Электротранспорт и его перспективы.
1,131,712 12,407
 

  dmitriк62 ( Слушатель )
13 ноя 2024 в 19:57

Электробезумие продолжается

новая дискуссия Новость  2.002

ЦитатаНа всероссийской конференции «Горение топлива: теория, эксперимент, приложения» заместитель генерального директора Объединённой двигателестроительной корпорации (ОДК) Юрий Шмотин рассказал о возможностях и ограничениях применения электрических двигателей в современной гражданской авиации, сообщает ТАСС.
   
Главная проблема будущих авиационных электродвигателей заключается в массе аккумуляторной батареи, необходимой для обеспечения одного часа полёта таких самолётов как А320 или MC-21. Подобная батарея будет весить около 120 тонн, что существенно превышает максимальную взлётную массу самолёта МС-21-310, составляющую 72 560 кг.
   

    
Окатиццо!
   
СмеющийсяСмеющийсяСмеющийся
  • +0.12 / 9
  • АУ
ОТВЕТЫ (34)
 
 
  saadak100 ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 01:56



Ну для легкой авиации на пару тонн груза и до 20 мест гибриды уже актуальны. Взлетная мощность в 5-6 раз превышает потребную на эшелоне. Мощные электромоторы дешевле мощных поршневых движков. И их проще разрабатывать.

А вот лезть в размерность МС-21 с электромоторами попахивает глупостью.
  • -0.02 / 2
  • АУ
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 08:24

Гибриды?! Это как? Дизель на валу с электромотором? Как в автомобильчиках?
Сон разума, карго-культ.
Батарейки в любой размерности тяжелые. 15 минут полета - это хрень полная.
PS.
Другое дело если делать самолет с вертикальной посадкой, тут уже можно одним движком запитать несколько винтов с электромоторами.
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
  basilevs ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 10:34


На авиаветке когда-то давно уже обсуждали это. У самолёта (очень сильно упрощая) можно выделить три режима работы двигателя:
1. Взлётный - максимальная тяга, нужен на разгоне, отрыве и до момента уборки закрылков. Общая продолжительность - несколько минут.
2. Номинальный - набор высоты. Тяга приличная, но не такая натужная, как во взлётном режиме. Общая продолжительность - минут 20.
3. Крейсерский режим. Тяга очень, очень сильно меньше. Общая продолжительность - много часов.

Сейчас всё это делает один двигатель. Который чисто физически невозможно оптимизировать подо все эти режимы. И идея состоит в том, чтобы ТВРД/ТВД обеспечивал бы крейсерский режим оптимальным образом, а дополнительную тягу для взлёта выдавали бы электромоторы от неких буферных батарей. Которые хорошо переносят кратковременный перегруз по мощности, плюс их есть чем эффективно охлаждать на летящем самолёте.

То есть - идея в использовании способности электродвигателей к кратковременной работе в режиме кратного перегруза по мощности. Благо взлёт - штука непродолжительная. Ну а дальше - "гладко было на бумаге", возникает масса технических проблем, которые все дружно потихоньку решают.
  • -0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 11:36

Дурная идея. Таскать весь полет бесполезные стартовые батарейки - трата топлива.
Попытка найти и решить проблему - которой нет
Движки и так оптимизированы под крейсерский полет. И они и так справляются со взлетным режимом.
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
  basilevs ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 11:52


Проблема есть. На примере ПС-90 - тяга на взлётном режиме 16 тс. Тяга на крейсерском режиме 3,5тс. А размер и вес двигателя определяется тягой на взлётом - и всё это тащим и возим весь полёт. Вот и сидят, думают, как решить это.
  • -0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 12:09

Батарейки на свой вес отдают мало мощности. Брать больше - быстро угробить. Одноразовые будете использовать? Дарю идею - после использования сразу выкидывать, так и топливо сэкономите.
Вся эта идея - трата государственных денег под модный хайп.
Обратите внимание - главный зачинальщик батареек, Маск, даже не заикается про электро-самолеты, хотя вот электро-грузовики делает.
Просто он инженер и очевидной с самого начала ерундой не мается.
  • +0.01 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  basilevs ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 19:03


А при чём тут Маск? Темой гибридного полёта занимаются куда более профессиональные люди. Посмотрите на Аэробус, их EcoPulse летает, набирают на этом прототипе статистику и шишки собирают.

https://www.airbus.com/en/innovation/energy-transition/hybrid-and-electric-flight/ecopulse

Есть компании и помельче, типа той же Электры. Но принцип там тот же.

