2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4
 
 Re: Проблемы электросамолётов
Сообщение02.01.2017, 19:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9490
Москва
Возможность электроснабжения посредством квантовой телепортации не обсуждаю - в вопросах вероисповедания не рукоположён, а аккумуляторы усовершенствованы быть могут. Но, во-первых, аккумулятор должен заведомо содержать в себе и "топливо", и "окислитель" (теоретически могут быть топливные элементы, использующие кислород воздуха, например, в цинко-воздушных достигнуты 1.6 МДж/кг, но "авиационных" таких нет, и неизвестно, когда будут), во-вторых, в аккумуляторе значительную часть массы составляют компоненты, не дающие ему сразу взорваться (сепараторы). То есть скорость может быть не в 4 раза ниже бензинового, а в 3, или даже в 2. Но всё равно до потребности в реактивной тяге не достаёт.

-- 02 янв 2017, 20:08 --

Red_Herring в сообщении #1181470 писал(а):
Разумеется на сегодня речь идет о пропеллерных электрических самолетах (и скорее даже беспилотных). И тактические и шпионские (но скорее вертолеты или конвертопланы) уже есть: там где на первом месте бесшумность, а не высота, грузоподъемность и дальность


Вот беспилотники нишу электросамолётам дают, прикладную, не просто спортивно-рекламную. Опять же квадрат-куб. Площадь крыла квадратична, масса аппарата кубична. Соответственно, время нахождения в воздухе может быть увеличено. Преимущество электричества тут, в частности, в том, что беспилотник, шпионский или, скажем, лесоохраны, имеет достаточно много электрооборудования (камеры, передатчики и т.п.), и требует источников электричества, и выгоднее ставить аккумуляторы и электромотор, чем бензомотор и генератор с ветряком.

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблемы электросамолётов
Сообщение03.01.2017, 01:25 
Аватара пользователя


08/08/14

991
Москва
Разве шумит сам двигатель, а не пропеллер?

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблемы электросамолётов
Сообщение03.01.2017, 02:37 
Заслуженный участник


15/05/05
3445
USA
amon в сообщении #1181458 писал(а):
В данном контексте - "след корабля на воде" (в русском нет такого одного слова)
На русском используется выражение из двух слов: "кильватерный след".

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблемы электросамолётов
Сообщение25.06.2020, 01:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
9953
wrest в сообщении #1181019 писал(а):
Кстати, реактивная тяга может и электрическим способом достигаться -- надо греть воздух ТЭН-ом, воздух станет расширяться и будет то же самое что и с сжиганием керосина.
Товарищи Dan Ye, Jun Li, and Jau Tanga претворяют эту идею в жизнь и активно работают над усовершенствованием. Только греют воздух не ТЭНом а магнетроном:

https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0005814

Видео установки:

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблемы электросамолётов
Сообщение19.07.2020, 08:39 


19/07/20
16
Электро самолёты, как и электромобили, более эффективны и перспективны:
1. КПД электромоторов (PMSM) выше 90%, а погуглите КПД поршневых или ТВРД двигателей,
2. Масса электромотора значительно ниже поршневого той же вых мощности,
3. Электромотор гораздо дешевле и проще в изготовлении ДВС и ТВРД,
4. Надежнее и долговечнее, чем поршневые моторы, и дешевле и проще ТВРД,
5. Ниже звуковая мощность (LWA) и шум, экологичность
другие пункты

