90, а затем выйдет на полномасштабный выпуск летательных аппаратов в 150 единиц в год.
Гибридный самолет семейства Cassio получит передний горизонтальный стабилизатор и крыло, к которому будут присоединены две небольшие балки. На последних будут установлены вертикальные кили и горизонтальный стабилизатор. Новый самолет, согласно проекту, должен получить один толкающий воздушный винт. Он будет вращаться тремя электромоторами и двигателем внутреннего сгорания.
Предполагается, что при новой схеме двигатель внутреннего сгорания можно будет отключать, используя для относительно тихих взлетов и посадок только электрические моторы. В полете часть электромоторов можно будет переключить в режим генераторов. Кроме того, схема предполагает возможность полного отключения электромоторов и полета только за счет двигателя внутреннего сгорания.
Василий Сычёв
и надо бы добавить:

HYBRID POWER MODULE
Benefiting from 10 years of pioneering expertise, VoltAero is developing a unique, and proprietary, hybrid power module for multiple applications - including helicopters and boats. This system allows for safe, quiet, efficient and eco-friendly operations.

VoltAero’s hybrid power module combines the power of an internal combustion engine and three electric motors.
VoltAero’s hybrid power module combines 300-kW of internal combustion engine power with three electric motors of 60 kW each – delivering a total power of 480 kW. These multiple sources of energy ensure very safe modes of operation by utilizing one source of power (electrical or mechanical) - or both - depending on the usage scenario.
For the helicopter application, the takeoff would typically use both power sources, while the landing can be performed in a fully-electric mode. During flight, the electric power is derived at its maximum efficiency, allowing significant fuel savings when compared to the current-generation of turbine engines. In certain cases, fuel consumption can be reduced by up to 50%. When landings are performed in the fully electric mode, noise levels will be lower than a conventional turbine-powered helicopter.
Redundancy is another advantage of the hybrid power module, based on proprietary aspects of VoltAero’s design. If one of the three electric motors fail, it is automatically disconnected - enabling a pilot to land the helicopter safely. In the event of a partial failure of the thermal combustion engine chain, specific torque transmission is performed through the power module to enable a safe landing.
Fuel burn example: Cruise flight – twin-turbine vs. hybrid
 
S

Seerndv

Старожил

Британцы разработают водородную летающую сотовую вышку
Василий Сычев, 26 октября 2020
Британский стартап Stratospheric Platforms совместно с американской компанией Northrop Grumman занялась разработкой двухдвигательного водородного стратосферного беспилотника, который будет использоваться для обеспечения сотовой связи стандарта 5G. Как пишет Aviation Week, диаметр покрытия сотовой связью с помощью аппарата составит до 140 километров.

Сегодня несколько компаний в мире занимаются разработкой беспилотных летательных аппаратов, которые бы могли обеспечивать связью труднодоступные районы. Предполагается, что с помощью таких аппаатов сотовые операторы смогут расширить абонентскую базу и сэкономить на строительстве сотовых вышек.

Перспективный стратосферный водородный беспилотник разрабатывается по схеме высокоплана с V-образным хвостовым оперением. Размах крыла беспилотника составит 60 метров. Аппарат массой 3,5 тонны сможет выполнять полеты на высоте 18,3 тысячи метров на протяжении девяти дней. Первый полет аппарата запланирован на 2022 год.

Другие подробности о новом беспилотнике не раскрываются. Ранее Stratospehric Platforms провела испытания системы связи стандарта 4G, предназначенной для установки на летательные аппараты. Испытания проводились на модифицированном высотном разведывательном самолете Grob G 520. Во время испытаний самолет выполнял полеты на высоте 13,7 тысячи метров.

Разработчикам удалось добиться скорости передачи данных абонентам на земле в 70 мегабит в секунду и от абонентов — в 20 мегабит в секунду. Система сотовой связи может быть доработана для поддержки стандарта 5G.