Если отбросить маркетингово-зелёную шелуху, остаётся главное:
1. Распределённая тяга.
** Это вот то самое множество электромоторов, распределённых по крылу на передней кромке. Которые значительно сокращают разбег. У на стоже с этим экспериментируют, - "Партизан" с 8 электромоторами в нижнем крыле ТВС-2МС - это именно оно.
2. Электропривод, запитанный от газовой турбины с генератором через буферную батарею. Тут есть две схемы
** параллельный гибрид - где турбодвигатель всё таки крутит сам центральный пропеллер
** последовательный гибрид - где это просто ВСУ, которая запитывает электромоторы

Посмотрим, что из этого всего выйдет. Пока виден один явно положительный результат - очень короткие разбег-пробег, благодаря обдуву крыла этим множеством электро-пропеллеров, скорость сваливания очень низкая.

Для ознакомления (МАКС 2021):
Взлёт "Партизана" с разбегом в 60 метров за 6 секунд на духоскрепной рутубе
https://rutube.ru/video/b10f5f1fe1212a4fb050441ddaa7bfde/

И на буржуазном ютубе:
  • +0.00 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
  luckyzzr ( Слушатель )
15 ноя 2024 в 16:18


Так не проще будет?
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
15 ноя 2024 в 20:40

Угу, профи сделали Титаник. Как попросили, так и сделали, професионально. Зарплата платится, чо.
Аэробус не давно профессионально воткнул топливо под ноги пассажирам - аж Боинг не поленился подать на них в суд.
То что вы пишите - отработка инженерами зеленой повесточки. Причем мнение инженеров не спросили.
PS.
Ваши профессиональные  люди - топ-менеджеры, которые вряд-ли вообще хоть раз на собственном заводе были. Занятые они, в модных пиджаках, куда там Маску.
  • +0.01 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
  Пенсионэр ( Слушатель )
16 ноя 2024 в 11:48

Я никаким боком не спец, но очевидно следующее:
1. Несколько электромоторов тяжелее одного такого же одинаковой мощности. Они пусть сокращают разбег, но уменьшают дальность полёта.
2. Электропривод, запитанный от газовой турбины с аккумуляторами наверняка тяжелее традиционного привода, к тому же общий КПД однозначно ниже.
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  basilevs ( Слушатель )
16 ноя 2024 в 22:12


"Сейчас к людям надо помягче, а на вопросы смотреть ширше" (с)

1. Короткий взлёт и посадка
2. Машина самолётного типа, несёт много полезной нагрузки на большое расстояние (чай, не квадрик какой)
3. При переходе на питание от батарей ИК излучение стремится к нулю

Складываем 1+2+3 - и получаем очень, очень заинтересованных заказчиков из МО РФ, 国防部, US AF/ARMY и далее по списку. Это ж и дроны дальние (и разведывательные, и ударные), и возможность при необходимости лететь со скоростью велосипедиста, и взлёт-посадка хоть со 100-метрового участка асфальтовой дороги, хоть с палубы не очень крупного судна без всяких там этих катапульт. Дух захватывает.

