Технологии

Электросамолет на взлет!

В 2008 году электромобиль пережил второе рождение, вызванное ростом цен на нефть. Сейчас, в 2018 году, настало время для очередного возрождения — в электротехнической авиации. На протяжении десятилетий были достигнуты успехи во всех областях авиации и на всех фронтах. В 1986 году Берт Рутан сделал первый беспосадочный рейс unrefueled по всему миру.

Теперь, 30 лет спустя, было завершено еще одно кругосветное путешествие, ознаменовавшее первое кругосветное путешествие с электрическим приводом. Высокое путешествие началось в Абу-Даби и 16 месяцев спустя приземлился обратно, где его путешествие началось. Этот самолет, в отличие от других, совершавших путешествие ранее, не выделял никаких выбросов и не сжигал топлива. Вместо нее использовались солнечные батареи, электродвигатель и 4 массивных литий-ионных аккумулятора емкостью 41 кВт * ч.

Под названием Солнечный импульс 2, он изменил мир авиации, когда он завершил свой полет в 2016 году. С тех пор видение коммерческого самолета с электрическим приводом перешло от мечты к возможности.

Будущее, которое включает в себя электрический полет, является положительным, сокращая использование топлива нынешней авиации, уменьшая выбросы и создавая более чистую окружающую среду.

По данным Европейской Комиссии, на авиационные выбросы в настоящее время приходится около 3% от общего объема выбросов парниковых газов в ЕС и около 4% мировых выбросов парниковых газов. Это довольно значительный процент, который растет быстрыми темпами. Для сравнения, выбросы на человека при перелете из Лондона в Нью-Йорк примерно эквивалентны тому, как человек в ЕС обогревает свой дом в течение целого года.

С помощью электрической авиации эти растущие выбросы можно было бы сократить. Это сделает амбициозную цель ЕС по сокращению выбросов парниковых газов до 40% ниже уровня 1990 года к 2030 году и до 80% выбросов 1990 года к 2050 году более осуществимой.

С точки зрения пассажира, электрические самолеты-массовая победа. Новые самолеты приведут к удешевлению билета, снижению шума и повышению скороподъемности. С электрическим двигателем, самолеты способны поддерживать производительность на больших высотах, где сопротивление воздуха меньше, в отличие от двигателей внутреннего сгорания, которые работают менее эффективно на этих высотах. Поэтому авиационный двигатель должен быть менее мощным, чтобы…

Проблемы

Несмотря на всю шумиху и инновации вокруг идеала электрического полета, еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем наши коммерческие рейсы будут питаться электрическими двигателями. Burt-Rutan конструировал Длинн-EZ пример электрического полета в недавнем времени. В 2012 году, как один из самых быстрых электрических самолетов, самолет летал со скоростью 202,6 миль в час и перевозил одного пассажира. Сравните это с Boeing 787, который летает со скоростью 585 миль в час и перевозит более 242 пассажиров. Предстоит еще пройти долгий путь, и при нынешних темпах развития аккумуляторных батарей и электрических двигателей даже гибридные электрические технологии будут использоваться в…

В настоящее время осуществляется проект, известный как испытательный стенд электрического самолета НАСА. Этот проект рассматривает современные технологические препятствия электрического полета. С этим испытательным стендом, увеличенная эффективность и уменьшенный вес цели. Испытательный стенд может быть адаптирован к власти более крупных и более мощных двигателей, как технология улучшилась.

Другой проблемой является создание практичной системы охлаждения, которая может быть использована. Для управления температурой этих систем потребуется система, способная отводить в полете от 50 до 800 кВт тепла. Система охлаждения необходима для интегрированного модуля силы используемого для электроники наивысшей мощности. Для улучшения тепловых характеристик необходимо будет разработать материалы,а для охлаждения силовой электроники-облегченную систему. Сверхпроводимость и переохлажденная электроника потребуются для снижения электрического сопротивления самолета.

energy-storage-web.jpg

Батарея

Наиболее существенным ограничивающим фактором на данный момент является не вес двигателей, или конструкция самолета,а скорее батареи. Батареи в этот момент не могут обеспечить коэффициент сил-к-веса необходим для электрической авиации для того чтобы быть возможны. В настоящее время реактивное топливо дает примерно в 43 раза больше энергии, чем эквивалентная масса аккумулятора. Электрическая Авиационная промышленность делает большую ставку на то, что технология хранения энергии значительно улучшится в будущем. Возможно при плотность энергии батареи поднимая 5 до 8 процентами в год. Для того чтобы батареи находились в точке, где экономически целесообразно работать в малой авиации,…

Как только все это выяснено и решено, существует другая проблема. Как быстро и эффективно заменить батареи, чтобы самолеты могли быстро совершить оборот от посадки до сбора новых пассажиров и взлета? Лучшим решением является замена батареи, но даже это решение имеет свои трудности. Батареи имеют более высокие расходы на техническое обслуживание чем газовые турбины делают, и na górze того требуют замены после только 1.500 циклов обязанности. Кроме того, потребление электроэнергии является самым высоким в тот день, когда эти батареи необходимо заряжать.