В конце сентября 2020 года японская компания HAPSMobile испытала перспективный псевдоспутник Sunglider полетом на высоте 19,2 тысячи метров. Продолжительность полета беспилотника составила 20 часов. Аппарат обеспечивал покрытие сети стандарта LTE. К ней подключились несколько абонентов, которые совершили серию видеозвонков при помощи смартфонов и компьютеров.

Василий Сычёв
 
Ту-155

Ту-155

Старожил
Вы забыли про винты малого диаметра - у них к.п.д. меньше, чем у "длиннолопастных".
Тут есть ресурс.
Переход на схему "соосный квадракоптер" позволит увеличивать диаметр НВ посравнению с октокоптером.
Но РВ с его валами, редукторами, сопротивлением позволит избежать.
 
Последнее редактирование:
Eduard_AB

Eduard_AB

Старожил
Переход на схему "соосный квадракоптер" позволит увеличивать диаметр НВ...
Радикально не позволит. Это уже не раз обсуждалось/объяснялось.
Преимущества "мультикоптеров" в простоте их ВМГ, в которой практически отсутствует механика.
Как только винт начинает усложняться шарнирами и пр. сопутствующей механикой, эти преимущества исчезают.
Размеры жесткого(бесшарнирного) винта, работающего в основном в режиме косого обдува, ограничиваются как возникающими знакопеременными нагрузками(по прочности, привет горизонтальным и вертикальным шарнирам), так и его моментом инерции(располагаемые частотные характеристики изменения тяги/моментов ВМГ становятся несоответствующими частотным характеристикам ЛА, как объекта управления, привет изменяемому шагу).
 
Ту-155

Ту-155

Старожил
Радикально не позволит. Это уже не раз обсуждалось/объяснялось.
Преимущества "мультикоптеров" в простоте их ВМГ, в которой практически отсутствует механика.
Как только винт начинает усложняться шарнирами и пр. сопутствующей механикой, эти преимущества исчезают.
Размеры жесткого(бесшарнирного) винта, работающего в основном в режиме косого обдува, ограничиваются как возникающими знакопеременными нагрузками(по прочности, привет горизонтальным и вертикальным шарнирам), так и его моментом инерции(располагаемые частотные характеристики изменения тяги/моментов ВМГ становятся несоответствующими частотным характеристикам ЛА, как объекта управления, привет изменяемому шагу).
Я не о том.
Соосными квадракоптерами называют вот такую примитивную схему безо всяких шарниров и перекосов. Просто два мотора один над другим. На случай отказа.
 
Eduard_AB

Eduard_AB

Старожил
alexfill2015

alexfill2015

Старожил
Kitty Hawk испытала электрический конвертоплан дальним перелетом

Американская компания Kitty Hawk испытала перспективный электрический конвертоплан Heaviside, который планируется использовать в качестве аэротакси, полетом на эффективную дальность. Как пишет Aviation Week, во время испытаний дальность и скорость полета аппарата превысили расчетные, составив 160 километров и 290 километров в час соответственно.

Электрический конвертоплан Heaviside совершил первый полет в начале октября 2019 года. Он выполнен по самолетной схеме высокоплана с передним горизонтальным оперением. Конвертоплан оснащен восемью электромоторами, шесть из которых расположены на крыле и два — на законцовках переднего оперения. Толкающие воздушные винты на электромоторах выполнены поворотными.

Размах крыла Heaviside составляет 6,1 метра. Аппарат способен на вертикальные взлет и посадку, а также полет в режиме висения. Расчетная эффективная дальность полета конвертоплана составляет 130 километров, а скорость полета — около 250 километров в час.

По заявлению Kitty Hawk, испытания показали, что после полета на дальность в 160 километров, «остался еще значительный заряд аккумуляторов».

В середине октября 2019 года во время испытательного полета в беспилотном режиме, проводившемся на частной ферме в Трес-Пинос в Калифорнии, конвертоплан Heaviside совершил жесткую посадку на поле на скорости 37 узлов (68,5 километра в час) с пикированием в 20 градусов и 20-градусным креном на левый борт.

