Летательные аппараты с альтернативными источниками энергии

[FW]

реальные новости
http://www.fai.org/ciaca-news/42710-electric-flight-record-heralds-new-era-of-aviation
25 Ноября 2016 года.
Самолёт Extra EA 300 LC PEP (D-EPWR) установил новый рекорд скороподъёмности для самолётов с весом от 500кг до 1000кг с электроприводом на в/в. На самолёте установлен электропривод фирмы Сименс Siemens SP260D.
Рекорд зафиксирован под номером 18085 в регистре ФАИ: http://www.fai.org/fai-record-file/?recordId=18085
Самолёт поднялся на высоту 3000 м за 4 минуты и 22 секунды, это примерно 11,5 м/сек. Рекорд установлен пилотом Вальтером Экстра.

И немного помечтаем , по материалам фирмы Сименс- к 2030 году планируется поднять региональный самолёт с гибридными источниками энергии для выработки электроэнергии для электромоторов. Самолёт будет рассчитан на 100 паксов и дальностью до 1000 км.

 

[Mechanic]

Ммм, торможение винтами с рекуперацией энергии )

 

[FW]

Новый сайт, не знаю на сколько информативно и серьёзно, нужно почитать.
Планов много, хотят снизить эмиссионные выбросы в разы, в авиации.
https://weflywright.com/2017/04/02/wright-weekly-weport-apr-2-2017/

 

[Throwback]

Почему до сих пор не додумались построить большой гибридный (по аналогии с машинами) самолёт? Взамен трубин поставить электродвигатели, на них нацепить вентиляторы, а в конце фюзеляжа в дополнение к ВСУ поставить несколько двигателей для выработки электроэнергии. Плюс тонну-две аккумуляторов на всякий случай. Понятно, что мой подход очень дилетантский, но мысль, как мне кажется, верна, такое имеет место быть.

 

[FW]

Плюс тонну-две аккумуляторов на всякий случай.

Throwback, если даже такое чудо и взлетит под нагрузкой собственного веса, а полезную нагрузку в виде "мелочёвки" типа пассажиров и грузов куда девать? На земле оставить?
Пока нет конкурентоспособных источников взамен керосина. Учёные/ инженеры думают, ищут, пробуют, делают ошибки, экспериментируют... идёт нормальный научный и инженерный поиск решения проблемы. Когда будет решение никто не знает.

Електроавтомобили, пока очень далеки от их классических собратьев на обычном топливе. У автомобиля есть одно преимущество- он может остановиться на обочине, если что.

 

[constructor]

Почему до сих пор не додумались построить большой гибридный (по аналогии с машинами) самолёт?

Хотят летать быстро. Винтовые машины летают медленнее реактивных. Быстрых самолетов на электрической тяге нет пока.

 

[FW]

Быстрых самолетов на электрической тяге нет пока.

constructor, вы ошибаетесь, есть такие самолёты.

Винтовые машины летают медленнее реактивных.

это смотря какие, в общем смысле, ваше заявление не верно.

 

[constructor]

Подскажите, пожалуйста, какие это самолеты и где испытывались?

 

[FW]

Подскажите, пожалуйста, какие это самолеты и где испытывались?

constructor, интересно получается , сначала вы делаете заявление в утвердительной форме (т.е. вы знаете), а теперь просите информацию.
Если бы это было нечто специфическое, то понятно, но это обычная информация которую в принципе знает любой, ну хоть немного интересующейся авиацией, не говоря уже о спецах.
Что конкретно вас интересует?

 

[constructor]

Я написал быстрых нет, то есть я таких не знаю, и ссылку дать не могу. Вы пишите "такие есть", и ссылку не даете......?
ПС. Я не противник электрических машин, перспективное направление в своей нише, не далеко и не очень быстро.

 

[Mechanic]

Все ораторы ушли в сторону от единственно верного вопроса - а чем тут гибридность полезна? гибридный автомобиль на имеет альтернативного источника энергии (ну если аккумуляторы такие маленькие, то это не Plug-in hybrid), а лишь позволяет гонять энергию из кинетической в электрическую, тем самым в городском цикле позволяя сберегать энергию при торможении. Это основной источник экономии. Часто самолетам приходится тормозить в полете?

Если дальше критиковать, то описанный в вопросе набор агрегатов скорее означает не гибридность, а электрическую трансмиссию. Вещь в подходящих областях невероятно полезная (жд, авто), но не в случае, когда можно обойтись без трансмиссии вообще. И экономии от неё тоже впрямую не будет. Пассажирский самолет однорежимен в своей сути.

В более экзотических вариантах, чем массовый пассажирский транспорт, предложение может оказаться интересным, но, увы, не пионерским.