А про зелёную повестку, ёжиков и зайчиков - то чистая завеса дезинформации и маркетинг.
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Senya ( Слушатель )
17 ноя 2024 в 10:00

Всё правильно, просто нужно время от времени ограничивать полёт фантазии воспоминанием, что авиация не масштабируется. Не пытаться натягивать схему на перевозки пассажиров вместо гранат к РПГ (ПТАБ наново всё равно сейчас делать не будут).
  • +0.09 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Пенсионэр ( Слушатель )
17 ноя 2024 в 18:51

1. ОК, согласен
2. Тут ровно наоборот
3. Может, ИК излучение и снижается, но ЭПР увеличивается.
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  KMA ( Слушатель )
17 ноя 2024 в 21:37


Я решил прикинуть. В качестве вводных данных взял самолет Ту-214, лететь не важно куда уже на эшелоне на М=0.8 три часа. И посчитать потребную массу батареек.

3500*0,604*2*3=12684 кг 
Потребная масса керосина.

Тяга на крейсере 3500, два двигателя, летим 3 часа со скоростью М=0,8. Я взял из Вики ПС-90А(Е)1, у него самый большой расход из всех ПС-90А.
За 3 часа полёта на крейсере потратили 12,7 тонн топлива, Я правильно понимаю, что боремся чтобы было не 12,7 а меньше?

Удельная теплота сгорания керосина пусть будет 40 МДж/кг. То есть на весь полет на крейсере нам потребуется 12684*40= короче 507 ГДж.
Осталось попытаться подобрать такую батарейку, и посмотреть сколько она будет весить. Так как, занимаюсь сфероконностью, буду набирать из 18650 Panasonic.

1Вт*ч=36000 Дж. 36*10Е3, элемент 18560 весит пусть 0.03 кг, емкость 3.4 Вт*ч, или 124400 Дж, а нам надо 507 ГДж

Что то у меня получается 122 тонны батареек. ))

Ваша идея засияла новыми красками.Улыбающийся
Плюс еще две двигательные установки (масса), плюс обвязка для батареек (масса), плюс никуда не девшееся сопротивление от неработающих от ПС-90. А так да, на 12,7 тонн керосина можно не брать, там батарейка повезет.

Ну да еще керосин с батарейкой сравнивал через удельную теплоту сгорания, но в данном случае это нет так страшно, и всем видно.
  • +0.05 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  saadak100 ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 04:09
КМА


Вы как-то криво сравниваете. КПД авиадвижка хорошо если +/- 38% на крейсере и чуть менее на взлетном режиме. У электродвижка 90+%

Ну и идея вспомогательного электродвижения в том чтобы высокую потребную мощность для набора эшелона реализовать за счет дешевого электродвигателя, который в диапазоне до 10000 л.с. явно дешевле поршневых  движков и ГТД(особенно в ТО).   Поэтому годится это все пока для небольших самолетов.

Пока в здравом уме никто не предлагает полный полет на аккумах и электромоторах. Тем более для самолетов большой размерности.


Выглядеть это должно так: взлетаем на, допустим, турбовинтовом движке в 1000 л.с и электромоторах 4000 л.с. Запас энергии в аккумуляторах нужен только на набор высоты до эшелона и запас на посадочные маневры, типа пары кругов над аэродромом. На эшелоне летим только на турбовинтовом движке.
При начале снижения с эшелона возможно удастся что-то рекуперировать в батарею. Садимся с включенным турбовинтовым джвижком и электромоторами на случай необходимости резких маневров.

На чем сэкономили: на стомости мощного турбовинтового движка, его расходе на эшелоне, его ТО. Чуток сэкономили на топливе. В минусах стоимость батареи.

Пока идея выглядит вот так. А не сразу мс-21 на электромоторы переводить!

1-2- местные самолеты с дальностью до 500 км уже вполне возможны и на чистом электродвижении.
  • -0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  small__virus ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 09:22

Вы зря так думаете, целая куча уже что-то там мастерит.
Правда, все неудачно....
Нет, те то, что бы оно не летало. Летает.
Вот только конкуренцию к классической схеме не может составить при всем желании.

Цитата1-2- местные самолеты с дальностью до 500 км уже вполне возможны и на чистом электродвижении. 