В результате жесткой посадки аппарат получил серьезные повреждения — носовая часть конвертоплана отвалилась от фюзеляжа вместе с кабиной пилота. Позднее выяснилось, что причиной жесткой посадки стал скрипт, управляющий зарядом аккумуляторов. В полете скрипт забрал на себя слишком много вычислительных ресурсов бортового оборудования Heaviside, в результате чего аппарат перестал слушаться управления.
https://vk.com/video-145294610_456241449?list=29f6837e58511affba
OBXjENRKcdo.jpg

 
S

Seerndv

Старожил
- гибриды начинают и побеждают ... пока :unsure:
Квадрокоптер впервые провел в воздухе больше 10 часов
Квадрокоптер впервые провел в воздухе больше 10 часов


Quaternium Technologies
Испанская компания Quaternium Technologies установила рекорд продолжительности полета квадрокоптеров — ее дрон провел в воздухе 10 часов и 14 минут. Предыдущий рекорд принадлежал ей же и составлял 8 часов и 10 минут.
Электрические мультикоптеры, особенно квадрокоптеры — это простая в производстве и управлении конструкция, которая позволяет не использовать сложный автомат перекоса или другие механизмы. Для выполнения любых маневров мультикоптеру достаточно поменять тягу на винтах с нужным соотношением. Но эта простота обуславливает низкую энергоэффективность такой схемы управления по сравнению с вертолетной, где как раз используется автомат перекоса.
Кроме того, в электрических дронах энергия запасается в литиевых аккумуляторах, которые по плотности энергии очень далеки от сжигаемого жидкого топлива. Но если размеры и грузоподъемность дрона позволяют, его можно оснастить гибридной системой выработки энергии. В ней за вращение винтов отвечают электромоторы, но получают электричество они не из двигателя внутреннего сгорания.
За последние годы разработчики гибридных дронов достигли большого прогресса: в конце 2017 года Quaternium Technologies установила рекорд, составивший 4 часа и 40 минут, через полтора месяца китайцы добились результата в семь с лишним часов. Теперь испанская компания вновь побила рекорд (он был установлен ее же инженерами в марте 2020 года).

Во время недавнего рекордного полета инженеры использовали последнюю модификацию гибридного дрона HYBRiX. Они закрепили на его нижней части бак на 16 литров бензина АИ-95 с небольшим добавлением масла. В новой версии специалисты поставили новую инжекционную систему от компании Löweheiser, которая имеет массу 40 грамм и большую эффективность, чем предыдущая. Это позволило более точно отстроить расход топлива и снизить его. В результате дрон провисел в воздухе 10 часов и 14 минут.
Классические квадрокоптеры тоже получают все большую продолжительность полета. К примеру, в мае DJI представила дрон Matrice 300 RTK, способный проводить в воздухе 55 минут.
Григорий Копиев
 
Реклама
S

Seerndv

Старожил
К процитированному выше:
Sonaca to develop airframe for VoltAero Cassio hybrid
By Murdo Morrison30 October 2020

Belgian aerostructures manufacturer Sonaca is to develop and build the airframe for VoltAero’s Cassio hybrid-electric aircraft.
Under the terms of an agreement with the French start-up announced today, Sonaca will “transition Cassio from its current design status into a production-ready definition”. It will also “oversee” the aircraft’s manufacture.
Cassio 1 c VoltAero

Source: VoltAero
Sonaca will also oversee manufacture of the production aircraft
VoltAero’s founder, former Airbus chief technology officer Jean Botti, says the deal “takes us one very important step closer to production”.
Last week, VoltAero publically flew its Cessna 337 Skymaster-based prototype, featuring a dual-power source engine, for the first time at its base in Royan-Medis in southwest France. The company this week started an 11-city country tour with the demonstrator.
VoltAero plans to release a family of three aircraft, with four, six and 10 seats. The proposed design of the aircraft also features a forward fixed canard and an aft-set wing with twin booms that support a high-set horizontal tail. The powertrain integrates a cluster of electric motors with an internal combustion engine in a “barrel configuration” that drives a single pusher propeller.
The company plans to assemble the aircraft in the Nouvelle Aquitaine region of southwest France with deliveries targeted to begin in 2023 with the four-seat Cassio 330.
Charleroi-based Sonaca, which is owned by the Wallonian regional government, is one of Europe’s largest aerostructures specialists.
 