 

[Kwispel]

constructor, 0-100 км/ч за 2.28с это медленно? http://www.motortrend.com/cars/tesla/model-s/2017/2017-tesla-model-s-p100d-first-test-review/
С самолетами сложнее, но 2000 фт/мин это ОЧЕНЬ хорошо для одномоторного самолета: https://www.wired.com/2014/07/chip-yates-electric-plane-records/

Mechanic из разумных преимуществ - двс/турбина работают всегда в оптимальном для себя режиме в том время как нагрузка на электропривод может вариировать в зависимости от фазы полета.

 

[FW]

Я написал быстрых нет, то есть я таких не знаю

constructor, ваши знания абсолютные оказывается? Если вы не знаете, то это ещё не означает, что таких нет. Я шучу, не обижайтесь.
На форуме обсуждалось, есть инфа. Ищете самолёт Сименс на базе Екстра 300.
Extra300LE- 340 км/час в гор. полёте, за 11 секунд на 3000м... это не медлено, поверьте. И чисто электротяга.
По турбопропам, они медленные из-за экономических факторов (сегмент применения турбопропов), но технически вполне, например классика Ту-114. есть примеры поршневых истребитлей с высокими скоростями, всё это в доступном нете, не секрет. Просто это очень тривиально.

 

[Mechanic]

Kwispel, боюсь тут ситуация потребует редуктора, ведь двигатель - в сущности быстроходный - на крейсерском режиме работает в более подходящих условиях, чем в качестве привода генератора. Редуктор пожрет ещё часть кпд дополнительно к паре генератор-электродвигатель, и откуда брать экономию, которая бы покрыла эти потери?
Если самолёт многорежимный, какой-нибудь Vstol, тогда да, фантазировать можно и наверное считать уже не в уме.

 

[constructor]

а чем тут гибридность полезна?

При сжигании водорода в тепловой машине предельный КПД равен (Q1-Q2)/Q1, Q1 -теплота сжигания, Q2 - теплота выбрасываемая в атмосферу.
В топливных элементах потери меньше, значит выше КПД. Плюс меньше вредных выбросов

 

[Kwispel]

Mechanic, мне кажется всему свое место и время. На танке по магазинам ездить неудобно и не особо прилично. Разве что в соседнюю страну.
Гибридный привод в существующем виде скорее подойдет небольшим низкоскоростным низкошумным дронам. А большая авиация пока что будет продолжать экспериментировать.

constructor все здорово, только хранить неудобно

 

[Mechanic]

constructor, речь вроде только что шла о гибридах а не о топливных элементах... так то спору нет, электрическая энергия почти во всем прекрасна (кроме хранения)
Upd. ой

 

[constructor]

2000 фт/мин это ОЧЕНЬ хорошо для одномоторного самолета

100 м/с или 360 км/ч действительно достойная скорость. Если вспомнить что первые аэропланы заметно уступали в скорости автомобилям. Зато первые электрические самолеты на автомобиле не догнать. Да и рекорды каждый день ставить не нужно. Во многих случаях на средние дистанции такая скорость достаточна. Зачем тягаться с реактивными. Другая категория

 

[A_Z]

Плюс тонну-две аккумуляторов на всякий случай.

Аккумуляторы нужны не "на всякий случай".
Гибридную силовую установку на самолёте имеет смысл делать, если двигатель имеет мощность, достаточную для крейсерского полёта - а разницу между крейсерской и взлётной мощностями обеспечивают те самые аккумуляторы.

Електроавтомобили, пока очень далеки от их классических собратьев на обычном топливе. У автомобиля есть одно преимущество- он может остановиться на обочине, если что.

Дело не в "возможности остановки на обочине".
Электромобили серьёзно уступают "классике" по дальности пробега на одной заправке.
Например, я на одном баке доезжал от Москвы до Пскова - а это 700+ вёрст. Для электромобилей это мировой рекорд. С ма-а-аленьким нюансом: средняя скорость в рекордном заезде была менее сорока км/ч.

Пока нет конкурентоспособных источников взамен керосина. Учёные/ инженеры думают, ищут, пробуют, делают ошибки, экспериментируют... идёт нормальный научный и инженерный поиск решения проблемы. Когда будет решение никто не знает.

Если мне не изменяет склероз, то теоретически достижимая энергоёмкость химического аккумулятора - порядка 10МДж/кг. Энергоёмкость керосина - 41МДж/кг.
Даже с учётом к.п.д. турбовинтового / винтовентиляторного двигателя разница очевидна.

Теперь смотрим на двигатели. Д-27: взлётная мощность 14 тыс. л.с., масса в состоянии поставки (без винтовентилятора) - в пределах двух тонн.
Сколько будет весить комбинация "тяговый электродвигатель (10МВт) + генератор + "маленький" турбовальный двигатель + (возможно) редуктор?

 

[constructor]

речь вроде только что шла о гибридах а не о топливных элементах... )

Это я не то процитировал что хотел.

электрическая энергия почти во всем прекрасна (кроме хранения)

Идеального ничего не бывает, взвешиваем плюсы и минусы, ищем подходящие области применения.