они очень перспективны только после решения ОДНОЙ ЕДИНСТВЕННОЙ ПРОБЛЕМЫ: проблемы хранения энергии (аккумуляторы) для питания моторов (или ее поставки и усвоения из окружающей среды).
Поршневые ДВС и ТВРД, как вы знаете (и как вы понимаете?) сжигают ТВС - смесь топлива с ОКРУЖАЮЩИМ ВОЗДУХОМ, рабочее тело это ВОЗДУХ, который берется из атмосферы, где они летают. Поэтому самолёты сейчас везут на себе только ТОПЛИВО, а это в 15 раз меньше по массе, чем нужно в принципе везти энергии для самолётов в настоящее время (для сгорания 1 кг топлива нужно 15 кг воздуха). Т.е. в настоящее время самолеты везут на себе только 1/15 кг от требуемой на полет энергии при имеющихся КПД ДВС и ТВРД. А 14/15 кг от нужной энергии они НЕПОСРЕДСТВЕННО В ПОЛЕТЕ получают и сжигают. В этом и есть секрет использования жидкого топлива: сами моторы дороги и имеют низкий КПД, но энергия (рабочее тело, что собственно и совершает работу в ДВС и ТВРД) - всегда в доступе в неограниченном кол-ве.
С электромоторами сложнее только из-за того, что воздух в электричество не преобразовать :-) хотя с другой стороны, если "тратить" кислород на получение электричества, смысл тогда (экологичность, основной драйвер, пропадает) т.е. это либо ждать прогресса в супер-конденсаторах/аккумуляторах, либо научиться использовать магнитное поле земли (или другие матери) для получения тока на самолётах и питания электромоторов, и будут пассажирские электрические Boeing и Airbus. А имя изобретателя этой технологии будет вписано в историю рядом с именем Н.Тесла.

-- 19.07.2020, 08:56 --

Евгений Машеров в сообщении #1181468 писал(а):
Сделать реактивный электрический двигатель не столь сложно. Скажем, в прямоточном на месте камеры сгорания поставить вольтову дугу. Проблема лишь в его электроснабжении. Сила сопротивления пропорциональна, в данном диапазоне скоростей, квадрату скорости, потребная мощность - кубу, так что расход энергии на километр пути пропорционален квадрату скорости. Энергия может быть либо от аккумуляторов, либо от солнечных батарей. Солнечные батареи больше солнечной постоянной, 1.3 кВт на кв. метр, не дадут, а если учесть реальный К.П.Д. и то, что держать их развёрнутыми точно на Солнце нереально, то 100 Вт на кв. метр уже много. Аккумуляторы имеют ограниченную энергоёмкость, и хотя она сильно выросла от 0.1 МДж/кг свинцовых аккумуляторов до 1 МДж/кг литиевых, но у осла всё равно толще бензина около 45 МДж/кг, и даже если считать К.П.Д. электромоторов 100%, а поршневого 40%, это всё равно в 18 раз больше. То есть если массу топлива и массу аккумуляторов считать равными, то при равной скорости бензиновый самолёт пролетит в 18 раз дальше, а если потребовать равной дальности, то скорость должна быть раза в 4 ниже (пожалуй, и больше - для малой скорости потребуется увеличить размеры крыла). А на небольших скоростях реактивный двигатель малость не нужен, пропеллер куда лучше.

Вы на правильном пути, другие участники дискуссии вроде как вообще не понимают о чем пишут)) но вы тоже не учитываете, что с сеггдняшними ДВС и ТВРД, самолёту нужно перевозить на себе только 1/15 массы от сгораемой в моторах смеси (энергии). А в случае электромоторов - нужно возить на борту 100% энергии, а вот масса этих 100% сейчас определяется параметрами аккумуляторов, и эти параметры (кВт*ч/кг) пока ещё "плохие" для авиации...
Для реального прогресса нужны новые принципы получения и накопления ЭЛЕКТРОнергии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблемы электросамолётов
Сообщение28.07.2021, 17:05 
Заслуженный участник


12/07/07
4438
Евгений Машеров в сообщении #1181473 писал(а):
Вот беспилотники
За прошедшие четыре года ситуация с аккумуляторами немного улучшилась: уже тестируют и с вертикальным взлётом/посадкой (Электрическое аэротакси Joby Aero уже пролетает более 240 км без подзарядки), и со взлётом/посадкой, как у обычных самолётов (Bye Aerospace представила электрический самолет на 8 мест). Это самолёты для перелётов на близкие расстояния. С вертикальным взлётом кажется более полезным: экологический вертолёт :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблемы электросамолётов
Сообщение28.07.2021, 19:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
9953
Тем временем (в 2018 году) инженеры из MIT начали разрабаытывать идею двигателя на ионном ветре.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 52 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group