И тоже идея не очень.
Во первых, энергоемкость аккумуляторов раз в 10 меньше энергоемкости самого обычного топлива.
И даже если учесть сверх-КПД электродвижка по сравнению с обычным, то как не крути, эффективность все равно ниже раза в три, а то еще и много больше. Так же не забываем, что топливо тратится в процессе полета, а, следовательно, вес уменьшается. К слову, этим часто пользуются самолетостроители, что бы удешевить и облегчить конструкцию самолета. А с аккумуляторами весь огромный вес придется тащить в любом случае.

Отсюда вылезает чистая грустная практика - бензиновые даже 1-2 местные самолеты способны летать по несколько часов. А даже если отбросить все, аккумуляторы + электродвигатель больше получаса или минут 40 не могут при всем желании. А если и могут, это получаются монстры во много раз больше и тяжелее аналогов на классическом топливе.

Не забывайте, что классические электрохимические аккумуляторы подходят к своему физическому пределу. Просто из-за физики и химии процесса. Возможно, емкость еще допилят в процентах, ну, максимум, паре десятков процентов, и это все.

А дальше еще возникают вопросы безопасности. Вопросы с классическим топливом отработаны, и пожары бывают, разве что, в в исключительных случаях или катастрофах. Что  на самом деле составляет ничтожную часть от всех полетов. Да и не все пожары сейчас приводят к катастрофам.
А с аккумуляторами все не так радужно. Безусловно, есть относительно безопасные, в этом плане, аккумуляторы, но вот только их энергоемкость гораздо ниже. А это важнейший показатель для полетов.

Можно, конечно, еще мутить с солнечными батареями и топливными элементами. Что, к слову и делают... Но... там тоже есть вопросы, и большие. По весу и эффективности. Например, солнечные батареи сразу накладывают ограничение по времени когда может быть осуществлен полет. А по весу топливных элементов я тоже, как-то ничего положительного не слышал.

Хотя, ИМХО, если пофантазировать, и скажем, сделают что-то типа пленочных солнечных батарей даже с относительно небольшим КПД, но обязательно низкой стоимостью и весом, это может оказаться неплохим подспорьем. Но, повторюсь, это на уровне фантазий....
  • +0.05 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  ivan2 ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 09:35

А что там с тем электросамолётом, который даже разбегался на электромоторколесе и стоимость часа электрополёта "обещал" смешную?
Не специалист и  не следил.
Чем закончилось?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  small__virus ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 09:41

Не следил.
Но знаю, есть беспилотники, летающий на солнечных + аккумуляторах без перерыва.
Жопа только в двух моментах.
1. Нагрузка там небольшая при огромных размерах. Ну, и пользуется особенностями атмосферы.
2. Астрономическая стоимость. По сравнению с классикой.
Вот там с фотографиями и прочим.
http://robotrends.ru…-batareyah
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  ivan2 ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 09:53

Не. Там был хобби-самолёт.
Что-то типа такого но не такой:
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  dmitriк62 ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 09:55

    
Есть и третий момент.
Такие сноповязалки могут летать только в ограниченных регионах, в редкие дни с особо тихой погодой...
Веселый
  • +0.02 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  small__virus ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 10:02

Там всякие есть.
Основная часть - да.
Но есть и летающие на высотах в 15-20 км.
Но что больше умиляет, даже при столь разряженной атмосфере (на такой высоте), скорости там порядка 200 км/ч, а нагрузка порядка 200 килограмм. Это при размахе крыльев порядка 40-60 метров..
Т.е. по факту, как транспорт, не представляет из себя ничего в принципе.
Разведка (относительно, так как легко сбить), связь, наблюдения, да... Но не более. При огромной цене.
  • +0.05 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  dmitriк62 ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 11:24

    
Для разведки тоже нужно уметь запустить в нужный момент, а не ждать штиля две недели.
    