S

Seerndv

Старожил
NASA завершило испытание складывающихся пропеллеров для электросамолёта X-57 / 3DNews - Daily Digital Digest
NASA завершило испытание складывающихся пропеллеров для электросамолёта X-57
06 ноября 2020 Геннадий Детинич
Имея длительную историю в разработке авиационной техники, в NASA более 20 лет самостоятельно не занимались авиационными проектами. К новым разработкам по этой теме агентство подтолкнуло зарождение авиации на электрической тяге. Команда NASA начала разрабатывать основу для полностью электрического самолёта — проект X-57. Интересным штрихом проекта являются складывающиеся пропеллеры подъёмных двигателей. На днях они прошли финальное испытание.

X-57. Источник изображения: NASA

X-57. Источник изображения: NASA​
В своей основе проект X-57 использует планер самолёта Tecnam P2006T итальянской разработки. Это лёгкий четырёхместный цельнометаллический самолёт с двумя двигателями. Специалисты NASA заменили топливные двигатели на 14 электрических, два из которых (на законцовках крыльев) являются крейсерскими с неубирающимися лопастями. Остальные 12 двигателей вооружены складывающимися лопастями, которые после отключения питания откидываются набегающим потоком воздуха. Эти двигатели предназначены для взлёта и посадки или для специальных манёвров.
Как сообщили в NASA, система складывания и возвращения лопастей в рабочее состояние успешно прошла критическое испытание в аэродинамической трубе. Это означает, что самолёт проекта X-57 может быть допущен к опытным полётам. Может так статься, что связанный с пандемией коронавируса COVID-19 карантин заставит перенести испытания X-57 на следующий год, но пока остаётся надежда, что первые полёты всё же состоятся ещё до конца текущего года.

X-57. Источник изображения: NASA

X-57. Источник изображения: NASA​
Ранее в NASA завершили разработку конструкции аккумулятора для тяговых двигателей электросамолёта. Это будет батарея ёмкостью 69,1 КВт·ч из которых для работы двигателей и систем самолёта будет предоставляться 47 КВт·ч. Остаток — это резерв на случай непредвиденных ситуаций. Вес литиевого аккумулятора составит 390 кг при весе самолёта 1360 кг. В батарее предусмотрена защита от возгорания и перегрева, что потребовало многих интересных конструкторских решений. Будет интересно посмотреть, как X-57 поднимется в небо.
 
П

Прототип-66

Новичок
Приветствую романтиков неба!
Всю тему не осилил, но пишу в эту электрическую тему, в надежде, что не промахнулся. Я инженер-конструктор. С авиацией мало знаком, в основном автопром. Есть разработка - активное рулевое управление, аналог Active Front Steering фирмы BMW. Это электроусилитель с изменяемыми параметрами. В автопром пристроить разработку пока не удалось. Вот думаю, в малой авиации могло бы пригодиться? Хотя бы вот на этих электросамолётах. Ведь гидравлика здесь неуместна. Кто разъяснит, как осуществляется управление на эл. самолётах?
 
VirPil

VirPil

Старожил
как осуществляется управление на эл. самолётах?
Как и на обычных. Если маленький - вручную, если большой - то гидравлика. А почему "гидравлика здесь неуместна"? Какая разница чем крутить гидронасос?
А вообще электросамолеты это экзотика и игрушка, по причине малой емкости батарей.