Конкурс

Zunum Aero-компания, поддерживаемая Boeing и JetBlue, которая работает с 2013 года на семействе гибридных электрических региональных самолетов на 10-50 мест. Они начали разработку в октябре 2017 года для 12-местного самолета, нацеленного на полет в 2020 году. Конструкция включает серию гибридных дактированных вентиляторов которые приведены в действие батареями самостоятельно для коротких отключений и ряд-удлиняя генератора снабжая 1 MW 4-5 MW. Газовая турбина будет использоваться для привода двух генераторов мощностью 550 кВт, чтобы расширить диапазон самолета до 700 морских миль. В феврале 2018 года было объявлено, что Zunum строит свой первый прототип.

Yes

Airbus E-Fan X разрабатывается с Rolls-Royce и Siemens в качестве гибридно-электрического демонстратора авиакомпании. Разработка этого самолета строится на работах, завершенных с Airbus e-fan, прототипом двухместного электрического самолета, который разрабатывался Airbus. Он использует бортовые литий-ионные Аккумуляторы для питания двух электродвигателей. Первый полет в 2014 году, e-Fan имеет выносливость 60 минут. E-вентилятор X делает включает мотор и генератор который криогенно не охлаждены и к потере больше чем 15% в эффективности. Что они надеются сделать на пути к полностью электрическому самолету, так это создать гибридную электрическую модель, способную летать…

Yes

Eviation Alice — израильский электрический самолет, разрабатываемый компанией Eviation Aircraft. Этот самолет имеет три пропеллера, два на законцовках крыльев и один в задней части корпуса самолета. Самолет имеет электрическую силовую установку и разработан из 95% композитных материалов. Компания была начата в 2015 году и в настоящее время занимается производством первого прототипа всех своих электрических бизнес и пригородных самолетов.

Yes

Wright Electric-это стартап, целью которого является создание коммерческого авиалайнера, работающего на батареях и на расстояниях менее 300 миль. Компания была основана в 2016 году и получила венчурный капитал от таких групп, как Silicon Valley accelerator Y combinatory. В сентябре 2017 года британский бюджетный перевозчик EasyJet объявил о разработке электрического 180-местного самолета, который будет разработан к 2027 году с помощью Wright Electric. До сих пор компания построила два места доказательство концепции, которая содержит 600 фунтов батарей.Yes

Ampaire является недавним стартапом, в настоящее время решающим большую задачу по разработке модернизированного электрического самолета с целью сертификации FAA к концу 2020 года. Самолет сможет перевозить 7-9 пассажиров, а дальность полета — до 100 миль. Компания надеется разработать систему замены батарей и надеется протестировать fly в следующем году.

Yes

Joby Aviation провела последнее десятилетие, разрабатывая свои собственные электродвигатели и их текущую конструкцию VTOL с нуля. Компания недавно обеспечила $ 100 миллионов в финансировании серии Б для подготовки к продукции и аттестации. Согласно сообщениям, новое транспортное средство разрабатывается для полета до пяти человек до 150 миль на одном электрическом заряде. Это очень важно для электрической самолетов, и может использоваться в коммерческой авиации зона для очень коротких рейсах.

Yes

Поскольку в ближайшие годы улицы заполнятся электромобилями, давайте не будем забывать, что нам еще предстоит пройти долгий путь, пока наше небо не окажется на том же пути, что и наши дороги. По мере того, как мы идем по длинному пути к успешным электрическим самолетам, нам будут напоминать об опасном путешествии, которое последовало за успешным электромобилем. Когда-то мимо барьеров батарей, двигателей и дизайна, эти самолеты скоро взлетят.

Статья переведена с использованием ИИ-технологий. Напишите свое мнение о качестве машинного перевода в комментариях. Спасибо.

Источник

Метки

Похожие статьи

1 комментарий “Электросамолет на взлет!”

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Close