Насчёт 20 км на слабеньком моторчике очень сомневаюсь, а на 15 км придётся преодолевать струйное течение, а там такая турбулентность, что полетят клочки по закоулочкам...
Веселый
  • +0.00 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  luckyzzr ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 17:17

Наши тоже такое пилили:

"«Сова» — российский беспилотный высотный комплекс на солнечных батареях, разработанный совместно Фондом перспективных исследований и компанией «Тайбер». 2
Некоторые характеристики аппарата:
  • размах крыла — 28 метров; 1

  • высота полёта — до 20 километров; 1

  • в качестве источника питания используются солнечные батареи. 1


Назначение: наблюдение и воздушная разведка. 1
В августе 2016 года прошли успешные испытания первого отечественного атмосферного спутника на солнечных батареях «Сова» с размахом крыла 9 метров и весом 12 килограммов. Продолжительность экспериментального полёта составила 50 часов на высоте до 9000 метров. 4
Проект «Сова» был завершён в сентябре 2017 года. Основное отличие аппарата от существующих аналогов — гибкое крыло, которое выдерживает действие атмосферных возмущений. 5"

Двое суток летал. Почему отказались - не знаю. Может не отказались, а засекретили
  • +0.06 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
29 ноя 2024 в 20:46

 

PC-Aero Elektra One – Wikipedia
  • +0.00 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Пенсионэр ( Слушатель )
30 ноя 2024 в 04:54

Дорогое экзотическое баловство для полётов а спокойной атмосфере.
  • +0.05 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
30 ноя 2024 в 09:16

 
когда я его на выставке 10 лет назад видел, он стоил по предзаказу 60 тыс евро ... не так что-бы уж сильно дорого ...
 
баловство ... как впрочем и любой другой 1-2 местный аналог с двс ... да и большинство лайнеров тоже ... летать в отпуск - тоже баловство ... любую нашу деятельность ... окромя забития условного мамонта ... можно обозначить как баловство ...
  • -0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  small__virus ( Слушатель )
01 дек 2024 в 08:07


Даже не смешно.
Сравните.
https://www.aeroexpo…32091.html
https://www.aeroexpo…5-740.html
И цены, и дальность много выше.
Это не смотря на то, что электрический аж вылизан.

Ну не сравнятся электричесикие изделия по ТТХ с классикой. Ну никак.
  • +0.05 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  KMA ( Слушатель )
20 ноя 2024 в 23:32

Согласен с вами про то, что вы написали о КПД, в принципе и у меня про сфероконность упомнено, и что считалось через теплоту сгорания, так считалось просто для наглядности. 

Ну будет там не 120 тонн батареек, пусть 40 или 50. У самолета в грузовом варианте 30 тонн нагрузки максимум.

Остальное очень неплохо расписал комрад small virus, спасибо ему.

То, что вы пишете про маленькие самолетики на 1-3 человека, кому это в России интересно, удел энтузиастов. Не является общеупотребимой технологией.
  • +0.02 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
29 ноя 2024 в 20:42

 
можно еще учесть, что кпд электромотора сильно выше кпд гтд ... на единицу тяги меньше киловаттчасов уйдет ...
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Овощ ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 12:10


паровая катапульта? как на авианосцах?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  dmitriк62 ( Слушатель )
14 ноя 2024 в 16:59

   
Ну вот в самолётах вроде Як-36,38 пытались приспособить отдельные подъёмные двигатели (маленькие, лёгкие, малоресурсные, которым не нужна никакая батарейка).
Ничего не вышло, тяжело, дорого, ненадёжно.
   
С батарейками будет всё раз в 10 хуже...
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  TAU ( Слушатель )
18 ноя 2024 в 23:58

Друзья, смотреть надо в сторону атомолётов.

В 1960-е не взлетело, но сейчас технологии развились, вот уже и Буревестник имеется...
  • -0.07 / 3
  • АУ
 
 
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
19 ноя 2024 в 08:32

Не над моим домом.
Пущай в Австралии летают, австролопитеков не жалко. Да и угля так больше Китаю останется.
  • +0.05 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  KMA ( Слушатель )
19 ноя 2024 в 14:49


Буревестник не имеет экипажа. Пусть сейчас реактор будет и меньше, но все вопросы про биозащиту никуда не делись.
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
<< ВВП России
Германия >>